JP3772805B2 - 液体噴射ヘッド、及び、それを備えた液体噴射装置 - Google Patents

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、各種の液体を液滴にして噴射する液体噴射ヘッド、及び、この液体噴射ヘッドを備えた液体噴射装置、例えば、インクジェット式プリンタ等の画像記録装置、ディスプレー等を製造するディスプレー製造装置、電極を形成する電極形成装置、チップを製造するチップ製造装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】
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（吐出）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やインクジェット式プロッタ等の画像記録装置があるが、最近では極く少量の液体を所定位置に正確に供給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、液晶ディスプレー等のカラーフィルタを製造するディスプレー製造装置，有機ＥＬ（Electro Luminescence）ディスプレーやＦＥＤ（面発光ディスプレー）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吐出し、ディスプレー製造装置用の色材噴射ヘッドではＲ（Red）・Ｇ（Green）・Ｂ（Blue）の各色材の溶液を吐出する。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吐出し、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吐出する。
【０００３】
この種の液体噴射装置では液滴の吐出量を精密に制御することが肝要であるが、製造上の都合から液滴の噴射量は噴射ヘッド毎やノズル列毎にばらつく傾向にある。このような液滴吐出量のばらつきを防止するため、吐出量の偏差を示す情報を用いて吐出量の制御を行うようにしたものがある。例えば、上記の画像記録装置では、インク量がばらついてしまうと単位面積当たりのインクの着弾量が設計上の標準値からずれ、記録画像の濃淡も標準からずれてしまう。このため、インク吐出量の偏差を記録ヘッド毎に取得し、この偏差を示す識別情報を用いて着弾インク量を調整している（例えば、特許文献１）。これにより、単位面積当たりのインクの着弾量が揃えられ、良好な画質の記録を行うことができる。
【０００４】
なお、上記の特許文献１とは、特開平１０−２７８３６０号公報（第４−５頁，図４）である。
【０００５】
【発明が解決しようとする課題】
ところで、この種の液体噴射装置には、液滴吐出の高速化に対する強い要望がある。このため、噴射ヘッドが備える圧力発生素子（例えば、圧電振動子）をより高速で作動させることが求められている。例えば、駆動パルスの最大供給周波数を１３ｋＨｚ程度から３５ｋＨｚ程度まで高めることが試みられている。
【０００６】
しかしながら、駆動パルスの供給周波数を従来の供給周波数よりも高めた場合、吐出される液滴の量が駆動パルスの供給周波数に応じて変動することが判った。例えば、同一の駆動パルスを供給周波数を変えて圧力発生素子に供給した場合、従来使用していた周波数帯域よりも高い高周波域では供給周波数を高める程にインク量が増加することが判った。これは、メニスカスの状態に起因するものと考えられる。即ち、先の液滴吐出時から次の液滴吐出時までの時間が短くなったため、液滴滴吐出直後におけるメニスカスの振動が十分に収束する前に次の液滴が吐出されることになり、このメニスカスの状態の違いが吐出量（液滴量）の違いとなったと考えられる。さらに、高周波域での液滴量の増加率には、記録ヘッド毎のばらつきがあることも判った。
【０００７】
このため、上記特許文献１に記載された技術を単に用いただけでは、識別情報に基づいて吐出回数を補正したとしても、使用する周波数に応じて単位面積当たりの着弾量がばらついてしまうという問題が生じ得る。
【０００８】
本発明は、このような事情に鑑みてなされたものであり、駆動パルスの供給可能周波数を高めても着弾液滴量のばらつきを防止できる液体噴射ヘッド、及び、液体噴射装置を提供することを目的とする。
【０００９】
【課題を解決するための手段】
本発明は、上記目的を達成するために提案されたものであり、請求項１に記載のものは、リザーバから圧力室を通ってノズル開口に至る一連の液流路を前記ノズル開口毎に複数備えると共に、前記圧力室内の液体に圧力変動を生じさせる圧力発生素子を圧力室毎に設け、駆動パルスの前記圧力発生素子への供給によって前記ノズル開口から液滴を吐出する液体噴射ヘッドにおいて、
前記駆動パルスは、液体吐出量の異なるパルス信号を複数含み、
前記駆動パルスにおける少量の液体を吐出する小ドット駆動パルスの供給による液体吐出量の偏差を示す液体量識別情報を付与すると共に、該液体量識別情報を、前記小ドット駆動パルスの供給周波数を使用時に常用される常用供給周波数のＮ倍（Ｎは１以上の整数）であって許容最大周波数以下に設定して得られた液体量の偏差を示す第１液体量識別情報、及び、前記小ドット駆動パルスの供給周波数を使用時に常用される常用供給周波数の１／Ｎ倍（Ｎは２以上の整数）に設定して得られた液体量の偏差を示す第２液体量識別情報の組み合わせによって構成したことを特徴とする液体噴射ヘッドである。 なお、第１液体量識別情報のＮ（Ｎ１）と第２液体量識別情報のＮ（Ｎ２）とは、独立して数値を設定することができる。
ここで、「常用供給周波数」とは、通常使用によって頻繁に使用される常用供給周波数域の範囲内で選択され、且つ、最も使用頻度の高い周波数を意味する。
【００１３】
請求項２に記載のものは、リザーバから圧力室を通ってノズル開口に至る一連の液流路を前記ノズル開口毎に複数備えると共に、前記圧力室内の液体に圧力変動を生じさせる圧力発生素子を圧力室毎に設け、駆動パルスの前記圧力発生素子への供給によって前記ノズル開口から液滴を吐出する液体噴射ヘッドにおいて、
前記駆動パルスは、液体吐出量の異なるパルス信号を複数含み、
前記駆動パルスにおける少量の液体を吐出する小ドット駆動パルスの供給による液体吐出量の偏差を示す液体量識別情報を付与すると共に、該液体量識別情報を、前記小ドット駆動パルスの供給周波数を使用時に常用される常用供給周波数に設定して得られた液体量の偏差を示す第３液体量識別情報、及び、前記小ドット駆動パルスの供給周波数を圧力発生素子に供給し得る最高供給周波数に設定して得られた液体量の偏差を示す第４液体量識別情報の組み合わせによって構成したことを特徴とする液体噴射ヘッドである。
【００１４】
請求項３に記載のものは、前記常用供給周波数を、前記最高供給周波数の１／２の周波数としたことを特徴とする請求項２に記載の液体噴射ヘッドである。
【００１５】
請求項４に記載のものは、複数のノズル開口を列状に穿設してノズル列を構成すると共に該ノズル列を複数設け、
前記液体量識別情報を前記ノズル列毎に設定したことを特徴とする請求項１から請求項３の何れかに記載の液体噴射ヘッドである。
【００１６】
請求項５に記載のものは、前記液体量識別情報を、最少の液滴量に応じて定まる噴射モード毎に付与したことを特徴とする請求項１から請求項４の何れかに記載の液体噴射ヘッドである。
【００１９】
請求項６に記載のものは、前記液体量識別情報が表記される表記部材を備えたことを特徴とする請求項１から請求項５の何れかに記載の液体噴射ヘッドである。
【００２０】
請求項７に記載のものは、前記液体量識別情報が電気的に読み取り可能な態様で記憶される識別情報記憶素子を備えたことを特徴とする請求項１から請求項５の何れかに記載の液体噴射ヘッドである。
【００２１】
請求項８に記載のものは、請求項１から請求項７の何れかに記載の液体噴射ヘッドと、前記駆動パルスを含む一連の駆動信号を発生可能な駆動信号発生手段と、前記駆動パルスの圧力発生手段への供給を制御する吐出制御手段と、前記液体量識別情報を記憶する識別情報記憶手段とを備えた液体噴射装置であって、
前記吐出制御手段は、前記識別情報記憶手段に記憶された液体量識別情報に基づいて液滴の吐出回数を調整し、単位面積あたりの液滴の着弾量を補正する着弾量補正手段を備えることを特徴とする液体噴射装置である。
【００２２】
請求項９に記載のものは、請求項１に記載の液体噴射ヘッドと、前記駆動パルスを含む一連の駆動信号を発生可能な駆動信号発生手段と、前記駆動パルスの圧力発生手段への供給を制御する吐出制御手段と、前記液体量識別情報を記憶する識別情報記憶手段とを備えた液体噴射装置であって、
最少の液滴量に応じて定まる複数の噴射モードから１つの噴射モードを選択する噴射モード選択手段を備え、
前記駆動信号発生手段は、前記噴射モード選択手段が選択した噴射モードに対応する駆動信号を発生し、
前記吐出制御手段は、前記識別情報記憶手段に記憶された第１液体量識別情報と第２液体量識別情報とを噴射モード選択手段が選択した噴射モードに応じて選択する識別情報選択手段と、該識別情報選択手段が選択した液体量識別情報に基づいて液滴の吐出回数を調整し、単位面積あたりの液滴の着弾量を補正する着弾量補正手段を備えることを特徴とする液体噴射装置である。
【００２３】
請求項１０に記載のものは、請求項１から請求項３の何れかに記載の液体噴射ヘッドと、前記駆動パルスを含む一連の駆動信号を発生可能な駆動信号発生手段と、前記駆動パルスの圧力発生手段への供給を制御する吐出制御手段と、前記液体量識別情報を記憶する識別情報記憶手段とを備えた液体噴射装置であって、
最少の液滴量に応じて定まる複数の噴射モードから１つの噴射モードを選択する噴射モード選択手段を設けると共に、前記識別情報記憶手段には複数の噴射モードに対応させて液体量識別情報を記憶させ、
前記駆動信号発生手段は、前記噴射モード選択手段が選択した噴射モードに対応する駆動信号を発生し、
前記吐出制御手段は、前記識別情報記憶手段に記憶された液体量識別情報に基づいて液滴の吐出回数を調整し、単位面積あたりの液滴の着弾量を補正する着弾量補正手段を備え、
該着弾量補正手段は、選択された噴射モードに対応する液体量識別情報に基づいて液滴の吐出回数を調整し、単位面積あたりの液滴の着弾量を補正することを特徴とする液体噴射装置である。
【００２４】
【発明の実施の形態】
以下、本発明の実施の形態を図面に基づいて説明する。なお、以下の説明では液体噴射装置の一形態である画像記録装置（例えば、インクジェット式プリンタやプロッタ）を例に挙げて説明する。
【００２５】
まず、インクジェット式記録へッド（以下、記録へッドという。）の構造について説明する。この記録ヘッドは、本発明における噴射ヘッドの一種であり、駆動パルスの圧電振動子への供給によってノズル開口から数ｐＬ〜十数ｐＬのインク滴を吐出するものである。なお、駆動パルスは、インク滴を吐出させたりする等のために、圧電振動子に供給されるパルス信号である。また、インク滴は本発明の液滴の一種である。
【００２６】
図１に例示した記録へッド１は、複数の圧電振動子２からなる振動子群３、固定板４、及び、フレキシブルケーブル５等をユニット化した振動子ユニット６と、この振動子ユニット６を収納可能なケース７と、ケース７の先端面に接合される流路ユニット８とを備えている。
【００２７】
ケース７は、先端と後端が共に開放した収納空部９を内部に形成した合成樹脂製のブロック状部材であり、収納空部９内には振動子ユニット６が収納固定されている。即ち、振動子ユニット６は、固定板４を収納空部９の壁面に接着することで固定されている。この接着状態で圧電振動子２の先端面部は、収納空部９における流路ユニット側８の開口に臨む。
【００２８】
振動子群３を構成する各圧電振動子２は、本発明の圧力発生素子の一種であり、電気機械変換素子の一種でもある。本実施形態の各圧電振動子２は、３０μｍ〜１００μｍ程度の極めて細い幅の櫛歯状に構成されている。例えば、圧電体層と内部電極層とを交互に積層した一枚の圧電板を固定板４に接合した後、ワイヤーソー等の切断具によって櫛歯状に切り分けることで作製されている。そして、振動子群３は同一の圧電板から切り出されてユニット化されているので、１つの振動子ユニット６が備える各圧電振動子２は、その伸縮特性が高いレベルで揃えられている。また、各圧電振動子２は、基端側部分が固定板４上に接合されており、自由端部を固定板４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。
【００２９】
各圧電振動子２の自由端部は、圧電体層に加えられた電界に応じて、素子長手方向に伸縮する。そして、各圧電振動子２の先端面部は流路ユニット８の島部１０に接合されているので、圧電振動子２が伸縮するとその圧電振動子２に接合された島部１０も移動する。一方、各圧電振動子２の基端部（固定板４上に接合されている部分）であって固定板４とは反対側の側面にはフレキシブルケーブル５が電気的に接続されている。そして、各圧電振動子２にはこのフレキシブルケーブル５を通じて駆動信号が供給される。また、各圧電振動子２は、従来よりも高い高周波域において駆動できるものである。例えば、駆動パルスの供給周波数に関し、従来は最大１３ｋＨｚであった周波数を本実施形態では最大３４ｋＨｚ程度まで高めている。
【００３０】
流路ユニット８は、図２に示すように、流路形成基板１３を間に挟んでノズルプレート１４を流路形成基板１３の一方の表面に接合し、弾性板１５をノズルプレート１４とは反対側となる他方の表面に接合することで構成されている。
【００３１】
ノズルプレート１４は、図３に示すように、ドット形成密度に対応したピッチで複数のノズル開口１６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、９０ｄｐｉのピッチで９０個のノズル開口１６を列設し、これらのノズル開口１６によってノズル列１７を構成する。そして、このノズル列１７を、吐出可能なインクの種類（例えば色）に対応させて複数列形成する。例えば、図中左端に位置する第１ノズル列１７Ａから右端に位置する第６ノズル列１７Ｆまでの合計６列のノズル列１７を横並びに形成する。これらのノズル列１７に関し、本実施形態では、隣り合う２つのノズル列１７，１７同士を組にし、各ノズル開口１６の形成位置を互いに半ピッチずらしている。そして、第１ノズル列１７Ａと第２ノズル列１７Ｂとによって第１ノズル列組を構成し、第３ノズル列１７Ｃと第４ノズル列１７Ｄとによって第２ノズル列組を構成し、第５ノズル列１７Ｅと第６ノズル列１７Ｆとによって第３ノズル列組を構成している。
【００３２】
また、本実施形態では、各ノズル列１７から異なる色のインクを吐出可能に構成している。例えば、第１ノズル列１７Ａからはブラックインクを、第２ノズル列１７Ｂからはイエローインクをそれぞれ吐出可能に構成している。また、第３ノズル列１７Ｃからはシアンインクを、第４ノズル列１７Ｄからはライトシアンインクをそれぞれ吐出可能に構成している。さらに、第５ノズル列１７Ｅからはマゼンタインクを、第６ノズル列１７Ｆからはライトマゼンタインクをそれぞれ吐出可能に構成している。そして、上記の振動子ユニット６は、これらのノズル列１７毎に設けられている。即ち、図４に示すように、この記録へッド１は、６個の振動子ユニット６を有している。なお、ノズル列１７及び振動子ユニット６の数は６列に限らない。例えば、５列以下であってもよいし、７列以上であってもよい。
【００３３】
流路形成基板１３は、ノズルプレート１４の各ノズル開口１６に対応させて圧力室１８となる空部と、インク供給口１９となる溝部と、リザーバ（共通インク室）２０となる空部などを形成した板状の部材であり、例えばシリコンウェハーをエッチング加工したり、金属板をプレス加工することによって作製される。圧力室１８は、ノズル開口１６の列設方向（即ち、ノズル列方向）に対して直交する方向に細長い室であり、偏平な凹室で構成されている。そして、この圧力室１８は、流路幅が圧力室１８よりも狭いインク供給口１９を通じてリザーバ２０に連通されている。また、インク供給口１９とは反対側の端部で、圧力室１８は、ノズル連通口２１を通じてノズル開口１６に連通している。従って、この記録へッド１には、リザーバ２０から圧力室１８を通じてノズル開口１６に至る一連のインク流路（本発明における液流路の一種）が、ノズル開口１６に対応する数だけ形成される。
【００３４】
弾性板１５には、圧力室１８の一方の開口面を封止するダイヤフラム部と、リザーバ２０の一方の開口面を封止するコンプライアンス部とが設けられている。この弾性板１５は、例えば、ステンレス製の支持板２２上にＰＰＳ（ポリフェニレンサルファイド）やＰＩ（ポリイミド）等の樹脂フィルム２３をラミネート加工した二重構造である。そして、ダイヤフラム部として機能する部分、即ち、圧力室１８の開口を封止する部分の支持板２２を環状にエッチング加工し、圧電振動子２の先端面部を接合するための島部１０を形成する。また、コンプライアンス部として機能する部分、即ち、リザーバ２０の開口面を封止する部分の支持板２２をエッチング加工で除去して樹脂フィルム２３だけにしている。
【００３５】
このような構成を有する記録へッド１では、圧電振動子２を放電して振動子長手方向に伸長させると、島部１０がノズルプレート１４側に押圧される。これにより、ダイヤフラム部の樹脂フィルム２３が変形して圧力室１８が収縮する。一方、圧電振動子２を充電して振動子長手方向に収縮させると、樹脂フィルム２３の弾性により圧力室１８が膨張する。そして、圧力室１８の膨張や収縮を制御することで、圧力室１８内のインク圧力を変動させることができ、ノズル開口１６からインク滴を吐出させることができる。
【００３６】
ところで、この記録へッド１では、部品の寸法精度や組立精度等に応じてインク滴の吐出特性（例えば、インク滴の量，以下、インク量という。）にばらつきが生じる。即ち、同じ条件でインク滴を吐出させてもインク滴の吐出特性が記録へッド１毎に相違してしまう。そして、このインク滴の吐出特性は、ノズル列毎にばらつく傾向がある。
【００３７】
例えば、図５（ａ）に示すように、インク滴の吐出量に関し、実線で示す標準的なインク量、つまり、設計値通りのインク量を吐出するノズル列１７と、点線で示す標準量よりも少ないインク量のノズル列１７と、一点鎖線で示す標準量よりも多いインク量のノズル列１７とが生じる。そして、各ノズル列１７において、標準量からの差は、そのノズル列１７毎に相違する。
【００３８】
これは、主に振動子ユニット６そのものの個体差や振動子ユニット６の取付状態の差に起因するものと考えられる。例えば、圧電板を構成する圧電体層や内部電極層の厚さが振動子ユニット６間で差があった場合には、同じ駆動パルスを供給しても伸縮時に発生する力（押圧力や引っ張り力）に差が生じ、この差がインク滴の吐出特性の差になると考えられる。また、自由端部の長さがユニット毎に相違すると、この自由端部の伸縮量も相違することになる。この場合、伸縮量の相違によって圧力室容積の変化幅に差が生じ、この差がインク滴の吐出特性の差になると考えられる。さらに、圧電振動子２の先端面部と島部１０との接合状態がばらついた場合には、圧電振動子２が発生する力の伝達効率に差が生じる。この場合には、圧電振動子２の伸縮速度や伸縮量が同じであったとしても、圧力室１８内に生じるインク圧力が相違する。そして、このインク圧力の相違がインク滴の吐出特性の差になると考えられる。
【００３９】
また、高周波域において吐出されるインク量は、駆動パルスの供給周波数に依存して変動する。例えば、図５（ａ）に示すように、実際の記録時において頻繁に使用される常用供給周波数域では、供給周波数に拘わらず吐出インク量の変動幅は極く少なく、許容公差（例えば±１０％）内に収まっている。しかし、この常用供給周波数域よりも高い高周波域では、吐出インク量は供給周波数が高くなるほどに多くなる。さらに、この高周波域におけるインク量の増加幅は、個々のノズル列１７毎にばらつきがある。例えば、図５（ｂ）に示すように、常用供給周波数域におけるインク量が等しいノズル列１７であっても、高周波域では実線、点線、及び、一点鎖線で示すように、インク量の増加幅に明らかな差が生じる。
【００４０】
これは、インク滴吐出時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、駆動パルスの供給間隔を従来よりも狭めた結果、前のインク滴の吐出によるメニスカスの振動が十分に収束する前に次のインク滴を吐出することになり、その影響でインク量が増加すると考えられる。従って、このような吐出特性に対して何らかの対策を講じないと、単位面積当たりの着弾インク量が駆動パルスの供給周波数（例えば、画素密度）に応じてばらつき、画質が損なわれてしまうという問題が生じ得る。特に、２．０ｐＬ前後の極く少量のインク滴を吐出させた場合には、インク量のばらつきが顕著に現れてしまう。
なお、この吐出特性のばらつきを低減するために、部品の寸法精度や組立精度を向上させることが考えられるが、記録へッド１の各部は極めて微細な形状であるため、寸法精度や組立精度を向上させる対応策は現実的でない。
【００４１】
このため、本実施形態では、常用供給周波数、即ち、常用周波数域の範囲内で選択され、且つ、最も使用頻度の高い周波数で駆動パルスを供給してノズル列毎のインク量を取得し、取得した各インク量から各ノズル列毎の相対的なインク量（インク吐出量の偏差）を示すカラーアジャストＩＤを得る。そして、このカラーアジャストＩＤを用いてインク量のノズル列間のばらつきを補正する。さらに、最高供給周波数で駆動パルスを供給することで各ノズル列毎のインク量を取得し、取得したインク量に基づいて各ノズル列毎の相対的なインク量を示す周波数特性インク量ＩＤを得る。そして、この周波数特性インク量ＩＤを記録時の制御に用いることで、常用供給周波数よりも高い高周波域において、着弾インク量を常用供給周波数域での着弾インク量に揃える。
【００４２】
ここで、「常用供給周波数」とは、使用時において常用される（即ち使用頻度が高い）供給周波数域から選択され、最も使用頻度の高い周波数である。そして、常用供給周波数域は、その記録ヘッドの種類毎に変動するが、周波数変動に起因するインク量のばらつきが公差内に収まっている帯域とされる。即ち、同一の駆動パルスを用いてインク量を供給周波数毎に測定し、該測定インク量が公差内で一定の帯域とされる。この常用供給周波数でのインク量に基づいて取得されるカラーアジャストＩＤは、本発明の第１液体量識別情報の一種（Ｎ＝１）であり、第３液体量識別情報（常用インク量識別情報）の一種でもある。また、「最高供給周波数」とは、インク滴の吐出に使用し得る供給周波数の最大値を意味し、この最高供給周波数でのインク量に基づいて取得される周波数特性インク量ＩＤは、第４液体量識別情報（周波数特性識別情報）の一種である。
なお、本実施形態では、後述するように、常用供給周波数を最高供給周波数の１／２に設定している。即ち、最高供給周波数をｆｍａｘで表現すると常用供給周波数は１／２ｆｍａｘで表現できる。従って、最高供給周波数は、常用供給周波数の２倍に設定されているといえる。このため、周波数特性インク量ＩＤは、本発明の第１液体量識別情報の一種（Ｎ＝２）ということもできる。
【００４３】
以下、これらのカラーアジャストＩＤ、及び、周波数特性インク量ＩＤについて説明する。まず、各ＩＤの付与方法について説明する。なお、各ＩＤの付与は、組立後の記録へッド１に対する特性検査時に行われる。このため、図６に示す特性検査の手順に沿って説明することにする。
【００４４】
組立が終了した記録へッド１に対しては、まず、圧力室１８内のインクの固有振動周期を測定する（Ｓ１）。ここで、固有振動周期を測定するのは、カラーアジャストＩＤや周波数特性インク量ＩＤを取得するために用いる駆動パルスの波形形状を、印刷時に用いる駆動パルスの波形形状と揃えるためである。即ち、印刷時に用いる駆動パルスは、上記の固有振動周期に応じてその各波形要素の供給時間や電位差が最適化される。これは、固有振動周期に応じてインク滴の吐出条件が変化するためである。
【００４５】
具体的に説明すると、圧力室１８内のインクを加減圧することにより、このインクには圧力室１８内が恰も音響管であるかのごとく振る舞う圧力振動（以下、インクの固有振動という。）が励起されるが、この固有振動は、インク滴の吐出特性に影響を及ぼす。例えば、圧力室１８内のインクについて、単位時間あたりの圧力低下幅が大きければ大きい程、圧電振動子２からの加圧力が吸収されてしまう。これによりインク量は、インク圧力が定常の状態で加圧したよりも少なくなってしまう。反対に、単位時間あたりの圧力上昇幅が大きければ大きい程、圧電振動子２からの加圧力を効率よくインク滴の吐出に使用することができる。この場合、インク量は、インク圧力が定常の状態で加圧したよりも多くなる。従って、インク滴の吐出を最適な条件で行うには、圧力室１８内のインクを加減圧するタイミングや加減圧の度合い等が重要となり、インクの固有振動周期に応じて波形要素の供給時間や電位差を設定する必要がある。そして、使用時における駆動パルスの波形形状をインクの固有振動周期に応じて変更するので、カラーアジャストＩＤや周波数特性インク量ＩＤを取得するために用いる駆動パルスも固有振動周期に応じて変更する必要がある。このため、ステップＳ１では、圧力室１８内のインクの固有振動周期を測定する。
【００４６】
本実施形態では、この固有振動周期を、図７（ｂ）に示す評価パルスＴＰを圧電振動子２に供給して吐出させたインク滴の量に基づいて測定している。この評価パルスＴＰは、基準電位としての中間電位ＶＭから最高電位ＶＰまで一定勾配で電位を上昇させる励振要素ＰＳ１と、励振要素ＰＳ１に続いて発生されて最高電位ＶＰを維持する第１ホールド要素ＰＳ２と、第１ホールド要素ＰＳ２に続いて発生されて最高電位ＶＰから最低電位ＶＢまで一定の急勾配で電位を下降させる吐出要素ＰＳ３と、吐出要素ＰＳ３に続いて発生されて最低電位ＶＢを維持する第２ホールド要素ＰＳ４と、最低電位ＶＢから中間電位ＶＭまで一定勾配で電位を上昇させる制振要素ＰＳ５とから構成されている。
【００４７】
上記の励振要素ＰＳ１は、圧力室１８内のインクに圧力振動を励起させる要素である。この励振要素ＰＳ１が圧電振動子２に供給されると、圧電振動子２は中間電位ＶＭに対応する定常状態から最高電位ＶＰに対応する収縮状態まで収縮し、圧力室１８は基準容積から最大容積まで膨張する。この圧力室１８の膨張によって圧力室２０内のインクが減圧される。上記の第１ホールド要素ＰＳ２は、圧力室１８の膨張状態を維持する要素である。この第１ホールド要素ＰＳ２の供給期間中において、圧電振動子２は収縮状態を維持し、圧力室１８は最大容積を維持する。そして、この最大容積の維持期間中に亘って、圧力室１８内のインクには圧力変動が生じ続ける。上記の吐出要素ＰＳ３は、ノズル開口１６からインク滴を吐出させるための要素である。この吐出要素ＰＳ３が圧電振動子２に供給されると、圧電振動子２は収縮状態から最低電位ＶＢに対応する伸張状態まで伸張し、圧力室１８は最大容積から最小容積まで急激に収縮される。これにより、圧力室１８内のインクが急激に加圧されノズル開口１６からインク滴が吐出される。上記の第２ホールド要素ＰＳ４は、圧力室１８の収縮状態を維持する要素である。この第２ホールド要素ＰＳ４の供給時間中において、圧電振動子２は伸張状態を維持し、圧力室１８は最小容積を維持する。上記の制振要素ＰＳ５は、インク滴吐出後におけるインク圧力の変動を積極的に収束させる要素である。この制振要素ＰＳ５が圧電振動子２に供給されると、圧電振動子２は伸張状態から定常状態まで収縮し、圧力室１８は最小容積から定常容積まで膨張復帰する。
【００４８】
そして、本実施形態では、第１ホールド要素ＰＳ２の供給時間Ｐｗｈ１、即ち、励振要素ＰＳ１から吐出要素ＰＳ３までの時間間隔が相違する２種類の評価パルスＴＰを用いることで、その記録へッド１における固有振動周期を測定する。即ち、一方の評価パルスＴＰに対応するインク量と、他方の評価パルスＴＰに対応するインク量とからインク量の比を取得し、取得したインク量比を、インク量比と固有振動周期の相関関係に当てはめて固有振動周期を取得している。これは、上記のインク量比が、その記録へッド１における固有振動周期に対して１対１に対応することによる。以下、この点について説明する。
【００４９】
上記の評価パルスＴＰを用いた場合、励振要素ＰＳ１と第１ホールド要素ＰＳ２とを続けて圧電振動子２に供給すると、図７（ｃ）に実線で示すように、圧力室１８内におけるインク圧力が周期的に変動する。即ち、このインク圧力は、上記の固有振動周期で変動する。この場合において、吐出されるインク滴の量は、吐出要素ＰＳ３の供給時点における圧力室１８内のインク圧力の状態（メニスカスの状態）によって定まる。例えば、インク圧力が降下している最中に吐出要素ＰＳ３を供給すると、圧電振動子２からの加圧力がインク自体の圧力変動に吸収され、インク滴の吐出量は設計値よりも少なくなる。反対に、インク圧力が上昇している最中に吐出要素ＰＳ３を供給すると、圧電振動子２からの加圧力にインク自体の圧力変動が加えられ、インク滴の吐出量は設計値よりも多くなる。
【００５０】
例えば、図７（ｃ）に実線で示す固有振動周期の記録へッド１では、第１ホールド要素ＰＳ２の供給時間をＰｗｈ１Ｍに設定すると、図中Ａで示す時間範囲内において、吐出インク量は最も少なくなる。また、この供給時間を、Ｐｗｈ１Ｍよりも短いＰｗｈ１Ｓに設定したり、Ｐｗｈ１Ｍよりも長いＰｗｈ１Ｌに設定した場合には、吐出インク量がＰｗｈ１Ｍに対応する量よりも増える。
なお、以下の説明では、便宜上、第１ホールド要素ＰＳ２の供給時間をＰｗｈ１Ｓに設定した評価パルスＴＰを第１評価パルスＴＰ１といい、供給時間Ｐｗｈ１Ｌに設定した評価パルスＴＰを第２評価パルスＴＰ２ということにする。
【００５１】
そして、固有振動周期が同じであれば、異なる記録へッド１であっても、第１ホールド要素ＰＳ２の供給時間を揃えることで、吐出されるインク量は等しくなる。即ち、第１評価パルスＴＰ１に対応するインク量ＩｗＳが各々で等しくなるし、第２評価パルスＴＰ２に対応するインク量ＩｗＬも各々で等しくなる。従って、固有振動周期が同じであれば、異なる記録へッド１であっても、インク量比（ＩｗＳ／ＩｗＬ）は同じ値になる。一方、固有振動周期が相違する場合には、第１ホールド要素ＰＳ２の時間幅を揃えても、吐出されるインク滴の量が相違する。例えば、図７（ｃ）に点線で示すように、実線の記録ヘッドよりも固有振動周期が短い記録ヘッドの場合、吐出要素ＰＳ３の供給時点におけるインク圧力の降下状態が相違するので、インク量ＩｗＳ，ＩｗＬに関し、実線の記録ヘッドでのインク量ＩｗＳ，ＩｗＬとは相違する。同様に、図７（ｃ）に二点鎖線で示すように、実線の記録ヘッドよりも固有振動周期が長い記録ヘッドの場合も、吐出要素ＰＳ３の供給時点におけるインク圧力の降下状態が相違するので、インク量ＩｗＳ，ＩｗＬに関し、実線の記録ヘッドでのインク量ＩｗＳ，ＩｗＬとは相違する。このため、固有振動周期の相違により、各記録へッド１のインク量比（ＩｗＳ／ＩｗＬ）も相違する。
【００５２】
以上から、固有振動周期が既知で、且つ、ばらついている複数の記録へッド１をサンプルとして用意し、これらのサンプル記録ヘッド１を用いて第１評価パルスＴＰ１に対応するインク量ＩｗＳと、第２評価パルスＴＰ２に対応するインク量ＩｗＬとを測定することで、インク量比と固有振動周期の相関関係を知ることができる。例えば、図８に示すように、その記録へッド１の固有振動周期を、インク量比を変数とする一次式（直線Ａ１，Ａ２で定まる一次式）で表すことができる。
【００５３】
そして、本実施形態では、組立後の記録ヘッド１についての固有振動周期を測定するにあたり、図７（ａ）に示す装置を用いている。即ち、評価パルスＴＰを発生可能な評価パルス発生回路３１と、電子天秤３２とを用いてインク量ＩｗＳ，ＩｗＬを測定する。即ち、評価パルス発生回路３１と記録へッド１とを電気的に接続し、評価パルス発生回路３１が発生した評価パルスＴＰ（第１評価パルスＴＰ１，第２評価パルスＴＰ２）を圧電振動子２に供給して記録へッド１のノズル開口１６からインク滴を吐出させる。そして、吐出させたインク滴の重量を電子天秤３２で測定する。この場合において、ノズル開口１６から吐出されるインク滴は、１滴が十数ピコリットル（ｐＬ）程度の極く少量となる。このため、１滴の重量も十数ナノグラム（ｎｇ）程度であり、１滴毎に正確な重量を測定することは困難である。そこで、電子天秤３２でインク滴の重量を測定する際には、複数のインク滴を各ノズル開口１６から吐出させ、その総重量を測定している。例えば、総吐出回数が１００，０００回となるように全てのノズル開口１６からインク滴を吐出させ、全体の重量を測定する。そして、測定された全体の重量を総吐出回数で除算して、１滴のインク重量（即ち、インク量）を取得する。
なお、１滴のインク量が判れば良いので、吐出されたインク滴を捕集し、その容積を測定してもよい。
【００５４】
このようにして、第１評価パルスＴＰ１に対応する第１インク量ＩｗＳと、第２評価パルスＴＰ２に対応する第２インク量ＩｗＬとを測定したならば、演算によってインク量比（ＩｗＳ／ＩｗＬ）を算出する。そして、算出したインク量比からその記録へッド１における固有振動周期を取得する。例えば、算出したインク量比を上記の一次式Ａ１，Ａ２に代入することで、固有振動周期を取得する。
【００５５】
固有振動周期を測定したならば、測定した固有振動周期に基づき、当該記録へッド１に用いる駆動信号の波形形状を調整する（Ｓ２）。即ち、この調整工程では、駆動信号の波形形状を、印刷時に使用される形状に設定する。具体的には、駆動信号生成装置（図示せず）から駆動信号ＣＯＭ１〜ＣＯＭ３を生成させるための駆動信号発生データを作成する。この駆動信号生成装置は、特性検査時に用いられる装置であり、記録装置が備える駆動信号発生回路４８（図１２参照）と同等の機能を有する。そして、この調整工程では、図１４に示す第１駆動信号ＣＯＭ１に関し、制振要素の供給開始タイミングを規定する制振ホールド要素Ｐ４の発生期間Ｐｗｈ２、隣り合う駆動パルス同士の間隔を規定する定電位要素時間幅Ｐｄｉｓ１〜Ｐｄｉｓ３、及び、基準電位としての中間電位Ｖｍ等を設定する。また、図１５に示す第２駆動信号ＣＯＭ２に関しては、収縮制振要素Ｐ１８の発生時間Ｐｗｄμ２等を設定する。さらに、図１６に示す第３駆動信号ＣＯＭ３に関しては、第１収縮制振要素Ｐ２９の発生時間Ｐｗｄμ４等を設定する。
【００５６】
固有振動周期に適した波形形状を設定したならば、即ち、上記の駆動信号発生データを生成したならば、小ドット駆動パルスについての適正電圧を設定する（Ｓ３）。この例では、第２駆動信号ＣＯＭ２に含まれる第１小ドット駆動パルスＤＰ５の適正電圧ＶＨ２Ｓと、第３駆動信号ＣＯＭ３に含まれる第２小ドット駆動パルスＤＰ７の適正電圧ＶＨ３Ｓとを設定する。この適正電圧の設定には、上記の駆動信号生成装置と電子天秤とを用いる。この適正電圧の設定は、まず、第２小ドット駆動パルスＤＰ７について行われ、次に、第１小ドット駆動パルスＤＰ５について行われる。そして、この適正電圧を設定する際の圧電振動子２の駆動周波数、即ち、駆動パルスの供給周波数は、記録へッド１の使用時（即ち、記録装置での印刷時）に常用される常用供給周波数とされる。本実施形態では、この常用供給周波数を、圧電振動子２に供給し得る最高供給周波数の１／２（中央値）に設定している。中央値に設定したのは、性能的に最も安定しているからである。例示した記録ヘッド１において圧電振動子２の最高供給周波数（ｆｍａｘ）は３４ｋＨｚであるので、図９に示すように、適正電圧設定時における駆動周波数を１７ｋＨｚに設定する。そして、適正電圧は、例えばトライアルアンドエラーによって決定する。第２小ドット駆動パルスＤＰ７について説明すると、その駆動電圧（第３最高電位Ｖｈ３から最低電位ＶＬまでの電位差）を仮に設定し、この仮駆動電圧とされた第２小ドット駆動パルスＤＰ７を１７ｋＨｚの駆動周波数で全ての圧電振動子２に供給してインク滴を吐出させる。そして、このインク滴を捕集すると共に、捕集したインク滴の重量から１滴のインク量を算出する。即ち、１滴の平均インク量を算出する。
【００５７】
インク量を算出したならば、算出したインク量と設計値（１．６ｎｇ（ｐＬ））とを比較し、その差に応じて新たな仮駆動電圧を設定する。即ち、第２小ドット駆動パルスＤＰ７について、各波形要素（Ｐ２４〜Ｐ３１）の時間幅はそのままに、各波形要素の電位差を仮駆動電圧に比例させて変更する。新たな仮駆動電圧を設定したならば、この仮駆動電圧の第２小ドット駆動パルスＤＰを１７ｋＨｚの駆動周波数で全ての圧電振動子２に供給し、１滴のインク量を測定する。以後は、上記の作業を繰り返し行い、設計値が得られた仮駆動電圧を適正電圧ＶＨ３Ｓに決定する。なお、適正電圧ＶＨ３Ｓは、測定環境の温度によっても変動する。このため、仮駆動電圧の測定環境温度が２５℃からずれていた場合には、仮駆動電圧に温度補正係数を乗じることで、適正電圧ＶＨ３Ｓを２５℃での電圧値とする。
【００５８】
第２小ドット駆動パルスＤＰ７の適正電圧ＶＨ３Ｓを決定したならば、第１小ドット駆動パルスＤＰ５の適正電圧ＶＨ２Ｓを決定する。この第１小ドット駆動パルスＤＰ５の適正電圧ＶＨ２Ｓの決定も、適正電圧ＶＨ３Ｓと同様の手順によってなされる。即ち、仮駆動電圧に設定した第１小ドット駆動パルスＤＰ５を１７ｋＨｚの周波数で全ての圧電振動子２に供給してインク量を測定し、目標値（２．５ｐＬ）が得られた仮駆動電圧を適正電圧ＶＨ２Ｓに決定する。
【００５９】
各小ドット駆動パルスＤＰ５，ＤＰ７の適正電圧ＶＨ２Ｓ，ＶＨ３Ｓを決定したならば、カラーアジャストＩＤを定めるため、インク量をノズル列１７毎に測定する（Ｓ４）。このインク量の測定にも、上記の駆動信号生成装置と電子天秤とが用いられ、図１０に示す条件で行われる。即ち、適正電圧ＶＨ２Ｓに調整された第１小ドット駆動パルスＤＰ５（本発明の小ドット駆動パルスの一種）を、１７ｋＨｚ（１／２ｆｍａｘ）の周波数で各圧電振動子２（即ち、測定対象となるノズル列１７に属する圧電振動子２）に供給することにより行われる。そして、１つのノズル列１７についてインク量の測定を行ったならば、他のノズル列１７についてインク量の測定を行う。
【００６０】
全てのノズル列１７についてインク量を測定したならば、カラーアジャストＩＤを定める（Ｓ５）。このカラーアジャストＩＤは、ノズル列毎のインク量に基づいて設定され、目標値となるインク量からの偏差を示す。本実施形態では、目標値との偏差が０％の場合を［５０］とし、偏差が１％プラス側に増える毎に１ポイントずつ増やし、偏差が１％マイナス側に増える毎に１ポイントずつ減らしている。
【００６１】
例えば、目標値のインク量が２．５ｐＬであり、カラーアジャストＩＤの設定対象となるノズル列１７のインク量も２．５ｐＬであった場合には、インク量の目標値からの差はないので偏差は０％である。この場合、当該ノズル列１７に対するカラーアジャストＩＤは［５０］となる。また、カラーアジャストＩＤの設定対象となるノズル列１７のインク量が２．４ｐＬであった場合には、インク量の目標値からの差は０．１ｐＬであり、目標値に対してマイナス側に４％ずれている。この場合、当該ノズル列１７に対するカラーアジャストＩＤは５０よりも４ポイント低い［４６］となる。同様に、ＩＤの設定対象となるノズル列１７のインク量が２．３ｐＬであった場合、インク量の差は０．２ｐＬ（−８％）であるので、カラーアジャストＩＤは［４２］となる。一方、インク滴の量が目標値よりも多い場合も同様である。即ち、ＩＤの設定対象となるノズル列１７のインク量が２．６ｐＬの場合にはインク量の差は０．１ｐＬ（＋４％）であるのでカラーアジャストＩＤは［５４］となり、インク量が２．７ｐＬの場合にはインク量の差は０．２ｐＬ（＋８％）であるのでカラーアジャストＩＤは［５８］となる。
【００６２】
図１０（ｂ）に例示する記録へッド１は、第１ノズル列１７Ａと第４ノズル列１７ＤのカラーアジャストＩＤが［４６］であり、これらのノズル列のインク量が２．４ｐＬであることを示している。そして、第２ノズル列１７Ｂと第５ノズル列１７ＥのカラーアジャストＩＤは［５０］であり、これらのノズル列のインク量が２．５ｐＬであることを示している。また、第３ノズル列１７Ｃと第６ノズル列１７ＦのカラーアジャストＩＤは［５４］であり、これらのインク量が２．６ｐＬであることを示している。また、図１０（ｃ）に例示する記録へッド１は、第１ノズル列１７Ａと第６ノズル列１７ＦのカラーアジャストＩＤが［４６］（インク量＝２．４ｐＬ）であり、第２ノズル列１７ＢのカラーアジャストＩＤが［４２］（インク量＝２．３ｐＬ）である。そして、第３ノズル列１７Ｃと第５ノズル列１７ＥのカラーアジャストＩＤが［５０］（インク量＝２．５ｐＬ）であり、第４ノズル列１７ＤのカラーアジャストＩＤが［５８］（インク量＝２．７ｐＬ）である。なお、このカラーアジャストＩＤに関し、本実施形態では平均インク量からの偏りを示す偏差値で構成したが、この構成に限定されるものではない。例えば、ノズル列毎のインク量をそのままＩＤとして用いてもよい。要するに、常用供給周波数でのインク量がノズル列毎に認識可能な情報であれば、種々の情報を使用することができる。
【００６３】
このようにしてカラーアジャストＩＤを定めたならば、次に、周波数特性インク量ＩＤを設定する（Ｓ６）。この周波数特性インク量ＩＤは、上記したように、圧電振動子２に供給され得る最高供給周波数域でのノズル列間の相対的なインク量（インク量の偏差）を示す。そして、この周波数特性インク量ＩＤも、ノズル列毎のインク量に基づいて設定される。本実施形態では、図１１（ｂ）に示すように、インク量に応じた４ランクが設定されている。例えば、図１１（ａ）に示すように、適正電圧の第１小ドット駆動パルスＤＰ５（本発明の小ドット駆動パルスの一種）を３４ｋＨｚの周波数で圧電振動子２に供給して、インク量をノズル列毎に測定する。そして、測定されたインク量を設計値である２．５ｎｇ（ｐＬ）で除算し、その除算値（Ｉｗ／２．５）に基づいて４ランクに分類する。具体的には、そのノズル列１７に関する除算値が１．５０よりも大きければ周波数特性インク量ＩＤ（ＩｗＦ）として値［０］を設定し、除算値が１．２５よりも大きく１．５０以下であれば周波数特性インク量ＩＤとして値［１］を設定する。また、そのノズル列１７の除算値が除算値が１．００よりも大きく１．２５以下であれば周波数特性インク量ＩＤとして値［２］を設定し、除算値が１．００以下であれば周波数特性インク量ＩＤとして値［３］を設定する。
【００６４】
図１１（ｃ）に例示する記録へッド１は、第３ノズル列１７Ｃと第４ノズル列１７Ｄの周波数特性インク量ＩＤが［１］であり、最高供給周波数域にて設計値（常用供給周波数域）の１．２５倍〜１．５倍程度、即ち、３．１〜３．８ｎｇ（ｐＬ）程度のインク滴が吐出されていることを示している。また、他のノズル列１７は、周波数特性インク量ＩＤが［２］であり、最高供給周波数域にて、設計値の１．００倍〜１．２５倍（２．５〜３．１ｎｇ）程度のインク滴が吐出されていることを示している。また、図１１（ｄ）に例示する記録へッド１は、第１ノズル列１７Ａと第２ノズル列１７Ｂの周波数特性インク量ＩＤが［３］（１．００倍以下）であり、第３ノズル列１７Ｃの周波数特性インク量ＩＤが［１］（１．２５倍〜１．５倍）である。また、第４ノズル列１７Ｄ〜第６ノズル列１７Ｆの周波数特性インク量ＩＤが［２］（１．００倍〜１．２５倍）である。
【００６５】
なお、この周波数特性インク量ＩＤに関し、本実施形態ではインク量で分類されるランク情報によって構成したが、この構成に限定されるものではない。例えば、ノズル列毎のインク量をそのままＩＤとして用いてもよい。また、供給周波数の増加に対するインク量の増加率を１次式で近似した場合には、その一次式における傾きをＩＤとして用いてもよい。即ち、その供給周波数でのインク量Ｉｗを、次式（１）で近似した場合には、傾き［ａ］をＩＤとして用いてもよい。
Ｉｗ＝ａ×供給周波数＋常用周波数での平均インク量 （１）
要するに、周波数特性インク量ＩＤとしては、最高供給周波数でのインク量がノズル列毎に認識可能な情報であれば、種々の情報を使用することができる。
【００６６】
このようにして周波数特性インク量ＩＤを定めたならば、次に、大ドット駆動パルスの適正電圧を設定する（Ｓ７）。この例では、第１駆動信号ＣＯＭ１に含まれるノーマルドット駆動パルスＤＰ１〜ＤＰ３の適正電圧ＶＨ１を設定する。この設定も上記した小ドット駆動パルスにおける適正電圧の設定と同様にして行われる。例えば、１７ｋＨｚ（常用供給周波数）で必要な駆動パルスＤＰ１〜ＤＰ３を供給し、吐出インク量が目標値となるように駆動電圧を調整する。
【００６７】
大ドット駆動パルスの適正電圧の設定によって一連の作業が終了する。そして、上記の各工程で測定された固有振動周期の情報、各駆動パルスについての適正電圧の情報、カラーアジャストＩＤ、及び、周波数特性インク量ＩＤの各情報については、情報付与媒体を介して記録ヘッド１に付与され、記録装置での制御に供される。例えば、各情報は、粘着シール等の表記部材２６（情報付与媒体の一種に相当する。）の表面に記載され、記録へッド１の表面に貼設される。本実施形態では、図４に示すように、この表記部材２６は、ケース７のフランジ部７ｂの表面に貼り付けられている。この表記部材２６の表面に記された各情報は、記録装置の制御部４６（図１２参照）に利用され、駆動信号の波形形状の設定や、単位面積当たりのインク滴の着弾量を制御する際に用いられる。例えば、キーボード等の情報入力手段を用い、各情報をプリンタコントローラ４１が有するＲＯＭ４５の所定領域に記憶させることで、各情報を制御部４６によって利用できるようにする。また、図１２に示すように、各情報を、記録へッド１の識別情報記憶素子２７（例えば、ＥＥＰＲＯＭやフラッシュＲＡＭ，情報付与媒体の一種に相当する。）に、電気的に読み取り可能な態様で記憶させ、この識別情報記憶素子２７と制御部４６とを電気的に接続するようにしてもよい。この場合にも、各情報は、情報付与媒体を介して記録ヘッド１に付与される。
【００６８】
次に、上記した固有振動周期の情報、適正電圧の情報、カラーアジャストＩＤ、及び、周波数特性インク量ＩＤの各情報の使用方法について説明する。ここで、図１２はプリンタやプロッタ等のインクジェット式記録装置（以下、記録装置と称する。）の電気的構成を説明するブロック図である。
【００６９】
例示した記録装置は、プリンタコントローラ４１とプリントエンジン４２とを備えている。プリンタコントローラ４１は、ホストコンピュータ（図示せず）等からの印刷データ等を受信するインターフェース４３と、各種データの記憶等を行うＲＡＭ４４と、各種データ処理のための制御ルーチン等を記憶したＲＯＭ４５と、ＣＰＵ等からなる制御部４６と、クロック信号を発生する発振回路４７と、記録へッド１へ供給する駆動信号ＣＯＭ１〜ＣＯＭ３を発生する駆動信号発生回路４８と、印刷データをドット毎に展開することで得られた記録データや駆動信号等をプリントエンジン４２に送信するためのインターフェース４９とを備えている。また、プリントエンジン４２は、記録へッド１と、キャリッジ機構５１と、紙送り機構５２とから構成されている。そして、記録へッド１は、記録データがセットされるシフトレジスタ５３と、シフトレジスタ５３にセットされた記録データをラッチするラッチ回路５４と、電圧増幅器として機能するレベルシフタ５５と、圧電振動子２に対する駆動信号の供給を制御するスイッチ回路５６と、圧電振動子２とを備えている。
【００７０】
上記の制御部４６は、ＲＯＭ４５に記憶された動作プログラムに則って動作し、記録装置の各部を制御する。そして、制御部４６は、本発明の吐出制御手段としても機能する。例えば、制御部４６は、駆動信号発生回路４８（本発明の駆動信号発生手段の一種）に対して駆動信号発生データを出力し、この発生データによって定められた波形形状の駆動信号ＣＯＭ１〜ＣＯＭ３（図１４〜図１６参照）を発生させたり、これらの駆動信号ＣＯＭ１〜ＣＯＭ３に含まれる駆動パルス（ＤＰ１〜ＤＰ７）の圧電振動子２への供給を制御したりする。
【００７１】
また、ＲＯＭ４５の一部領域は、図１３（ａ）に示すように、固有振動周期の情報を記憶した固有振動周期情報記憶領域４５ａ、適正電圧の情報を記憶した適正電圧情報記憶領域４５ｂ、カラーアジャストＩＤ記憶領域４５ｃ、及び、周波数特性インク量ＩＤ記憶領域４５ｄとして用いられている。即ち、このＲＯＭ４５は、本発明の識別情報記憶手段の一種としても機能する。そして、制御部４６は、駆動信号を発生させるにあたってＲＯＭ４５を参照し、固有振動周期の情報や適正電圧の情報に基づいて駆動信号発生データを生成し、搭載されている記録へッド１に最適な波形形状の駆動信号ＣＯＭ１〜ＣＯＭ３を発生させる。
【００７２】
ここで、駆動信号発生回路４８から発生される駆動信号について説明する。本実施形態では、上記した様に、記録モードに対応した３種類の駆動信号ＣＯＭ１〜ＣＯＭ３が用意されている。ここで、記録モードは、最少インク滴のインク量に応じて規定され、本実施形態では、高速記録モード、第１高解像度記録モード、第２高解像度記録モードの３種類からなる。高速記録モードは、図１４に示す第１駆動信号ＣＯＭ１を用いる記録モードであり、最少インク量は１３ｐＬ（１３ｎｇ）である。第１高解像度記録モードは、図１５に示す第２駆動信号ＣＯＭ２を用いる記録モードであり、最少インク量は２．５ｐＬである。第２高解像度記録モードは、図１６に示す第３駆動信号ＣＯＭ３を用いる記録モードであり、最少インク量は１．６ｐＬである。そして、高速記録モードは文書印刷やグラフ印刷等に適し、第１高解像度記録モードはデジタル画像の記録に適する。また、第２高解像度記録モードはデジタル画像を極めて高い画質で記録する場合に適する。
【００７３】
図１４に示す第１駆動信号ＣＯＭ１は、波形形状を同一にした複数の駆動パルスＤＰ１〜ＤＰ３が一連に接続されている。即ち、この第１駆動信号ＣＯＭ１は、一印刷周期Ｔの最初に発生される第１駆動パルスＤＰ１と、この第１駆動パルスＤＰ１に続いて発生される第２駆動パルスＤＰ２と、第２駆動パルスＤＰ２に続いて発生される第３駆動パルスＤＰ３とを備えており、印刷周期Ｔ毎に繰り返し発生される。これらの各駆動パルスＤＰ１〜ＤＰ３は、単独で１３．３ｐＬのインク滴を吐出可能なノーマルドット駆動パルスであり、中間電位Ｖｍから第１最高電位Ｖｈ１までインク滴を吐出させない程度の一定勾配で電位を上昇させる膨張要素Ｐ１と、第１最高電位Ｖｈ１を所定時間保持する膨張ホールド要素Ｐ２と、第１最高電位Ｖｈ１から最低電位ＶＬまで急勾配で電位を下降させる吐出要素Ｐ３と、最低電位ＶＬを所定時間保持する制振ホールド要素Ｐ４と、最低電位ＶＬから中間電位Ｖｍまで電位を上昇させる制振要素Ｐ５とから構成されている。
【００７４】
そして、このような駆動パルスＤＰ１〜ＤＰ３が圧電振動子２に供給されると、ノズル開口１６からは、各駆動パルスが供給される毎に１３．３ｐＬのインク滴がノズル開口１６から吐出される。即ち、膨張要素Ｐ１の供給により圧力室１８は、中間電位Ｖｍに対応する定常容積から第１最高電位Ｖｈ１に対応する最大容積まで膨張する。そして、この圧力室１８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、吐出要素Ｐ３が供給されて、圧力室１８は、最大容積から最低電位ＶＬに対応する最小容積まで急激に収縮する。この急激な収縮によって圧力室１８内のインクが加圧され、ノズル開口１６からインク滴が吐出される。その後は、制振ホールド要素Ｐ４の供給期間中に亘って圧力室１８の収縮状態が維持され、制振要素Ｐ５の供給によって圧力室１８が定常容積まで膨張復帰する。この膨張復帰により、圧力室１８内のインク圧力の変動が効率よく収束される。
【００７５】
この場合において、制御部４６は波形形状設定手段（即ち、吐出制御手段が備える波形形状設定手段）として機能し、その記録へッド１の固有振動周期、即ち、固有振動周期の情報に応じて、制振ホールド要素Ｐ４の発生時間Ｐｗｈ２や中間電位Ｖｍを変更し、各駆動パルスの波形形状ＤＰ１〜ＤＰ３、及び、隣り合う駆動パルス同士の間隔Ｐｄｉｓ１〜Ｐｄｉｓ３等を適正化する。また、適正電圧の情報を用いて駆動電圧（第１最高電位Ｖｈ１から最低電位ＶＬまでの電位差）を適正電圧ＶＨ１に設定する。この場合において、適正電圧ＶＨ１は、図示しないサーミスタからの環境温度情報に基づき、環境温度に適した電圧値に補正される。
【００７６】
図１５に例示した駆動信号ＣＯＭ２は、メニスカスを微振動させる微振動パルスＤＰ４と、この微振動パルスＤＰ４の後に発生され、小ドットのインク滴をノズル開口１６から吐出させる第１小ドット駆動パルスＤＰ５とを含んでおり、印刷周期Ｔ毎に繰り返し発生される。
【００７７】
微振動パルスＤＰ４は、メニスカスを微振動させるための駆動パルスであり、最低電位ＶＬから微振動電位Ｖａまで比較的緩やかな勾配で電位を上昇させる微振動膨張要素Ｐ１１と、微振動電位Ｖａを維持する微振動ホールド要素Ｐ１２と、微振動電位Ｖａから最低電位ＶＬまで比較的緩やかな勾配で電位を下降させる微振動収縮要素Ｐ１３とから構成される。この微振動パルスＤＰ４を圧電振動子２に供給すると、メニスカスがノズル開口１６の近傍で微振動し、インクの増粘を防止する。即ち、微振動膨張要素Ｐ１１に対応して圧力室１８が僅かに膨張してメニスカスが少し圧力室１８側に引き込まれ、微振動ホールド要素Ｐ１２の供給期間中に亘ってメニスカスが自由振動し、微振動収縮要素Ｐ１３に対応して圧力室１８が僅かに膨張してメニスカスが少し吐出側に押し出される。
【００７８】
第１小ドット駆動パルスＤＰ５は、２．５ｐＬ程度の少量のインク滴を吐出させるパルス信号であり、最低電位ＶＬから第２最高電位Ｖｈ２まで比較的急峻な勾配で電位を上昇させる引込要素Ｐ１４と、第２最高電位Ｖｈ２を極く短い時間維持する引込ホールド要素Ｐ１５と、第２最高電位Ｖｈ２からこの第２最高電位Ｖｈ２よりも少し低い吐出電位Ｖｆ１まで比較的急峻な勾配で電位を下降させる吐出要素Ｐ１６と、吐出電位Ｖｆ１を極く短い時間維持する吐出ホールド要素Ｐ１７と、吐出電位Ｖｆ１から最低電位ＶＬまで比較的緩やかな電位勾配で電位を下降させる収縮制振要素Ｐ１８とから構成される。そして、制御部４６（波形形状設定手段）は、固有振動周期の情報や適正電圧の情報に基づいて駆動信号発生回路４８を制御し、収縮制振要素Ｐ１８の発生時間Ｐｗｄμ２を変更する。
【００７９】
この第１小ドット駆動パルスＤＰ５が圧電振動子２に供給されると圧電振動子２や圧力室１８は次のように動作し、少量のインク滴がノズル開口１６から吐出される。即ち、引込要素Ｐ１４の供給に伴って圧電振動子２が大きく収縮し、圧力室１８が最小容積から最大容積まで急速に膨張する。この膨張に伴って圧力室１８内が大きく減圧され、メニスカスが圧力室１８側に大きく引き込まれる。このとき、メニスカスの中心部分、即ち、ノズル開口１６の中央付近は、一旦大きく引き込まれる。その後、引込ホールド要素Ｐ１５が供給されて、メニスカスは反動で柱状に盛り上がった状態になる。次に、吐出要素Ｐ１６が供給されて圧力室１８のインクが少し加圧され、メニスカスの柱状部分がインク滴として吐出される。このインク滴の吐出に伴ってメニスカスは大きく振動するが、その後に供給される膨張収縮制振要素Ｐ１８によって圧力室１８が緩やかに収縮し、インク滴吐出後におけるメニスカスの振動が抑制される。
【００８０】
図１６に例示した駆動信号ＣＯＭ３は、メニスカスを微振動させる微振動パルスＤＰ６と、この微振動パルスＤＰ６の後に発生され、小ドットのインク滴をノズル開口１６から吐出させる第２小ドット駆動パルスＤＰ７とからなる信号である。
【００８１】
上記の微振動パルスＤＰ６は、第２駆動信号ＣＯＭ２の微振動パルスＤＰ４と同様に、印字内微振動を行わせるための駆動パルスであり、微振動膨張要素Ｐ２１と、微振動ホールド要素Ｐ２２と、微振動収縮要素Ｐ２３とから構成される。この微振動パルスＤＰ６を圧電振動子２に供給すると、メニスカスがノズル開口１６の近傍で微振動し、インクの増粘が防止される。なお、この微振動動作は、第２駆動信号ＣＯＭ２における微振動パルスＤＰ４と同様であるため説明を省略する。
【００８２】
上記の第２小ドット駆動パルスＤＰ７は、最低電位ＶＬから引込中間電位Ｖｃまで一定の電位勾配で電位を上昇させる引込準備要素Ｐ２４と、引込中間電位Ｖｃから第３最高電位Ｖｈ３まで引込準備要素Ｐ２４よりも急峻な勾配で電位を上昇させる引込要素Ｐ２５と、第３最高電位Ｖｈ３を極く短時間維持する引込ホールド要素Ｐ２６と、第３最高電位Ｖｈ３から吐出電位Ｖｆ２まで急勾配で電位を下降させる吐出要素Ｐ２７と、吐出電位Ｖｆ２を極く短時間維持する吐出ホールド要素Ｐ２８と、吐出電位Ｖｆ２から中間放電電位Ｖｄまで一定勾配で電位を下降させる第１収縮制振要素Ｐ２９と、中間放電電位Ｖｄを極く短時間維持する中間制振ホールド要素Ｐ３０と、中間放電電位Ｖｄから最低電位ＶＬまで一定勾配で電位を下降させる第２収縮制振要素Ｐ３１とを順に接続した一連のパルス信号として構成されている。そして、制御部４６（波形形状設定手段）は、固有振動周期の情報や適正電圧の情報を用いて駆動信号発生回路４８を制御し、第２小ドット駆動パルスＤＰ７の駆動電圧ＶＨ３Ｓや第１収縮制振要素Ｐ２９の発生時間Ｐｗｄμ４を変更する。
【００８３】
この第２小ドット駆動パルスＤＰ７が圧電振動子２に供給されると、圧電振動子２や圧力室１８は次のように動作し、ノズル開口１６から１．６ｐＬ程度のインク滴が吐出される。即ち、引込準備要素Ｐ２４を圧電振動子２に供給することで圧力室１８はメニスカスを過度に振動させない程度の速度で膨張する。その後、引込要素Ｐ２５を供給することで圧力室１８を最大容積まで急激に膨張させ、メニスカスの中心部分を局所的に圧力室１８側に引き込む。次に、引込ホールド要素Ｐ２６の供給によって圧力室１８の膨張状態を維持し、反動によってメニスカスの中心部分を吐出方向に向けて凸状に盛り上がらせる。続いて、吐出要素Ｐ２７を供給して圧力室１８を急激に収縮し、インク柱を吐出方向に押し出す。その後は、吐出ホールド要素Ｐ２８、第１収縮制振要素Ｐ２９、中間制振ホールド要素Ｐ３０、及び、第２収縮制振要素Ｐ３１を順に供給して圧力室１８を段階的に収縮させる。これにより、インク柱の先端部分が本体からちぎれて吐出方向に飛行し、ノズル開口１６からは１．６ｐＬ程度の極く少量のインク滴が吐出される。
【００８４】
そして、制御部４６は、本発明における着弾量補正手段（画像濃度補正手段）として機能する。言い換えれば、吐出制御手段としての制御部４６は、着弾量補正手段を備えている。この制御部４６（着弾量補正手段）は、カラーアジャストＩＤ及び周波数特性インク量ＩＤに基づいて、単位面積当たりのインク滴の着弾量（インク滴の吐出回数）をノズル列１７毎に調整して画像濃度を補正する。このため、制御部４６は、図１３（ａ）に示すＲＯＭ４５のカラーアジャストＩＤ記憶領域（常用インク量識別情報記憶領域）４５ｃ、及び、周波数特性インク量ＩＤ記憶領域（周波数特性識別情報記憶領域）４５ｄを参照し、搭載されている記録へッド１のカラーアジャストＩＤや周波数特性インク量ＩＤを認識する。そして、制御部４６は、認識したカラーアジャストＩＤ、及び、周波数特性インク量ＩＤから、印刷データ上での画像濃度と、単位面積当たりのインク滴の吐出回数（即ち、着弾インク量）との相関関係を取得し、ＲＡＭ４４等の記憶手段に展開する。
【００８５】
本実施形態では、カラーアジャストＩＤに基づいて単位面積当たりの基本吐出回数を設定し、この基本吐出回数を、図１３（ｂ）に示す参照テーブル情報に基づいて補正している。なお、この参照テーブル情報は、例えばＲＯＭ４５の一部領域（参照テーブル情報記憶領域４５ｅ）に記憶されている。この参照テーブル情報は、打込量の制限割合を、周波数特性インク量ＩＤの各ランク毎に記憶した情報である。ここで、「制限割合」とは、常用供給周波数域での単位面積当たりの吐出回数（打込量）を基準とし、高周波域ではこの基準の吐出回数に対して何パーセント吐出させるかを規定したものである。この例では、周波数特性インク量ＩＤ［０］に対応する制限割合を［６６％］としているが、これは、高周波域における吐出回数を、基準吐出回数の６６％に制限するという意味である。同様に、周波数特性インク量ＩＤ［１］に対応する制限割合は［７３％］であるが、これは、高周波域における吐出回数を、基準吐出回数の７３％に制限するという意味である。さらに、周波数特性インク量ＩＤ［３］に対応する制限割合は［１００％］である。これは、高周波域における吐出回数は、基準吐出回数と同じ（１００％）であるという意味である。
【００８６】
このように、使用頻度が高い画像濃度についてはカラーアジャストＩＤに基づいて吐出回数を補正し、インク量がばらつきがちな高周波域については周波数特性インク量ＩＤに基づいて吐出回数を補正しているので、常用される周波数域でインク滴を吐出させても、高周波域でインク滴を吐出させてもカラーバランスが良好な画像を記録できる。即ち、駆動パルスの最高供給周波数を高めても、ノズル列１７毎のインク滴の着弾量ばらつきが極く少ない良質な画像を記録できる。これにより、印刷時間の短縮化と高画質化を実現できる。
【００８７】
なお、上記実施形態において、カラーアジャストＩＤと周波数特性インク量ＩＤの組は１種類であったが、記録モード毎に複数組用意してもよい。例えば、高速記録モード用の組と、第１高解像度記録モード用の組と、第２高解像度記録モード用の組の合計３組用意してもよい。勿論、記録モードは、３種類に限らず、４種類以上であってもよいし、２種類であってもよい。また、周波数特性インク量ＩＤを付与せず、カラーアジャストＩＤのみを記録へッド１に付与しても良い。この場合、カラーアジャストＩＤを用いることで、常用供給周波数域でのインク量が各ノズル列１７で揃う。このため、写真データ等、ベタ記録の領域が少ない印刷データの印刷時において、必要十分な良質の画像を記録できる。
【００８８】
さらに、この実施形態では、高周波数域におけるインク消費量を正確に把握することができるので、制御部４６を、インク滴の吐出回数からインク消費量を算出し、使用可能なインク量を判断する残インク量判断手段としても機能させることで、制御上認識し得るインク消費量と、実際に消費されたインク量との差を少なくすることができる。即ち、高周波域でのインク消費量については、上記の周波数特性インク量ＩＤを用いて求めることで正確性を向上させることができる。これにより、残インク量の表示制御を従来よりも高めることができ、カートリッジやインクパックの交換時期を的確に報知することができる。
【００８９】
ところで、上記の実施形態は、本発明の第１液体量識別情報（Ｎ＝１）や第３液体量識別情報（常用供給周波数における液体量の偏差）として機能するカラーアジャストＩＤと、本発明の第１液体量識別情報（Ｎ＝２）や第４液体量識別情報（最高供給周波数における液体量の偏差）として機能する周波数特性インク量ＩＤとを、ノズル列１７毎に設定した実施形態について説明したが、本発明はこの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。
【００９０】
例えば、カラーアジャストＩＤを、常用供給周波数の１／Ｎ（Ｎは２以上の自然数）で駆動パルスを供給して得られた液体量に基づいて定めてもよい。この場合において、カラーアジャストＩＤは、本発明の第２液体量識別情報の一種となる。これは、使用する記録モードによっては常用供給周波数であっても吐出される液体の量が変化することがあるためである。
【００９１】
例えば、図５（ｂ）に二点鎖線で示すように、インク量が常用供給周波数（図５（ｂ）の例では１／２ｆｍａｘ）の近傍で一旦落ち込んでしまう場合がある。このような場合には、例えば、駆動パルスを常用供給周波数の１／２（Ｎ＝２，１／４ｆｍａｘ）や１／３（Ｎ＝３）の周波数で圧電振動子２に供給してインク量を測定し、このインク量に基づいてカラーアジャストＩＤ（第２液体量識別情報）を定めることが好ましい。上記の実施形態を例に挙げて説明すると、この実施形態における常用供給周波数は１７ｋＨｚであるので、例えば駆動パルスの供給周波数を８．５ｋＨｚ（Ｎ＝２），５．７ｋＨｚ（Ｎ＝３）等に設定してインク量をノズル列毎に取得し、取得したインク量の列間偏差からカラーアジャストＩＤを得る。そして、この常用供給周波数の１／Ｎで得たカラーアジャストＩＤについては、ＲＯＭ４５のカラーアジャストＩＤ記憶領域４５ｃに記憶して上記実施形態と同様にインク滴の吐出制御に用いる。これにより、常用供給周波数においてインク量の変動が生じ得る記録モードであっても、ノズル列１７毎のインク滴の着弾量ばらつきが少ない良質な画像を記録できる。
【００９２】
また、この種の記録装置は、上記した様に、複数の記録モードで記録できるものが主流である。このため、カラーアジャストＩＤを記録モード毎に複数種類用意してカラーアジャストＩＤ記憶領域４５ｃに記憶し、記録モードに応じて使用するＩＤを切り替えるようにしてもよい。さらに、常用供給周波数でのインク量の変化度合いは、吐出する液体の種類や使用環境の温度によっても変化する。このため、カラーアジャストＩＤを記録モード、インク種類、使用温度等の使用条件毎に複数種類用意してカラーアジャストＩＤ記憶領域４５ｃに記憶し、使用条件に応じて使用するＩＤを切り替えるようにしてもよい。
【００９３】
例えば、常用供給周波数（Ｎ＝１，１／２ｆｍａｘ）で得た第１のカラーアジャストＩＤと常用供給周波数の１／２（Ｎ＝２，１／４ｆｍａｘ）で得た第２のカラーアジャストＩＤを表記部材２６や識別情報記憶素子２７といった情報付与媒体を介して付与し、それぞれカラーアジャストＩＤ記憶領域４５ｃに記憶する。カラーアジャストＩＤを得たならば、このカラーアジャストＩＤを情報付与媒体２６，２７を介して記録ヘッド１に付与する。そして、このカラーアジャストＩＤは、上記したように、実際の記録時に制御部４６によって参照され、このカラーアジャストＩＤに基づいてインク滴の吐出回数が制御される。
【００９４】
この場合、制御部４６は、本発明の識別情報選択手段として機能し、上記の使用条件に応じて第１のカラーアジャストＩＤと第２のカラーアジャストＩＤの何れかを選択する。そして、制御部４６は、本発明の着弾量補正手段としても機能し、選択したカラーアジャストＩＤに基づいてインク滴の吐出回数を調整することで、単位面積あたりのインク滴の着弾量を調整する。これにより、何れの記録モードにおいてもノズル列１７毎のインク滴の着弾量ばらつきが少ない良質な画像を記録できる。さらに、使用温度やインク種類の条件も加味することにより、一層良質な画像を得ることができる。なお、この場合において制御部４６は記録モード選択手段（本発明の噴射モード選択手段の一種）としても機能し、複数の記録モード（噴射モードの一種）の中から使用する記録モードを選択する。また、駆動信号発生回路（本発明の駆動信号発生手段の一種）は、制御部４６が選択した記録モードに対応する駆動信号（例えば駆動信号ＣＯＭ１〜ＣＯＭ３の何れか）を発生する。
【００９５】
また、上記の実施形態では、液体量識別情報としてカラーアジャストＩＤ及び周波数特性インク量ＩＤを設定し、これらのＩＤをノズル列１７毎に設定した場合について説明したが、液体量識別情報を記録ヘッド１毎に設定しても良い。例えば、インク量の設計値（基準値）からの偏差を記録ヘッド１毎に測定し、その偏差を示すヘッドインク量ＩＤ（本発明の液体量識別情報の一種）を、情報付与媒体２６，２７を通じて記録ヘッド１に付与しても良い。
そして、このヘッドインク量ＩＤは、上記実施形態と同様に、ＩＤ取得時における駆動パルスの供給周波数に応じて１種類或いは複数種類設定される。例えば、駆動パルスを常用供給周波数で供給して得られた第１ヘッドインク量ＩＤ（第１液体量識別情報，第３液体量識別情報）、駆動パルスを常用供給周波数の１／２で供給して得られた第２ヘッドインク量ＩＤ（第２液体量識別情報）、駆動パルスを最高供給周波数（第１液体量識別情報，第３液体量識別情報）などを設定することができる。
【００９６】
さらに、液体量識別情報を、インク滴の吐出に用いる駆動パルス毎に設定してもよい。図１７は、この実施形態を説明する図であり、駆動信号発生回路４８から発生する駆動信号ＣＯＭ４の説明図である。この駆動信号ＣＯＭ４は、６ｐＬ前後のインク滴を吐出させる中ドット駆動パルスＤＰ８と、２ｐＬのインク滴を吐出させる小ドット駆動パルスＤＰ９と、メニスカスを微振動させる微振動パルスＤＰ１０とを含んでおり、印刷周期Ｔ毎に繰り返し発生される。そして、この駆動信号ＣＯＭ４は、図１７（ａ）に示す記録ヘッド１の往路走査時に発生される往路駆動信号と、図１７（ｂ）に示す記録ヘッド１の復路走査時に発生される復路駆動信号とから構成される。これらの駆動信号は、各駆動パルスＤＰ８〜ＤＰ１０が含まれている点で共通し、各駆動パルスＤＰ８〜ＤＰ１０の発生順序（印刷周期Ｔ内における配置）が相違している。即ち、往路駆動信号は、記録周期Ｔの開始側から中ドット駆動パルスＤＰ８、小ドット駆動パルスＤＰ９、微振動パルスＤＰ１０の順で配置されており、復路駆動信号は、小ドット駆動パルスＤＰ９、微振動パルスＤＰ１０、駆動パルスＤＰ８の順で配置されている。
【００９７】
中ドット駆動パルスＤＰ８は、インク滴を吐出する吐出パルス部（Ｐ４１〜Ｐ４３）と、この吐出パルス部の後に発生されてインク滴吐出後におけるメニスカスの振動を抑制する制振パルス部（Ｐ４５〜Ｐ４７）と、これらの吐出パルス部と制振パルス部との間を接続するパルス接続要素Ｐ４４とを備える。吐出パルス部は、最低電位ＶＬから第４最高電位Ｖｈ４までインク滴を吐出させない程度の勾配で電位を上昇させる膨張要素Ｐ４１と、膨張要素Ｐ４１に続いて発生されて第４最高電位Ｖｈ４を所定時間維持する膨張ホールド要素Ｐ４２と、第４最高電位Ｖｈ４から最低電位ＶＬまで比較的急峻な勾配で電位を下降させる吐出要素Ｐ４３とから構成される。制振パルス部は、最低電位ＶＬから制振電位Ｖｂまで、インク滴を吐出させない程度の比較的緩やかな電位勾配で電位を上昇させる制振膨張要素Ｐ４５と、この制振膨張要素Ｐ４５に続いて発生されて制振電位Ｖｂを所定時間維持する制振ホールド要素Ｐ４６と、この制振ホールド要素Ｐ４６に続いて発生されて制振電位Ｖｂから最低電位ＶＬまで比較的緩やかな電位勾配で電位を下降させる制振収縮要素Ｐ４７とから構成される。そして、パルス接続要素Ｐ４４は、吐出要素Ｐ３の終端と制振膨張要素Ｐ４の始端との間を最低電位ＶＬで接続している。
【００９８】
この中ドット駆動パルスＤＰ８が圧電振動子２に供給されると、圧電振動子２及び圧力室１８は次のように動作し、ノズル開口１６から６ｐＬ前後のインク滴が吐出される。即ち、膨張要素Ｐ４１の供給に伴って圧電振動子３５が大きく収縮し、圧力室１８が最小容積から大きく膨張してメニスカスが圧力室１８側に大きく引き込まれる。圧力室１８の膨張状態は、膨張ホールド要素Ｐ４２の供給期間中に亘って維持される。そして、引き込まれたメニスカスがノズル開口１６の縁付近まで戻ってきたタイミングで、吐出要素Ｐ４３が供給されて圧力室１８内のインク圧力が急激に上昇してメニスカスの中心部分が柱状に延びる。そして、柱状に延びたメニスカスの一部がちぎれ、中インク滴が吐出される。吐出要素Ｐ４３に続いてパルス接続要素Ｐ４４と制振膨張要素Ｐ４５とが供給されて圧力室１８が再度膨張し、圧力室１８内のインクを減圧する。さらに、制振ホールド要素Ｐ４６で規定される時間の経過後、制振収縮要素Ｐ４７が供給されて圧力室１８を収縮させる。これらの各要素Ｐ４５〜Ｐ４７の供給によってメニスカスの振動が速やかに収束する。
【００９９】
小ドット駆動パルスＤＰ９は、最低電位ＶＬから第５最高電位Ｖｈ５まで比較的急峻な勾配で電位を上昇させる膨張要素Ｐ４８と、膨張要素Ｐ４８に続いて発生されて第５最高電位Ｖｈ５を極く短い時間維持する膨張ホールド要素Ｐ４９と、第５最高電位Ｖｈ５から第３吐出電位Ｖｆ３まで急勾配で電位を下降させる吐出要素Ｐ５０と、第３吐出電位Ｖｆ３を極く短い時間維持する吐出ホールド要素Ｐ５１と、第３吐出電位Ｖｆ３から最低電位ＶＬまで比較的緩やかな電位勾配で電位を下降させる制振要素Ｐ５２とから構成される。
【０１００】
この小ドット駆動パルスＤＰ９が圧電振動子２に供給されると、圧電振動子２及び圧力室１８は次のように動作し、ノズル開口１６から２ｐＬのインク滴が吐出される。即ち、膨張要素Ｐ４８の供給に伴って圧電振動子２が大きく収縮し、圧力室１８が最小容積から最大容積まで急速に膨張する。この膨張に伴って圧力室１８内が大きく減圧され、メニスカスは定常状態から圧力室１８側に大きく引き込まれる。このとき、メニスカスの中心部分、即ち、ノズル開口１６の中心部分が一旦大きく引き込まれる。その後、このメニスカスの中心部分は反動で凸状に盛り上がった状態になる。次に、吐出要素Ｐ５０が供給されて圧力室１８が急激に収縮してインクが加圧され、メニスカスの中心部分が急速にインク柱として成長する。その後、成長したインク柱の先端部分がちぎれ、その結果、小ドットに対応する量の小インク滴が吐出される。
【０１０１】
上記の微振動パルスＤＰ１０は、上記の微振動パルスＤＰ４，ＤＰ６と同様に、印字内微振動を行わせるための駆動パルスであり、微振動膨張要素Ｐ５３と、微振動ホールド要素Ｐ５４と、微振動収縮要素Ｐ５５とから構成される。この微振動パルスＤＰ１０を圧電振動子２に供給すると、メニスカスがノズル開口１６の近傍で微振動し、インクの増粘が防止される。なお、この微振動動作は、微振動パルスＤＰ４，ＤＰ６と同様であるため説明を省略する。
【０１０２】
そして、この駆動信号ＣＯＭ４では、駆動パルスを圧電振動子２へ選択的に供給することにより、４階調で記録が行える。即ち、微振動パルスＤＰ１０を圧電振動子２に供給してインク滴の吐出を行わない階調０（非記録）と、小ドット駆動パルスＤＰ９を圧電振動子２に供給してノズル開口１６から小インク滴を吐出させる階調１（小ドット）と、中ドット駆動パルスＤＰ８を圧電振動子２に供給してノズル開口１６から中インク滴を吐出させる階調２（中ドット）と、中ドット駆動パルスＤＰ８と小ドット駆動パルスＤＰ９とを圧電振動子２に供給してノズル開口１６から大インク滴を吐出させる階調３（大ドット）で記録が行える。
【０１０３】
駆動信号ＣＯＭ４を構成する駆動パルスの中で、小ドット駆動パルスＤＰ９は、本発明の基準駆動パルスの一種である。即ち、この小ドット駆動パルスＤＰ９は、駆動信号ＣＯＭ４において、吐出インク量（液体吐出量）の基準となる駆動パルスであり、吐出量が規定量（例えば２ｐＬ）となるように、駆動電圧ＶＨ５Ｓ（第５最高電位Ｖｈ５から最低電位ＶＬまでの電位差）が定められる。また、中ドット駆動パルスＤＰ８は、本発明の従属駆動パルスの一種である。即ち、この中ドット駆動パルスＤＰ８の駆動電圧ＶＨ４Ｍ（第４最高電位Ｖｈ４から最低電位ＶＬまでの電位差）は、小ドット駆動パルスＤＰ９の圧電振動子２への供給による吐出インク量に応じて定められる。本実施形態では、大インク滴の量（小インク滴の量＋中インク滴の量）が規定量（例えば１１ｐＬ）となるように駆動電圧ＶＨ４Ｍを定める。この場合、中ドット駆動パルスＤＰ８の吐出インク量は小ドット駆動パルスＤＰ９の吐出インク量に応じて定まるので、中ドット駆動パルスＤＰ８のみを圧電振動子２に供給した場合、ノズル開口１６から吐出されるインク滴の量は例えば５ｐＬ〜７ｐＬの範囲でばらつく。
【０１０４】
このインク量のばらつきは、中ドット駆動パルスＤＰ８を単独で使用した際の色調ばらつき（着弾量ばらつき）となるので好ましくない。例えば、或る記録ヘッド１を用いて記録した画像と他の記録ヘッド１を用いて記録した画像とを比較した場合に、中ドットの大きさが異なることから色調に差が生じる等の問題が生じ得る。この問題を解決するため本実施形態では、中ドット駆動パルスＤＰ８の供給に伴うインク量（中インク滴の量）の標準値からの偏差を示す従属インク量ＩＤ（本発明の液体量識別情報に相当）を情報付与媒体２６，２７を介して付与する。そして、制御部４６（吐出制御手段が備える着弾量補正手段）は、従属インク量ＩＤを中インク滴を用いた記録時に参照し、この従属インク量ＩＤに基づいて単位面積あたりのインク滴の着弾量を補正する。
【０１０５】
そして、この従属インク量ＩＤについても、ＩＤ取得時における中ドット駆動パルスＤＰ８の供給周波数が問題となるが、上記した実施形態と同様に選択される。例えば、この駆動パルスＤＰ８を常用供給周波数（上記実施形態の例では１７ｋＨｚ）で供給して得られたインク量に基づく識別情報（本発明の第１液体量識別情報，第３液体量識別情報）と、最高供給周波数（上記実施形態の例では３７ｋＨｚ）で供給して得られたインク量に基づく識別情報（本発明の第１液体量識別情報，第４液体量識別情報）とを組み合わせてもよい。また、駆動パルスＤＰ８を常用供給周波数で圧電振動子２に供給して得られたインク量に基づく識別情報であっても良いし、常用供給周波数の１／２（上記実施形態の例では８．５ｋＨｚ）で駆動パルスＤＰ８を供給して得られたインク量に基づく識別情報（本発明の第２液体量識別情報）であっても良い。
【０１０６】
なお、以上は、液体噴射装置の一種である画像記録装置を例に挙げて説明したが、本発明は他の液体噴射装置、例えば、ディスプレー製造装置，電極形成装置，チップ製造装置等といった各種の製造装置にも適用できる。
【０１０７】
また、圧力発生素子に関し、上記した各実施形態では圧電振動子２を例示したが、これに限定されるものではない。圧力発生素子は、圧力室１８内のインクに圧力変動を生じさせ得る素子であればよく、例えば電気機械変換素子の一種である磁歪素子であってもよいし、圧力室１８内のインクを突沸させる発熱素子であってもよい。
【０１０８】
【発明の効果】
以上説明したように、本発明によれば以下の効果を奏する。
即ち、液体量識別情報を、常用供給周波数、或いは、常用供給周波数の１／Ｎ倍で小ドット駆動パルスを供給して得た液体量に基づいて定めたので、この液体量識別情報を吐出時の制御に用いることにより、使用頻度の高い周波数領域における吐出液体量を揃えることができる。このため、単位面積当たりの着弾量のばらつきを効果的に防止できる。
また、液体量識別情報を、最高供給周波数、或いは、常用供給周波数のＮ倍であって許容最大周波数以下の周波数で小ドット駆動パルスを供給して得た液体量に基づいて定めたので、この液体量識別情報を吐出時の制御に用いることにより、高周波領域における吐出液体量を揃えることができる。このため、液滴の着弾量のばらつきを極く少なくできる。
【図面の簡単な説明】
【図１】 記録ヘッドの一部分を示す断面図である。
【図２】 流路ユニットの耕造を説明する部分拡大断面図である。
【図３】 ノズル開口及びノズル列を説明する図である。
【図４】 記録ヘッドをノズルプレート側から見た図である。
【図５】 （ａ），（ｂ）は、駆動パルスの供給周波数とインク量の関係を説明する図である。
【図６】 記録ヘッドに対する特性検査の手順を説明するフローチャートである。
【図７】 インクについての固有振動周期の測定を説明する図であり、（ａ）は測定装置を示し、（ｂ）は評価パルスを示し、（ｃ）は励振要素の供給によって生じるインクの圧力変動を示す。
【図８】 複数の記録へッドについて固有振動周期Ｔｃとインク量比の関係を示した図であり、相関関係を２つの一次式で近似した例である。
【図９】 適正電圧の設定条件を示す図である。
【図１０】 カラーアジャストＩＤを説明する図であり、（ａ）は測定条件を示し、（ｂ）及び（ｃ）は設定されたカラーアジャストＩＤの一例を示す。
【図１１】 周波数特性インク量ＩＤを説明する図であり、（ａ）は測定条件を示し、（ｂ）は設定条件（ランク分け条件）を示し、（ｃ）及び（ｄ）は設定された周波数特性インク量ＩＤの一例を示す。
【図１２】 記録装置の構成を説明するブロック図である。
【図１３】 （ａ），（ｂ）はＲＯＭに設けられる記憶領域を説明する図である。
【図１４】 駆動信号発生回路から発生される第１駆動信号の説明図である。
【図１５】 駆動信号発生回路から発生される第２駆動信号の説明図である。
【図１６】 駆動信号発生回路から発生される第３駆動信号の説明図である。
【図１７】 （ａ），（ｂ）は、駆動信号発生回路から発生される第４駆動信号の説明図である。
【符号の説明】
１…インクジェット式記録ヘッド，２…圧電振動子，３…振動子群，４…固定板，５…フレキシブルケーブル，６…振動子ユニット，７…ケース，８…流路ユニット，９…収納空部，１０…島部，１３…流路形成基板，１４…ノズルプレート，１５…弾性板，１６…ノズル開口，１７…ノズル列，１８…圧力室，１９…インク供給口，２０…共通インク室，２１…ノズル連通口，２２…支持板，２３…樹脂フィルム，２６…表記部材，２７…識別情報記憶素子，３１…評価パルス発生回路，３２…電子天秤，４１…プリンタコントローラ，４２…プリントエンジン，４３…インターフェース，４４…ＲＡＭ，４５…ＲＯＭ，４６…制御部，４７…発振回路，４８…駆動信号発生回路，４９…インターフェース，５１…キャリッジ機構，５２…紙送り機構，５３…シフトレジスタ，５４…ラッチ回路，５５…レベルシフタ，５６…スイッチ回路

Claims (10)

1. リザーバから圧力室を通ってノズル開口に至る一連の液流路を前記ノズル開口毎に複数備えると共に、前記圧力室内の液体に圧力変動を生じさせる圧力発生素子を前記圧力室毎に設け、駆動パルスの前記圧力発生素子への供給によって前記ノズル開口から液滴を吐出する液体噴射ヘッドにおいて、
   前記駆動パルスは、液体吐出量の異なるパルス信号を複数含み、
   前記駆動パルスにおける少量の液体を吐出する小ドット駆動パルスの供給による液体吐出量の偏差を示す液体量識別情報を付与すると共に、該液体量識別情報を、前記小ドット駆動パルスの供給周波数を使用時に常用される常用供給周波数のＮ倍（Ｎは１以上の整数）であって許容最大周波数以下に設定して得られた液体量の偏差を示す第１液体量識別情報、及び、前記小ドット駆動パルスの供給周波数を使用時に常用される常用供給周波数の１／Ｎ倍（Ｎは２以上の整数）に設定して得られた液体量の偏差を示す第２液体量識別情報の組み合わせによって構成したことを特徴とする液体噴射ヘッド。
2. リザーバから圧力室を通ってノズル開口に至る一連の液流路を前記ノズル開口毎に複数備えると共に、前記圧力室内の液体に圧力変動を生じさせる圧力発生素子を圧力室毎に設け、駆動パルスの前記圧力発生素子への供給によって前記ノズル開口から液滴を吐出する液体噴射ヘッドにおいて、
   前記駆動パルスは、液体吐出量の異なるパルス信号を複数含み、
   前記駆動パルスにおける少量の液体を吐出する小ドット駆動パルスの供給による液体吐出量の偏差を示す液体量識別情報を付与すると共に、該液体量識別情報を、前記小ドット駆動パルスの供給周波数を使用時に常用される常用供給周波数に設定して得られた液体量の偏差を示す第３液体量識別情報、及び、前記小ドット駆動パルスの供給周波数を圧力発生素子に供給し得る最高供給周波数に設定して得られた液体量の偏差を示す第４液体量識別情報の組み合わせによって構成したことを特徴とする液体噴射ヘッド。
3. 前記常用供給周波数を、前記最高供給周波数の１／２の周波数としたことを特徴とする請求項２に記載の液体噴射ヘッド。
4. 複数のノズル開口を列状に穿設してノズル列を構成すると共に該ノズル列を複数設け、
   前記液体量識別情報を前記ノズル列毎に設定したことを特徴とする請求項１から請求項３の何れかに記載の液体噴射ヘッド。
5. 前記液体量識別情報を、最少の液滴量に応じて定まる噴射モード毎に付与したことを特徴とする請求項１から請求項４の何れかに記載の液体噴射ヘッド。
6. 前記液体量識別情報が表記される表記部材を備えたことを特徴とする請求項１から請求項５の何れかに記載の液体噴射ヘッド。
7. 前記液体量識別情報が電気的に読み取り可能な態様で記憶される識別情報記憶素子を備えたことを特徴とする請求項１から請求項５の何れかに記載の液体噴射ヘッド。
8. 請求項１から請求項７の何れかに記載の液体噴射ヘッドと、前記駆動パルスを含む一連の駆動信号を発生可能な駆動信号発生手段と、前記駆動パルスの圧力発生手段への供給を制御する吐出制御手段と、前記液体量識別情報を記憶する識別情報記憶手段とを備えた液体噴射装置であって、
   前記吐出制御手段は、前記識別情報記憶手段に記憶された液体量識別情報に基づいて液滴の吐出回数を調整し、単位面積あたりの液滴の着弾量を補正する着弾量補正手段を備えることを特徴とする液体噴射装置。
9. 請求項１に記載の液体噴射ヘッドと、前記駆動パルスを含む一連の駆動信号を発生可能な駆動信号発生手段と、前記駆動パルスの圧力発生手段への供給を制御する吐出制御手段と、前記液体量識別情報を記憶する識別情報記憶手段とを備えた液体噴射装置であって、
   最少の液滴量に応じて定まる複数の噴射モードから１つの噴射モードを選択する噴射モード選択手段を備え、
   前記駆動信号発生手段は、前記噴射モード選択手段が選択した噴射モードに対応する駆動信号を発生し、
   前記吐出制御手段は、前記識別情報記憶手段に記憶された第１液体量識別情報と第２液体量識別情報とを噴射モード選択手段が選択した噴射モードに応じて選択する識別情報選択手段と、該識別情報選択手段が選択した液体量識別情報に基づいて液滴の吐出回数を調整し、単位面積あたりの液滴の着弾量を補正する着弾量補正手段を備えることを特徴とする液体噴射装置。
10. 請求項１から請求項３の何れかに記載の液体噴射ヘッドと、前記駆動パルスを含む一連の駆動信号を発生可能な駆動信号発生手段と、前記駆動パルスの圧力発生手段への供給を制御する吐出制御手段と、前記液体量識別情報を記憶する識別情報記憶手段とを備えた液体噴射装置であって、
    最少の液滴量に応じて定まる複数の噴射モードから１つの噴射モードを選択する噴射モード選択手段を設けると共に、前記識別情報記憶手段には複数の噴射モードに対応させて液体量識別情報を記憶させ、
    前記駆動信号発生手段は、前記噴射モード選択手段が選択した噴射モードに対応する駆動信号を発生し、
    前記吐出制御手段は、前記識別情報記憶手段に記憶された液体量識別情報に基づいて液滴の吐出回数を調整し、単位面積あたりの液滴の着弾量を補正する着弾量補正手段を備え、
    該着弾量補正手段は、選択された噴射モードに対応する液体量識別情報に基づいて液滴の吐出回数を調整し、単位面積あたりの液滴の着弾量を補正することを特徴とする液体噴射装置。

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