JP2009028929A - 液体噴射装置の駆動電圧再設定方法、及び、液体噴射装置 - Google Patents

Abstract

【課題】駆動電圧を補償して圧力発生手段の特性の変化に対応できるようにする。
【解決手段】記録ヘッドを往動させつつ、通常の記録時に用いられる通常使用電圧に設定された駆動パルスを用いて、記録媒体に対してヘッド移動方向に複数の第１検査パターンを一定間隔で記録し、記録媒体上に記録された各第１検査パターンに対して記録ヘッドを復動させつつヘッド移動方向の位置が理論上揃うタイミングで、尚且つ、駆動パルスの電圧をパターン毎に段階的に異ならせて、第２検査パターンを各第１検査パターンに対応してヘッド移動方向に複数記録し、記録された第１検査パターンと第２検査パターンの組み合わせのうちの最も好ましい組み合わせに対応するパターンの記録時の駆動パルスの電圧を前記通常使用電圧として設定する。
【選択図】図７

Description

本発明は、インクジェット式プリンタ等の液体噴射装置に適用される駆動電圧再設定方法、及び、液体噴射装置に関するものであり、特に、圧力発生手段の劣化を補償可能な駆動電圧再設定方法、及び、液体噴射装置に関するものである。

液体噴射装置は液体噴射ヘッドを備え、この液体噴射ヘッドから各種の液体を噴射する装置である。この液体噴射装置の代表的なものとして、例えば、液体噴射ヘッドとしてのインクジェット式記録ヘッド（以下、単に記録ヘッドという）を備え、この記録ヘッドから噴射対象物としての記録紙等に対して液体状のインクをインク滴として噴射・着弾させてドットを形成することで記録を行うインクジェット式プリンタ（以下、単にプリンタという）等の画像記録装置を挙げることができる。この液体噴射装置は、近年においては、画像記録装置に限らず、例えばディスプレー製造装置等の各種の製造装置にも応用されている。

上記液体噴射ヘッドには、液体を噴射するための圧力発生手段（駆動源）として例えば圧電素子を備えたものがある。この圧電素子は、ＰＺＴ（ジルコン酸チタン酸鉛）からなる圧電材料と電極材料を積層して構成されており、駆動電極と共通電極との間に電圧を印加することによって、伸縮変形、或いは、撓み変形する。この圧電素子を、ノズル開口に連通する圧力発生室の一部を区画する振動板に接合し、駆動信号を印加して変形駆動させることによって振動板を変形させることができる。この振動板の変形によって圧力発生室の容積が変化して圧力発生室内のインクに圧力変動が生じ、この圧力変動を制御することによってノズル開口から液体を吐出（噴射）することができる。

そして、上記の圧電素子を駆動源として採用している液体噴射ヘッドでは、駆動信号の電圧値に応じて噴射される液体の量が増減するので、圧電素子を駆動するための駆動信号に対し最適な電圧値を設定することが行われている（例えば、特許文献１参照）。

特開平１１−５８７２９号公報

ところが、例えば上記プリンタを長期に亘って使用すると、圧電素子が次第に劣化してその特性が変化（変位量が低下）する。この場合、製造時に設定された駆動電圧の駆動信号で圧電素子を駆動しても、噴射されるインクの量や飛翔速度が設計値に一致しなくなる虞がある。

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、駆動電圧を補償して圧力発生手段の特性の変化に対応できるようにするものである。

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、圧力発生手段の作動による圧力発生室内の液体の圧力変動によってノズル開口から液体を噴射する液体噴射ヘッドを記録媒体に対して相対移動させながら往動時と復動時の双方で記録媒体への記録が可能な液体噴射装置の駆動電圧再設定方法であって、
前記液体噴射ヘッドを往動させつつ、記録媒体に対してヘッド移動方向に複数の第１検査パターンを記録する第１検査パターン記録工程と、
前記液体噴射ヘッドを復動させつつ、前記記録媒体上に記録された各第１検査パターンに対応させて第２検査パターンをヘッド移動方向に複数記録する第２検査パターン記録工程と、
各検査パターン工程で記録された第１検査パターンと第２検査パターンの組み合わせのうちの最も好ましい組み合わせに対応するパターンの記録時の駆動パルスの電圧を、通常の記録時に用いる通常使用電圧として設定する電圧設定工程と、を含み、
各検査パターンの記録に用いる駆動パルスの電圧を第１検査パターンと第２検査パターンの組み合わせ毎に異ならせ、且つ、各第１検査パターンに対してヘッド移動方向の位置が理論上揃うタイミングで、対応する各第２検査パターンを記録する。

上記構成によれば、液体噴射ヘッドを往動させつつ、記録媒体に対してヘッド移動方向に複数の第１検査パターンを記録する第１検査パターン記録工程と、液体噴射ヘッドを復動させつつ、記録媒体上に記録された各第１検査パターンに対応させて第２検査パターンをヘッド移動方向に複数記録する第２検査パターン記録工程と、各検査パターン工程で記録された第１検査パターンと第２検査パターンの組み合わせのうちの最も好ましい組み合わせに対応するパターンの記録時の駆動パルスの電圧を、通常の記録時に用いる通常使用電圧として設定する電圧設定工程と、を含み、各検査パターンの記録に用いる駆動パルスの電圧を第１検査パターンと第２検査パターンの組み合わせ毎に異ならせ、且つ、各第１検査パターンに対してヘッド移動方向の位置が理論上揃うタイミングで、対応する各第２検査パターンを記録するので、圧力発生手段の特性の変化に対応することができ、液体の噴射量や飛翔速度等の噴射特性を設計通りに維持することができる。また、双方向記録における往路と復路での着弾位置ずれの調整方法を応用するので、特別な構成を別途必要とせず簡便である。

上記構成において、前記第１検査パターンと第２検査パターンの組み合わせ毎に異なる駆動パルスの電圧に、現状設定されている通常使用電圧が含まれることが望ましい。

また、本発明は、圧力発生手段の作動による圧力発生室内の液体の圧力変動によってノズル開口から液体を噴射する液体噴射ヘッドと、前記圧力発生手段を駆動するための駆動パルスを含む駆動信号を発生する駆動信号発生手段と、前記液体噴射ヘッドによる液体の噴射を制御する制御手段とを備え、当該液体噴射ヘッドを記録媒体に対して相対移動させながら往動時と復動時の双方で記録媒体への記録が可能な液体噴射装置であって、
前記制御手段は、
前記液体噴射ヘッドを往動させつつ、記録媒体に対してヘッド移動方向に複数の第１検査パターンを記録し、
前記液体噴射ヘッドを復動させつつ、前記記録媒体上に記録された各第１検査パターンに対応させて第２検査パターンをヘッド移動方向に複数記録し、
各検査パターン工程で記録された第１検査パターンと第２検査パターンの組み合わせのうちの最も好ましい組み合わせに対応するパターンの記録時の駆動パルスの電圧を、通常の記録時に用いる通常使用電圧として設定する駆動電圧再設定処理を行い、
前記駆動電圧再設定処理において、各検査パターンの記録に用いる駆動パルスの電圧を第１検査パターンと第２検査パターンの組み合わせ毎に異ならせ、且つ、各第１検査パターンに対してヘッド移動方向の位置が理論上揃うタイミングで、対応する各第２検査パターンを記録することを特徴とする。

上記構成によれば、液体噴射ヘッドを往動させつつ、記録媒体に対してヘッド移動方向に複数の第１検査パターンを記録し、液体噴射ヘッドを復動させつつ、記録媒体上に記録された各第１検査パターンに対応させて第２検査パターンをヘッド移動方向に複数記録し、各検査パターン工程で記録された第１検査パターンと第２検査パターンの組み合わせのうちの最も好ましい組み合わせに対応するパターンの記録時の駆動パルスの電圧を、通常の記録時に用いる通常使用電圧として設定する駆動電圧再設定処理を行い、この駆動電圧再設定処理において、各検査パターンの記録に用いる駆動パルスの電圧を第１検査パターンと第２検査パターンの組み合わせ毎に異ならせ、且つ、各第１検査パターンに対してヘッド移動方向の位置が理論上揃うタイミングで、対応する各第２検査パターンを記録するので、圧力発生手段の特性の変化に対応することができ、液体の噴射量や飛翔速度等の噴射特性を設計通りに維持することができる。

上記構成において、前記第１検査パターンと第２検査パターンの組み合わせ毎に異なる駆動パルスの電圧に、現状設定されている通常使用電圧が含まれることが望ましい。

また、上記構成において、前記液体噴射ヘッドは、前記ノズル開口をヘッド移動方向に直交する方向に複数列設してなるノズル群を有し、
前記各検査パターンは、ノズル群の各ノズル開口から液体を同時に噴射することで形成される縦罫線で構成され、
前記最も好ましい組み合わせは、第１検査パターンと第２検査パターンとが最も近接した状態で並んでいる組である構成を採用することが望ましい。

この構成によれば、記録媒体に形成された第１検査パターンとしての縦罫線と第２検査パターンとしての縦罫線のヘッド移動方向の位置ずれをユーザが視覚的に判定することで駆動電圧の再設定が行える。これにより、特別な構成を別途必要とせずに容易に駆動電圧を再設定することができる。

また、通常の記録動作を行う通常記録モードと前記駆動電圧再設定処理を行う駆動電圧再設定モードとを切替可能なモード切替手段を有し、
前記制御手段は、前記モード切替手段によって前記駆動電圧再設定モードに切り替えられた場合に前記駆動電圧再設定処理を行うことが望ましい。

上記構成において、前回の駆動電圧設定時からの経過時間を計時する計時手段を設け、
前記モード切替手段は、前回の駆動電圧設定時からの経過時間が判断基準時間を超えたことを条件に前記駆動電圧再設定モードに切り替えることが望ましい。

又は、液体の噴射回数を計数する噴射回数計数手段を設け、
前記モード切替手段は、前記噴射回数計数手段による計数値が判断基準値を超えたことを条件に前記駆動電圧再設定モードに切り替える構成を採用しても良い。

さらに、ユーザによるモード切替指示が入力される指示入力手段を設け、
前記モード切替手段は、前記指示入力手段からのモード切替指示に応じて前記駆動電圧再設定モードに切り替える構成としても良い。

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）を例に挙げて説明する。

図１はプリンタ１の構成を示す斜視図である。このプリンタ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、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（記録ヘッド２）を記録媒体の一種としての記録紙６の紙幅方向、即ち、主走査方向（本発明におけるヘッド移動方向）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方向であ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。なお、プリンタ１の筐体側にインクカートリッジ３を装着してインク供給チューブを介して記録ヘッド２に供給する構成を採用することもできる。

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１０によって検出され、その検出信号、即ち、エンコーダパルスがプリンタコントローラの制御部４１（図３参照）に送信される。これにより、制御部４１はこのリニアエンコーダ１０からのエンコーダ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（噴射動作）等を制御することができる。

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（図１における右側）の端部領域には、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２１：図２参照）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（記録ヘッド２）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。

図２は、上記記録ヘッド２の構成を説明する要部断面図である。この記録ヘッド２は、ケース１３と、このケース１３内に収納される振動子ユニット１４と、ケース１３の底面（先端面）に接合される流路ユニット１５等を備えている。上記のケース１３は、例えば、エポキシ系樹脂により作製され、その内部には振動子ユニット１４を収納するための収納空部１６が形成されている。振動子ユニット１４は、圧力発生手段の一種として機能する圧電素子１７と、この圧電素子１７が接合される固定板１８と、圧電素子１７に駆動信号等を供給するためのフレキシブルケーブル１９とを備えている。圧電素子１７は、圧電体層と電極層とを交互に積層した圧電板を櫛歯状に切り分けることで作製された積層型であって、積層方向に直交する方向に伸縮可能な縦振動モードの圧電素子である。

流路ユニット１５は、流路形成基板２０の一方の面にノズルプレート２１を、流路形成基板２０の他方の面に振動板２２をそれぞれ接合して構成されている。この流路ユニット１５には、リザーバ２３と、インク供給口２４と、圧力発生室２５と、ノズル連通口２６と、ノズル開口２７とを設けている。そして、インク供給口２４から圧力発生室２５及びノズル連通口２６を経てノズル開口２７に至る一連のインク流路が、ノズル開口２７毎に対応して形成されている。

上記ノズルプレート２１は、ドット形成密度に対応したピッチ（例えば３６０ｄｐｉ）で複数のノズル開口２７が列状に穿設されたステンレス等の金属製の薄いプレートである。このノズルプレート２１には、ノズル開口２７の列（ノズル列（本発明におけるノズル群の一種））が複数設けられており、１つのノズル列は、例えば３６０個のノズル開口２７によって構成される。そして、本実施形態における記録ヘッド２は、それぞれ異なる色のインク（本発明における液体の一種）、具体的には、シアン（Ｃ）、マゼンタ（Ｍ）、イエロー（Ｙ）、ブラック（Ｋ）の合計４色のインクを貯留する４つのインクカートリッジ３を装着可能に構成されており、これらの色に対応させて合計４列のノズル列がノズルプレート２１に形成されている。

上記振動板２２は、支持板２８の表面に弾性体膜２９を積層した二重構造である。本実施形態では、金属板の一種であるステンレス板を支持板２８とし、この支持板２８の表面に樹脂フィルムを弾性体膜２９としてラミネートした複合板材を用いて振動板２２を作製している。この振動板２２には、圧力発生室２５の容積を変化させるダイヤフラム部３０が設けられている。また、この振動板２２には、リザーバ２３の一部を封止するコンプライアンス部３１が設けられている。

上記のダイヤフラム部３０は、エッチング加工等によって支持板２８を部分的に除去することで作製される。即ち、このダイヤフラム部３０は、圧電素子１７の先端面が接合される島部３２と、この島部３２の周囲の支持板２８を除去して形成された薄肉弾性部とからなる。上記のコンプライアンス部３１は、リザーバ２３の開口面に対向する領域の支持板２８を、ダイヤフラム部３０と同様にエッチング加工等によって除去することにより作製され、リザーバ２３に貯留された液体の圧力変動を吸収するダンパーとして機能する。

そして、上記の島部３２には圧電素子１７の先端面が接合されているので、この圧電素子１７の自由端部を伸縮させることで圧力発生室２５の容積を変動させることができる。この容積変動に伴って圧力発生室２５内のインクに圧力変動が生じる。そして、記録ヘッド２は、この圧力変動を利用してノズル開口２７からインクを噴射させるようになっている。

図３はプリンタ１の電気的な構成を示すブロック図である。このプリンタ１は、プリンタコントローラ３５とプリントエンジン３６とで概略構成されている。プリンタコントローラ３５は、ホストコンピュータ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フェース（外部Ｉ／Ｆ）３７と、各種データ等を記憶するＲＡＭ３８と、各種データ処理のための制御ルーチン等を記憶したＲＯＭ３９と、各部の制御を行う制御部４１（制御手段の一種）と、クロック信号を発生する発振回路４２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４３（駆動信号発生手段）と、計時手段として機能するタイマー回路４４と、プリントエンジン３６との間で信号の入出力を行う内部インタフェース（内部Ｉ／Ｆ）４５とを備えている。また、プリントエンジン３６は、記録ヘッド２と、キャリッジ移動機構７と、リニアエンコーダ１０と、紙送り機構８とから構成されている。

制御部４１は、各種の制御を行うほか、外部装置から外部Ｉ／Ｆ３７を通じて入力された印刷データを、ドットパターンに対応したドットパターンデータに変換する。そして、記録ヘッド２の１回の主走査で記録可能な１行分のドットパターンデータが得られたならば、制御部４１は、この１行分のドットパターンデータを内部Ｉ／Ｆ４５を通じて記録ヘッド２に出力する。また、この制御部４１は、後述するように、駆動電圧再設定処理を行うようになっている。

駆動信号発生回路４３は、異なるサイズのドットを形成し得る複数の駆動パルスを一記録周期内に含み、これらの駆動パルスを所定の順序で接続した往動時駆動信号を記録ヘッド２の往動時に発生し、また、各駆動パルスを往動時駆動信号とは逆順に接続した復動時駆動信号を記録ヘッド２の復動時に発生するように構成されている。例えば、往動時駆動信号ＣＯＭ１は、図４（ａ）に示すように、小ドットを形成し得る液量のインク滴（小ドットインク滴）を吐出するための小ドット駆動パルスＤＰ１と、中ドットを形成し得る液量のインク滴（中ドットインク滴）を吐出するための中ドット駆動パルスＤＰ２とを順に接続した一連の信号を含んで構成される。また、復動時駆動信号ＣＯＭ２は、図４（ｂ）に示すように、中ドット駆動パルスＤＰ２と小ドット駆動パルスＤＰ１とを順に接続した一連の信号を含んで構成される。

プリンタ１では、往動時には駆動信号ＣＯＭ１を、復動時には駆動信号ＣＯＭ２を切り替えて用いることで、図５に示すように、記録紙６に形成される小ドット及び中ドットの主走査方向の配置順を揃えることができるようになっている。また、往動時と復動時で画素（図５において実線で囲まれた領域）を副走査方向に沿って並べる際に、画素間における小ドット同士の主走査方向の着弾位置および中ドット同士の主走査方向の着弾位置がそれぞれ揃うように、圧電素子１７への駆動信号の印加タイミングが予め調整されている。以下、この印加タイミングの調整値をＢｉ−Ｄ調整値と称する。

以上のように構成されたプリンタ１では、製造時において、ノズル開口２７から噴射されるインクの一滴あたりの量が設計値に一致するように上記駆動信号における各駆動パルスの駆動電圧が通常使用電圧として設定されている。ところが、プリンタ１を長期に亘って使用すると、圧電素子１７の特性が経時劣化によって変化する。即ち、印加電圧に応じた圧電素子１７の変位量が低下する。この場合、プリンタの製造時に設定された通常使用電圧で圧電素子１７を駆動しても、噴射されるインクの量が設計値よりも減少したり、噴射されたインクの飛翔速度が低下して記録媒体における着弾位置のずれが生じたりする虞があった。

そこで、本発明に係るプリンタ１では、例えば、前回駆動電圧設定時（プリンタ１の製造時における駆動電圧設定時を含む）からの経過時間をタイマー回路４４によって計時し、前回駆動電圧設定時からの経過時間が判断基準時間を超えたことを条件として、通常の記録動作を行う通常モードから駆動電圧再設定モードに切り替え、駆動電圧再設定処理を行うように構成されている。この判断基準としては、通常の使用によって圧電素子１７の特性劣化の影響が現れる程度の時間、例えば、約１万時間に設定されている。以下、この駆動電圧再設定処理について説明する。

図６は、駆動電圧再設定処理の流れを説明するフローチャートである。
まず、制御部４１は、タイマー回路４４を監視し、このタイマー回路４４による計時が判断基準時間を超えたか否かを判定し（Ｓ１）、タイマー回路４４による計時が判断基準時間を超えていない場合は、引き続きタイマー回路４４の監視を行う。一方、制御部４１は、タイマー回路４４による計時が判断基準時間を超えていると判断した場合、本発明におけるモード切替手段として機能し、通常モードから駆動電圧再設定モードへのモード切り替え（Ｓ２）を行う。このモード切り替えは、例えば、プリンタ１の電源が投入された直後又は待機中の場合にはその時点で実行され、記録動作中の場合にはその記録動作が終了するのを待ってから実行される。駆動電圧再設定モードに切り替えられると、以下の第１検査パターン記録工程（Ｓ３）、第２検査パターン記録工程（Ｓ４）、パターン組み合わせ選択工程（Ｓ５）、及び駆動電圧設定工程（Ｓ６）が実行される。

第１検査パターン記録工程（Ｓ３）では、制御部４１はプリントエンジン３６を制御して、記録ヘッド２を往動させつつ記録紙６に対して主走査方向に複数の第１検査パターンを記録する。なお、検査パターンの記録工程（Ｓ３，Ｓ４）では、記録画像の画質に最も影響の大きいドットサイズに対応する駆動パルスを使用することが望ましい。即ち、噴射されるインクの重量が小さい（インク滴の大きさが小さい）ほど、噴射されてから記録紙６に着弾するまでの空気抵抗の影響を受けやすく、飛翔速度の低下による飛翔曲がり等が生じやすいため、本実施形態においては小ドット駆動パルスＤＰ１を用いて検査パターンを記録する。また、駆動パルスの電圧は、後述するように、第１検査パターンと第２検査パターンの組み合わせ毎に異ならせる。

記録媒体上に第１検査パターンを記録したならば、続いて第２検査パターン記録工程（Ｓ４）において、記録媒体上に記録された各第１検査パターンに対して記録ヘッド２を復動させつつ且つ主走査方向の位置が理論上揃うタイミング（予め設定されているＢｉ−Ｄ調整値）で第２検査パターンを各第１検査パターンに対応して主走査方向に複数記録する。この第２検査パターン記録工程における駆動パルス（小ドット駆動パルスＤＰ１）の電圧は、対応する第１検査パターンの記録時と同じ電圧に設定される。

図７は、記録紙６に形成された検査パターン（第１検査パターン（上段の罫線）及び第２検査パターン（下段の罫線））の一例を示す図である。本実施形態における検査パターンは、ノズル列の各ノズル開口２７からインクを同時に噴射することで副走査方向に沿って形成される縦罫線で構成されており、主走査方向に複数形成される。図７の例では、＃Ａ〜＃Ｆの合計６本の検査パターンが往動時と復動時のそれぞれで記録紙に記録される。また、各検査パターン（第１検査パターン及び第２検査パターンの組み合わせ）を識別するための識別情報（この例では、＃Ａ〜＃Ｆ）も、各検査パターンに対応させて記録紙６上に記録される。

ここで、検査パターンを記録する際、駆動パルスの駆動電圧が第１検査パターンと第２検査パターンの組み合わせ毎に異なり、本実施形態では、＃Ａの組を記録する際の駆動電圧を、現状設定されている通常使用電圧とし、＃Ｂ〜＃Ｆの組については駆動電圧を段階的に（例えば、０．２〔Ｖ〕ずつ）上昇させ、＃Ｆの組を記録する際の駆動電圧が最も高くなっている。なお、本例において、第１検査パターンの記録順が＃Ａ〜＃Ｆの順であるのに対し、第２検査パターンの実際の記録順は＃Ｆ〜＃Ａとなる。また、本実施形態においては、＃Ａの組を記録する際の駆動電圧を現状の通常使用電圧としたが、これには限られず、何れかの組を記録する際の駆動電圧が、現状の通常使用電圧に設定されれば良い。即ち、第１検査パターンと第２検査パターンの組み合わせ毎に異なる駆動パルスの電圧に、現状設定されている通常使用電圧が含まれていれば良い。したがって、例えば、＃Ｃの組に対応する駆動電圧を現状の通常使用電圧とし、＃Ａ，＃Ｂの組については、＃Ｂ，＃Ａの順に駆動電圧を通常使用電圧よりも段階的に低く設定し、＃Ｄ〜＃Ｆの組については、この順に駆動電圧を通常使用電圧よりも段階的に高く設定しても良い。

ここで、圧電素子１７の変位量が変化すると、噴射されるインク（インク滴）の飛翔速度も変動する。噴射されたインクは記録ヘッドの移動に起因する慣性力が作用し、記録媒体の記録面に対して斜め方向に飛翔するため、飛翔速度が変動すると記録紙６における着弾位置が変動前の着弾位置に対して主走査方向にずれる。したがって、第１検査パターンの記録時と第２検査パターンの記録時とで、主走査方向の位置が理論上揃うタイミングであっても、第１検査パターンに対する第２検査パターンの主走査方向の位置が各パターンの組み合わせ毎に異なる。即ち、現状の通常使用電圧を基準として、検査パターンの組み合わせ毎に記録時の駆動電圧を異ならせることによって、インクの飛翔速度を意図的に変動させ、第１検査パターンに対する第２検査パターンの主走査方向の位置が各組み合わせ＃Ａ〜＃Ｆで異なるようにしている。

第１検査パターンと第２検査パターンを記録したならば、続いて、ユーザの判断によって、第１検査パターンと第２検査パターンの組み合わせのうちの最も好ましい組み合わせの選択が行われる（Ｓ５）。ここで、「最も好ましい組み合わせ」とは、第１検査パターンと第２検査パターンの組み合わせのうち、主走査方向の位置が互いに最も近接した状態で並んでいる組である。図７の例では、＃Ｄで示される組の主走査方向の位置が最も近接して副走査方向に沿って一直線上に配置されており、この＃Ｄが最も好ましい組み合わせとなっている。この際、例えばユーザがドライバソフトやプリンタ本体の操作パネル等を通じて最も好ましい組み合わせを示す識別情報（＃Ｄ）を指定或いは入力することで、プリンタ１の制御部４１によって最適な組み合わせが把握される。

検査パターンの組み合わせの選択が行われたならば、続いて、駆動電圧の再設定が行われる（Ｓ６）。この駆動電圧の再設定では、最も好ましい組み合わせとして選択されたパターンの組の記録に用いられた駆動パルスの駆動電圧を、当該駆動パルスの通常使用電圧として設定する。即ち、本実施形態の場合、＃Ｄの組を記録するときに用いられた小ドット駆動パルスＤＰ１の駆動電圧を、当該小ドット駆動パルスＤＰ１の通常使用電圧として採用する。

なお、本実施形態においては、小ドット駆動パルスＤＰ１を用いて記録した検査パターンに基づいて駆動電圧の再設定処理を行ったが、他の駆動パルス（本実施形態の場合、中ドット駆動パルスＤＰ２）を用いて駆動電圧の再設定処理を同様に行うようにしても良い。全種類の駆動パルスについて駆動電圧の再設定処理を行うことにより、ドットサイズに拘らず最適な駆動電圧に設定することが可能となる。

以上のようにして駆動電圧の再設定処理が行われる。これにより、長期使用に伴う圧電素子１７の劣化（変位量の低下）に対応することができる。このため、インクの噴射量や飛翔速度等の噴射特性を設計通りに維持することができ、これにより、記録紙等の記録媒体に記録された画像の濃度を良好に保つことができる。また、記録媒体に形成された第１検査パターンとしての縦罫線と第２検査パターンとしての縦罫線の位置ずれをユーザが視覚的に判定することで駆動電圧の再設定が行える。これにより、特別な構成（例えば、スキャナー等）を別途必要とせずに容易に駆動電圧を再設定することができる。

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。
例えば、上記実施形態では、モード切り替えを、タイマー回路４４による計時が判断基準時間を超えたことを条件としてモードの切り替えを行う例を示したが、これには限らない。例えば、制御部４１が噴射回数計数手段として機能してインクの噴射回数を計数し、この計数値が判断基準値（例えば、１０億回）を超えたことを条件としてモードの切り替えを行うようにしても良い。これにより、圧電素子１７の劣化状態に応じて通常モードから駆動電圧再設定モードへの切り替えが行われるので、より適切なタイミングで駆動電圧再設定処理を行うことができる。

また、モード切り替えに関し、ユーザが、記録画像の濃度や色相の変化を認識した際に、情報処理装置（コンピュータ）等の外部機器にインストールされているプリンタ用ドライバソフトや、プリンタ１の筐体に設けられている操作パネル等を操作することでモード切替指示を入力し、このモード切替指示に応じて制御部４１が通常モードから駆動電圧再設定モードに切り替える構成にしても良い。これにより、駆動電圧設定タイミングに関してユーザの意思を反映することができる。

さらに、検査パターンに関し、上記実施形態では、縦罫線で構成された検査パターンを例示したが、これには限られない。例えば、図８に示すように、識別情報毎に定められた領域に往動時と復動時でインクを着弾させる（ドットで埋める）ことによって形成される検査パターンを構成してもよい。この場合、往動時に形成されたドットの着弾位置と復動時に形成されたドットの着弾位置のずれに応じて生じる濃度変化やざらつき感に基づいてユーザが最も好ましい組み合わせを選択する。図８の場合、＃Ａ〜＃Ｃ，＃Ｅ，＃Ｆについては、往動時と復動時のドットの位置がずれているため、領域が全体的にドットで埋まっているのに対し、＃Ｄの組については、往動時と復動時のドットの位置が重合していることから主走査方向に隣接するドット間に間隙が生じ、これが細かい縦筋となって現れている。このため、この＃Ｄの組が最も望ましい組み合わせとなっている。

また、上記実施形態では、本発明の圧力発生手段として所謂縦振動モードの圧電素子１７を例示したが、これに限定されるものではない。例えば、所謂撓み振動モードの圧電素子のように、圧力発生室毎に設けられるものであってもよい。さらに、圧電素子に限らず、発熱素子等の他の圧力発生手段を用いることもできる。

また、本発明は、圧力発生手段を利用して液体を噴射する構成のものであれば、上記プリンタ以外の液体噴射装置にも適用できる。例えば、ディスプレー製造装置、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。

プリンタの構成を説明する斜視図である。 記録ヘッドの構造を説明する要部断面図である。 プリンタの電気的構成を説明するブロック図である。 駆動信号の構成を説明する波形図である。 双方向記録について説明する模式図である。 駆動電圧再設定処理の流れを説明するフローチャートである。 検査パターンを説明する模式図である。 検査パターンの他の実施形態を説明する図である。

符号の説明

１…プリンタ，２…記録ヘッド，１７…圧電素子，２５…圧力発生室，３５…プリンタコントローラ，３６…プリントエンジン，４１…制御部，４３…駆動信号発生回路

Claims (9)

1. 圧力発生手段の作動による圧力発生室内の液体の圧力変動によってノズル開口から液体を噴射する液体噴射ヘッドを記録媒体に対して相対移動させながら往動時と復動時の双方で記録媒体への記録が可能な液体噴射装置の駆動電圧再設定方法であって、
   前記液体噴射ヘッドを往動させつつ、記録媒体に対してヘッド移動方向に複数の第１検査パターンを記録する第１検査パターン記録工程と、
   前記液体噴射ヘッドを復動させつつ、前記記録媒体上に記録された各第１検査パターンに対応させて第２検査パターンをヘッド移動方向に複数記録する第２検査パターン記録工程と、
   各検査パターン工程で記録された第１検査パターンと第２検査パターンの組み合わせのうちの最も好ましい組み合わせに対応するパターンの記録時の駆動パルスの電圧を、通常の記録時に用いる通常使用電圧として設定する電圧設定工程と、を含み、
   各検査パターンの記録に用いる駆動パルスの電圧を第１検査パターンと第２検査パターンの組み合わせ毎に異ならせ、且つ、各第１検査パターンに対してヘッド移動方向の位置が理論上揃うタイミングで、対応する各第２検査パターンを記録することを特徴とする液体噴射装置の駆動電圧再設定方法。
2. 前記第１検査パターンと第２検査パターンの組み合わせ毎に異なる駆動パルスの電圧に、現状設定されている通常使用電圧が含まれる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電圧再設定方法。
3. 圧力発生手段の作動による圧力発生室内の液体の圧力変動によってノズル開口から液体を噴射する液体噴射ヘッドと、前記圧力発生手段を駆動するための駆動パルスを含む駆動信号を発生する駆動信号発生手段と、前記液体噴射ヘッドによる液体の噴射を制御する制御手段とを備え、当該液体噴射ヘッドを記録媒体に対して相対移動させながら往動時と復動時の双方で記録媒体への記録が可能な液体噴射装置であって、
   前記制御手段は、
   前記液体噴射ヘッドを往動させつつ、記録媒体に対してヘッド移動方向に複数の第１検査パターンを記録し、
   前記液体噴射ヘッドを復動させつつ、前記記録媒体上に記録された各第１検査パターンに対応させて第２検査パターンをヘッド移動方向に複数記録し、
   各検査パターン工程で記録された第１検査パターンと第２検査パターンの組み合わせのうちの最も好ましい組み合わせに対応するパターンの記録時の駆動パルスの電圧を、通常の記録時に用いる通常使用電圧として設定する駆動電圧再設定処理を行い、
   前記駆動電圧再設定処理において、各検査パターンの記録に用いる駆動パルスの電圧を第１検査パターンと第２検査パターンの組み合わせ毎に異ならせ、且つ、各第１検査パターンに対してヘッド移動方向の位置が理論上揃うタイミングで、対応する各第２検査パターンを記録することを特徴とする液体噴射装置。
4. 前記第１検査パターンと第２検査パターンの組み合わせ毎に異なる駆動パルスの電圧に、現状設定されている通常使用電圧が含まれることを特徴とする請求項３に記載の液体噴射装置。
5. 前記液体噴射ヘッドは、前記ノズル開口をヘッド移動方向に直交する方向に複数列設してなるノズル群を有し、
   前記各検査パターンは、ノズル群の各ノズル開口から液体を同時に噴射することで形成される縦罫線で構成され、
   前記最も好ましい組み合わせは、第１検査パターンと第２検査パターンとが最も近接した状態で並んでいる組であることを特徴とする請求項３又は４に記載の液体噴射装置。
6. 通常の記録動作を行う通常記録モードと前記駆動電圧再設定処理を行う駆動電圧再設定モードとを切替可能なモード切替手段を有し、
   前記制御手段は、前記モード切替手段によって前記駆動電圧再設定モードに切り替えられた場合に前記駆動電圧再設定処理を行うことを特徴とする請求項３から請求項５の何れか一項に記載の液体噴射装置。
7. 前回の駆動電圧設定時からの経過時間を計時する計時手段を設け、
   前記モード切替手段は、前回の駆動電圧設定時からの経過時間が判断基準時間を超えたことを条件に前記駆動電圧再設定モードに切り替えることを特徴とする請求項６に記載の液体噴射装置。
8. 液体の噴射回数を計数する噴射回数計数手段を設け、
   前記モード切替手段は、前記噴射回数計数手段による計数値が判断基準値を超えたことを条件に前記駆動電圧再設定モードに切り替えることを特徴とする請求項６に記載の液体噴射装置。
9. ユーザによるモード切替指示が入力される指示入力手段を設け、
   前記モード切替手段は、前記指示入力手段からのモード切替指示に応じて前記駆動電圧再設定モードに切り替えることを特徴とする請求項６に記載の液体噴射装置。

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