JP4654585B2

JP4654585B2 - 液体噴射装置の駆動電圧設定方法、液体噴射ヘッド、及び、液体噴射装置

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Publication number: JP4654585B2
Application number: JP2004057037A
Authority: JP
Inventors: 浩文寺前
Original assignee: Seiko Epson Corp
Current assignee: Seiko Epson Corp
Priority date: 2004-03-02
Filing date: 2004-03-02
Publication date: 2011-03-23
Anticipated expiration: 2024-03-02
Also published as: JP2005246655A

Description

本発明は、液体噴射装置の駆動電圧設定方法、液体噴射ヘッド、及び、液体噴射装置に関するものであり、特に、駆動信号を供給して圧力発生素子を作動させることによりノズル開口から液滴を吐出する液体噴射ヘッドを備える液体噴射装置の駆動電圧設定方法、液体噴射ヘッド、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を液滴として吐出可能な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吐出する装置である。この液体噴射装置の代表的なものとして、例えば、吐出対象物としての記録紙等に対して液体状のインクを吐出・着弾させて記録を行うインクジェット式プリンタ等の画像記録装置を挙げることができる。また、近年においては、この画像記録装置に限らず、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、プラズマディスプレー、有機ＥＬ（Electro Luminescence）ディスプレー、或いはＦＥＤ（面発光ディスプレー）等のディスプレー製造装置においては、色材や電極等の液体状の各種材料を、画素形成領域や電極形成領域等に対して吐出するためのものとして、液体噴射装置が用いられている。

ここで、上記インクジェット式プリンタ（以下、単にプリンタと略記する）を例に挙げると、このプリンタは、圧力室に通じるノズル開口を列設してなる複数のノズル列を有すると共に、圧力室内の圧力を変動させる圧力発生素子を有する記録ヘッド、圧力発生素子に供給する駆動信号を発生する駆動信号発生回路等を備え、駆動信号を供給して圧力発生素子を駆動することによりノズル開口からインクをインク滴として吐出するように構成されている。

上記記録ヘッドは、圧力発生素子に供給する駆動信号の駆動電圧値に応じて、ノズル開口から吐出されるインク滴の液量が増減するようになっている。そのため、記録ヘッドの製造時においては、目標となる液量（設計液量）が得られるように駆動信号の駆動電圧値を設定している（例えば、特許文献１参照）。

特開平１１−５８７２９号公報

しかしながら、従来の駆動電圧値の設定は、測定装置に記録ヘッドを取り付け、この測定装置から記録ヘッドに駆動信号を供給して吐出されたインク滴の重量を電子天秤等で測定することで行われていた。このため、装置が大掛かりとなり、作業効率面、コスト面で不利となっていた。

また、測定装置の回路基板の特性と、記録ヘッドを搭載するプリンタの回路基板の特性とが必ずしも一致しないため、測定装置の測定結果に基づいて設定された駆動電圧の駆動信号を用いて、記録ヘッドをプリンタに組み付けた状態（完成品の状態）でインク滴を吐出しても、インク滴の液量が設計液量と一致しない場合がある。これにより、プリンタ毎に記録画像の濃度や色相が異なってしまう不具合があった。

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、駆動信号の駆動電圧設定の作業効率を向上すると共に、コストの低減を図ることにある。

本発明の駆動電圧設定方法は、上記目的を達成するために提案されたものであり、圧力室に通じるノズル開口、及び、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有し、該圧力発生素子を作動させることによりノズル開口から液滴を吐出対象物に吐出する液体噴射ヘッドと、該液体噴射ヘッドの圧力発生素子に供給する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電圧設定方法において、
仮駆動信号を前記圧力発生素子に供給して液滴を吐出することで、前記吐出対象物上に検査パターンを形成する検査パターン形成工程と、
前記検査パターン形成工程で形成された検査パターンの色彩情報として赤若しくは緑の度合いを示すａ＊値、又は、黄若しくは青の度合いを示すｂ＊値の何れかを計測する色彩情報計測工程と、
前記色彩情報計測工程で計測された計測色彩情報と、色彩情報及び液滴の吐出量間の相関関係とに基づいて駆動信号の駆動電圧を設定する駆動電圧設定工程とから成り、
前記検査パターン形成工程において、第１の駆動電圧に設定された第１の仮駆動信号を用いて、ドット形成率の増加に伴い前記駆動電圧の変化に対する色彩情報の変化レンジも増加する範囲のドット形成率で第１の検査パターンを形成すると共に、前記第１の駆動電圧とは異なる第２の駆動電圧に設定された第２の仮駆動信号を用いて、ドット形成率の増加に伴い前記駆動電圧の変化に対する色彩情報の変化レンジも増加する範囲のドット形成率で第２の検査パターンを形成し、
前記色彩情報計測工程において、前記第１の検査パターンの色彩情報と、前記第２の検査パターンの色彩情報とを計測することで、それぞれ第１の計測色彩情報と第２の計測色彩情報を取得し、
前記駆動電圧設定工程において、前記第１の計測色彩情報に対する第１の吐出量と前記第２の計測色彩情報に対する第２の吐出量とを上記相関関係に基づいて算出し、算出した第１の吐出量と第２の吐出量とに基づいて駆動信号の駆動電圧を設定することを特徴とする。

上記構成によれば、色彩情報と液滴の吐出量との間の相関関係に基づいて駆動電圧を設定するので、簡単な構成で駆動電圧の設定を行うことができる。そのため、作業効率の向上やコストの低減を図ることができる。また、検査パターン形成工程で形成された検査パターンの色彩情報として赤若しくは緑の度合いを示すａ＊値、又は、黄若しくは青の度合いを示すｂ＊値の何れかを計測するので、赤若しくは緑、黄色若しくは青の色表現による液滴の吐出量と色彩情報の相関関係が得られる。これにより、この相関関係に基づいて、色彩情報に対する液滴の吐出量を取得でき、駆動電圧の設定を行うことができる。この結果、液体噴射装置が完成品の状態であっても、液体噴射装置の個体差に関係なく、画像の色相を設計通りに揃えることができる。さらに、ドット形成率の増加に伴い駆動電圧の変化に対する色彩情報の変化レンジも増加する範囲のドット形成率で検査パターンを形成するので、駆動電圧の変化に対する色彩情報の変化のレンジをより広く確保して測定精度を向上させることができる。

また、上記構成において、前記液体は、イエロー色であるのが望ましい。
この構成によれば、液体の色がイエローであるので、ｂ＊値との組み合わせで相関関係を得ることができる。

また、上記構成において、前記検査パターン形成工程、前記色彩情報計測工程、及び、前記駆動電圧設定工程を、前記液体噴射ヘッドを液体噴射装置に組み付けた状態で行うのが望ましい。

この構成によれば、完成品の状態の液体噴射装置で駆動電圧の設定を行うので、液体噴射装置毎の回路基板の特性のばらつき等の個体差の影響を排除することができる。これにより、液体噴射装置の個体差に関係なく吐出対象物における液滴の濃度や色相を設計通りに揃えることができる。

本発明の液体噴射ヘッドは、圧力室に通じるノズル開口、及び、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有し、駆動信号が供給されて圧力発生素子が作動することでノズル開口から液滴を吐出対象物に吐出するものであって、上記駆動電圧設定方法で前記駆動信号の駆動電圧が設定されたことを特徴とする。

本発明の液体噴射装置は、圧力室に通じるノズル開口、及び、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有し、前記圧力発生素子を作動させることによりノズル開口から液滴を吐出対象物に吐出する液体噴射ヘッドと、該液体噴射ヘッドの圧力発生素子に供給する駆動信号を発生する駆動信号発生手段とを備えるものであって、上記駆動電圧設定方法で前記駆動信号の駆動電圧が設定されたことを特徴とする。

以下、本発明を実施するための最良の形態を図面に基づいて説明する。
図１は、本発明の駆動電圧設定方法を適用した駆動電圧設定において用いられる装置構成の一例を説明する図である。本実施形態における駆動電圧設定は、駆動電圧の設定対象であるインクジェット式プリンタ（以下、単にプリンタと略記する）１と、光学的読み取り装置としてのスキャナ２と、プリンタ１とスキャナ２が電気的に接続されたホストコンピュータ３とを用いて行われる。

プリンタ１は、液体噴射ヘッドの一種である記録ヘッド５が取り付けられると共に、インクカートリッジ６が着脱可能に取り付けられるキャリッジ７と、記録ヘッド５の下方に配設されたプラテン８と、記録ヘッド５（キャリッジ７）を記録紙９（本発明における吐出対象物の一種）の紙幅方向に移動させるキャリッジ移動機構１０と、ヘッド移動方向に直行する方向である紙送り方向に記録紙９を搬送する紙送り機構１１とを備えて概略構成されている。ここで、紙幅方向とは、主走査方向であり、紙送り方向とは、副走査方向である。

キャリッジ７は、主走査方向に架設されたガイドロッド１２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１０の作動により、ガイドロッド１２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７の主走査方向の位置は、リニアエンコーダ１３によって検出され、検出信号が位置情報としてプリンタコントローラの制御部４５（図３参照）に送信される。これにより、制御部４５はこのリニアエンコーダ１３からの位置情報に基づいてキャリッジ７（記録ヘッド５）の走査位置を認識しながら、記録ヘッド５による記録動作（吐出動作）等を制御することができる。

図２は、上記記録ヘッド５の構成を説明する部分断面図である。この記録ヘッド５は、ケース１６と、このケース１６内に収納される振動子ユニット１７と、ケース１６の底面（先端面）に接合される流路ユニット１８等を備えている。上記のケース１６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１７を収納するための収納空部１９が形成されている。振動子ユニット１７は、圧力発生素子の一種として機能する圧電振動子２１と、この圧電振動子２１が接合される固定板２２と、圧電振動子２１に駆動信号等を供給するためのフレキシブルケーブル２０とを備えている。圧電振動子２１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振動子である。

流路ユニット１８は、流路形成基板２３の一方の面にノズルプレート２４を、流路形成基板２３の他方の面に弾性板２５をそれぞれ接合して構成されている。この流路ユニット１８には、リザーバ２６と、インク供給口２７と、圧力室２８と、ノズル連通口２９と、ノズル開口３０とを設けている。そして、インク供給口２７から圧力室２８及びノズル連通口２９を経てノズル開口３０に至る一連のインク流路が、ノズル開口３０毎に対応して形成されている。

上記ノズルプレート２４は、ドット形成密度に対応したピッチ（例えば１８０ｄｐｉ）で複数のノズル開口３０を列状に穿設した金属製の薄いプレートである。本実施形態では、このノズルプレート２４をステンレス製の板材によって構成し、ノズル開口３０の列（ノズル列）を複数設けている。そして、１つのノズル列は、例えば１８０個のノズル開口３０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５は、シアン（Ｃ）、レッド（Ｒ）、マゼンタ（Ｍ）、ヴァイオレット（Ｖ）、イエロー（Ｙ）、ブラック（Ｋ）の合計６色のインク滴を吐出可能に構成されており、これらの色に対応させて合計６列のノズル列がノズルプレート２４に形成されている。

上記弾性板２５は、支持板３１の表面に弾性体膜３２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３１とし、この支持板３１の表面に樹脂フィルムを弾性体膜３２としてラミネートした複合板材を用いて弾性板２５を作製している。この弾性板２５には、圧力室２８の容積を変化させるダイヤフラム部３３が設けられている。また、この弾性板２５には、リザーバ２６の一部を封止するコンプライアンス部３４が設けられている。

上記のダイヤフラム部３３は、エッチング加工等によって支持板３１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３３は、圧電振動子２１の先端面が接合される島部３５と、この島部３５を囲う薄肉弾性部３６とからなる。上記のコンプライアンス部３４は、リザーバ２６の開口面に対向する領域の支持板３１を、ダイヤフラム部３３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２６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３５には圧電振動子２１の先端面が接合されているので、この圧電振動子２１の自由端部を伸縮させることで圧力室２８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室２８内のインクに圧力変動が生じる。そして、記録ヘッド５は、この圧力変動を利用してノズル開口３０からインク滴を吐出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４０とプリントエンジン４１とで概略構成されている。プリンタコントローラ４０は、ホストコンピュータ３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）４２と、各種データ等を記憶するＲＡＭ４３と、各種データ処理のための制御ルーチン等を記憶したＲＯＭ４４と、ＣＰＵ等からなる制御部４５と、クロック信号を発生する発振回路４６と、記録ヘッド５へ供給する駆動信号を発生する駆動信号発生回路４７（本発明における駆動信号発生手段の一種に相当）と、印刷データをドット毎に展開することで得られた印字データや駆動信号等をプリントエンジン４１に出力するための内部インタフェース（内部Ｉ／Ｆ）４８とを備えている。

プリントエンジン４１は、記録ヘッド５と、キャリッジ移動機構１０と、紙送り機構１１とから構成されている。記録ヘッド５は、印字データがセットされるシフトレジスタ４９と、シフトレジスタ４９にセットされた印字データをラッチするラッチ回路５０と、電圧増幅器として機能するレベルシフタ５１と、圧電振動子２１に対する駆動信号の供給を制御するスイッチ回路５２と、圧電振動子２１とを備えている。

上記の駆動信号発生回路４７は、予め定められた波形形状の駆動信号ＣＯＭを発生する。本実施形態におけるプリンタ１は、液量の異なるインク滴を吐出することで大きさの異なるドットを記録紙等の吐出対象物に形成する多階調記録が可能であり、本実施形態においては、大ドット、中ドット、小ドット、及び非記録の４階調での記録動作が可能に構成されている。そして、駆動信号発生回路４７は、例えば図４に示すように、駆動パルスＤＰ１、駆動パルスＤＰ２、駆動パルスＤＰ３、及び、非記録時にメニスカスを微振動させるための微振動パルスＤＰ４の組を配置して構成される駆動信号ＣＯＭを発生する。

図４に例示した駆動信号ＣＯＭは、比較的高速な記録に用いられる駆動信号であり、駆動パルスＤＰ１〜ＤＰ３は、何れも同一の波形形状とされている。そして、駆動パルスＤＰ２のみを圧電振動子２１に供給することで、記録紙９上に小ドットが形成されるようになっている。また、同様に、駆動パルスＤＰ１及びＤＰ３の２つを圧電振動子２１に供給することで中ドットが形成され、駆動パルスＤＰ１、ＤＰ２、及びＤＰ３の３つを圧電振動子２１に供給することで大ドットが形成されるように構成されている。さらに、非記録時には、微振動パルスＤＰ４が圧電振動子２１に供給されることで、インク滴が吐出されない程度にノズル開口３０に露出したメニスカスが微振動する。上記駆動パルスＤＰ１〜ＤＰ３を供給することで吐出されるインク滴の液量は、駆動電圧Ｖｈの大きさで決まる。そのため、この駆動電圧Ｖｈをより適切な値に設定するのが望ましい。この駆動電圧の設定についての詳細は後述する。

上記スキャナ２は、ＣＣＤや光源等からなる光学系ユニットを備え（何れも図示せず）、この光学系ユニットを走査することで原稿台に載置された対象物の画像情報を光学的に読み取り、読みとった画像情報を画像データとしてホストコンピュータ３に出力するように構成されている。この画像データは、例えば、レッド（Ｒ），グリーン（Ｇ），ブルー（Ｂ）の各色に関する階調値（０〜２５５）で構成されたＲＧＢ表色系データである。

上記ホストコンピュータ３は、ＲＯＭ５５に記憶された動作プログラム等に従って各部を制御する制御部５６と、各種データ処理のための制御ルーチン等を記憶したＲＯＭ５５と、各種データ等を記憶するＲＡＭ５７と、プリンタ１及びスキャナ２等の外部装置とのデータの授受を行うインタフェース（Ｉ／Ｆ）５８と、後述する相関情報が記憶された相関情報記憶部５９により構成され、これらの各部は内部バスを介して相互に接続されている。このホストコンピュータ３は、プリンタ１に対する印刷データの印刷指示や、スキャナ２からの画像データに対するデータ変換処理等の各種処理を行う。

次に、上記構成を用いた駆動電圧設定処理について説明する。
ここで、所定の画像の形成（印刷）に使用されたインク滴の総液量（以下、吐出量という）と、その画像の色に関する情報（以下、色彩情報という）との間には相関関係があることが実験的に分かった。色を表現するための表示体系（表色系）としては種々のものが提案されているが、本実施形態においては、表色系として、ＪＩＳＺ８７２９に規定されるＬ＊ａ＊ｂ＊表色系（又は、ＣＩＥ１９７６（Ｌ＊ａ＊ｂ＊）表色系：以下、単にＬＡＢ表色系と略記する）が用いられる。このＬＡＢ表色系は、明度を表すＬ＊値、赤若しくは緑の度合いを表すａ＊値（ＲＧクロマ）、黄若しくは青の度合いを表すｂ＊値（ＹＢクロマ）の３つの指標により色を表現するものである。

そして、本実施形態においては、上記相関関係に基づいて駆動信号の駆動電圧を設定することに特徴を有している。具体的には、仮の駆動電圧値に設定された駆動信号（以下、仮駆動信号という）を用いてインク滴を吐出することで記録紙９上に検査パターン（カラーパッチ）を形成する工程（検査パターン形成工程）と、この検査パターンの色彩情報を計測（測色）する工程（色彩情報計測工程）と、この色彩情報の計測値（以下、計測色彩情報という）及び上記相関関係からインク滴の吐出量を取得し、この吐出量に基づいて、目標の吐出量が得られるように駆動電圧を設定する工程（駆動電圧設定工程）とを経ることで駆動電圧設定処理が行われる。

上記相関関係は、インクの色と色彩情報との組み合わせに応じてその強さの程度が異なる。そのため、相関関係がより顕著に現れる組み合わせを用いるのが望ましい。例えば、シアンやブラックとＬ＊値、即ち、明度との組み合わせでは相関関係が顕著に現れるが、イエローとＬ＊値との組み合わせでは相関関係は殆ど現れない（イエローの場合、ｂ＊値との組み合わせで相関関係が現れる）。本実施形態においては、検査パターンの形成用のインクとしてシアンが使用され、このシアンと組み合わせることで相関関係がより顕著に表れるＬ＊値が色彩情報として用いられる。

図５は、色彩情報と吐出量との相関関係の一例として、Ｌ＊値（横軸）に対するシアンインクの吐出量（Ｉｗ（ｎｇ）：縦軸）の関係を示すグラフである。この例では、大ドットに相当するインク滴を吐出して形成された画像のＬ＊値と吐出量の関係を示している。この図から明らかなように、Ｌ＊値と吐出量との間には比較的強い相関関係が見られ、その回帰直線の式は、
ｙ＝−２１２１．６ｘ＋１４０７１８ …（１）
となる。これは、計測色彩情報として取得されたＬ＊値を上記式（１）のｘに代入することにより、インク滴の吐出量（総重量）Ｉｗ（ｎｇ）が得られることを意味する。この相関関係の関数、即ち、上記（１）式についての情報は、相関情報としてホストコンピュータの相関情報記憶部５８に記憶されている。
なお、上記では、大ドットで形成した画像のＬ＊値と吐出量との相関関係を例示したが、勿論、他のドットにおいても同様な相関関係は成り立つ。この場合、相関関係の関数（回帰直線の式）はドットの大きさ（インク滴の液量）に応じて上記の式（１）とは異なるものとなる。また、使用するインクと色彩情報の組み合わせに応じても式（１）とは異なったものとなる。

以下、本実施形態における駆動電圧設定処理について図６に示すフローチャートに基づいて説明する。なお、以下の駆動電圧設定処理は、記録ヘッド５をプリンタ１に組み付けた状態、即ち、完成品の状態で行われる。
まず、ホストコンピュータ３とプリンタ１を用いて検査パターン形成工程Ｓ１が行われる。即ち、ホストコンピュータ３とプリンタ１とは、検査パターン形成手段として機能する。上述したように、上記プリンタ１は、合計６色のインクを吐出可能に構成されているため、６つのインクカートリッジ６を装着可能に構成されているが、本実施形態においては、インクカートリッジ６として全てシアンのインクのものがプリンタ１に装着される。そして、ホストコンピュータ３は、プリンタ１に対して検査パターンの形成（印刷）を指示する。プリンタ１は、ホストコンピュータ３からの印刷指示に応じて、暫定的に駆動電圧が設定された仮駆動信号、具体的には、互いに異なる駆動電圧Ｖｈ´（本発明における第１の駆動電圧の一種），Ｖｈ"（本発明における第２の駆動電圧の一種）に設定された２つの駆動信号ＣＯＭ´（本発明における第１の仮駆動信号の一種），ＣＯＭ"（本発明における第２の仮駆動信号の一種）を用いて、例えば、図７に示すような２つの検査パターンＡ（本発明における第１の検査パターンの一種），Ｂ（本発明における第２の検査パターンの一種）をノズル列毎に記録紙９に形成する。

図７においては、駆動電圧が２０Ｖ（Ｖｈ´）に設定された駆動信号ＣＯＭ´を用いて形成した検査パターンＡと、駆動電圧が２５Ｖ（Ｖｈ"）に設定された駆動信号ＣＯＭ"を用いて形成した検査パターンＢを例示している。この図では、駆動信号ＣＯＭ´で形成された検査パターンＡの濃度は比較的薄く、駆動信号ＣＯＭ"で形成された検査パターンＢの濃度は比較的濃くなっている。この検査パターンＡ，Ｂの濃度の違いは、以下で述べる色彩情報計測工程において、色彩情報であるＬ＊値（明度）の違いとして現れる。即ち、駆動電圧の変化に応じて色彩情報が変化すると言える。駆動電圧の変化に対する色彩情報の変化のレンジは、検査パターンの形成に用いられるドットの大きさや、そのドットの形成率（検査パターンの形成領域中にドットが占める割合）によって異なる。例えば、大ドットを用いて検査パターンを形成する場合、ドット形成率４０％までは、ドット形成率の増加に伴い色彩情報の変化レンジも増加するが、ドット形成率が４０％を超えると、ドット形成率の増加に伴い色彩情報の変化レンジは減少する傾向にある。そのため、色彩情報の変化のレンジをより広く確保して測定精度を向上させるべく、本実施形態の検査パターンＡ，Ｂを形成する際には、ドット形成率が４０％に設定されている。

次に、色彩情報計測工程Ｓ２が行われる。色彩情報の計測は、スキャナ２によって光学的に読みとられた検査パターンの画像データを、ホストコンピュータ３においてＬＡＢ表色系のデータに変換し、変換したデータから色彩情報を取得することで行われる。即ち、スキャナ２とホストコンピュータ３によって色彩情報計測手段が構成される。上述のように、スキャナ２からの画像データはＲＧＢ表色系データであるので、ホストコンピュータ３の制御部５６は、以下の式（２）〜（４）を用いて画像データをＲＧＢ表色系からＬＡＢ表色系のデータに変換し、本実施形態においてはＬ＊の値を検査パターンの計測色彩情報（標本色彩情報）として取得する。
Ｌ＊＝１１６（Ｙ／Ｙ_ｎ）^１／３−１６ …（２）
ａ＊＝５００｛（Ｘ／Ｘ_ｎ）^１／３−（Ｙ／Ｙ_ｎ）^１／３｝ …（３）
ｂ＊＝２００｛（Ｙ／Ｙ_ｎ）^１／３−（Ｚ／Ｚ_ｎ）^１／３｝ …（４）
ここで、Ｘ，Ｙ，ＺはＲ，Ｇ，Ｂに基づく３刺激値を示し、Ｘ_ｎ，Ｙ_ｎ，Ｚ_ｎは、画像データにおける検査パターン以外の部分（記録紙９の地色）の３刺激値を示している。

上記のようにして検査パターンＡのＬ＊値（本発明における第1の計測色彩情報の一種）及び検査パターンＢのＬ＊値（本発明における第２の計測色彩情報の一種）がノズル列毎に取得されたならば、次に、ホストコンピュータ３を用いて駆動電圧設定工程Ｓ３が行われる。即ち、ホストコンピュータ３（制御部５６）は本発明における駆動電圧設定手段として機能し、計測結果であるＬ＊値と、相関情報記憶部５９に記憶されている相関情報（相関関係）に基づいて駆動信号ＣＯＭの駆動電圧Ｖｈを設定する。具体的には、まず、上記相関関係に基づいてＬ＊値に対するインク滴の吐出量Ｉｗ（ｎｇ）が取得される。即ち、本実施形態の場合、Ｌ＊値を上記式（１）に代入することにより、対応する吐出量Ｉｗ（ｎｇ）が算出される。

検査パターンＡについての吐出量ＩｗＡ（本発明における第１の吐出量の一種）、検査パターンＢについての吐出量ＩｗＢ（本発明における第２の吐出量の一種）を各ノズル列毎に算出したならば、ホストコンピュータ３は、検査パターンＡ，Ｂそれぞれについて、全ノズル列の吐出量ＩｗＡ，ＩｗＢの平均値を算出する。即ち、各ノズル列の吐出量を合計し、合計値をノズル列の数で除算することで、検査パターンＡ，Ｂの吐出量ＩｗＡ´，ＩｗＢ´を算出する。これにより、異なる２点の駆動電圧Ｖｈ´，Ｖｈ"（本実施形態においては、２０Ｖと２５Ｖ）に設定された駆動信号ＣＯＭ´，ＣＯＭ"を用いてインク滴を吐出したときの吐出量（全ノズル列の平均値）ＩｗＡ´，ＩｗＢ´がそれぞれ得られたことになる。
なお、上記の例では、まず色彩情報に対する吐出量をノズル列毎に算出し、その後全ノズル列の吐出量の平均を求めるようにしたが、先に、全ノズル列の色彩情報の平均値を算出し、その後色彩情報の平均値に対する吐出量を求めるようにしても良い。

そして、ホストコンピュータ３は、駆動電圧Ｖｈ´，Ｖｈ"と、吐出量ＩｗＡ´，ＩｗＢ´とに基づき、目標とする吐出量が得られる駆動電圧を設定する。具体的には、図８のグラフに示すように、吐出量の変化量が電圧の変化量に比例するものとして、目標とする吐出量（インク滴の液量が設計液量に一致していれば得られる吐出量）となる駆動電圧を取得し、この駆動電圧を駆動信号ＣＯＭの駆動電圧Ｖｈとして設定する。即ち、図８の例の場合、目標とする吐出量が２２，０００（ｎｇ）だとすると、これを以下の式（５）に代入して、駆動電圧Ｖｈとして約２３Ｖが得られる。
ｙ＝０．００１４３ｘ−８．６ …（５）

以上のように、検査パターンの色彩情報を計測（測色）し、計測色彩情報と上記相関関係とから吐出量を取得し、この吐出量に基づいて目標の吐出量が得られるように駆動電圧を設定しているので、簡単な構成で駆動電圧の設定を行うことができる。そのため、作業効率が向上し、コストを低減することができる。
また、記録ヘッド５をプリンタ１に組み付けた状態、即ち、完成品の状態で駆動電圧の設定（検査パターン形成工程、色彩情報計測工程、及び、駆動電圧設定工程）を行うので、プリンタ毎の回路基板の特性のばらつき等の影響を無くすことができる。これにより、プリンタの個体差に関係なく画像の濃度や色相を設計通りに揃えることができる。

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、色彩情報の計測を、スキャナ２によって光学的に読みとられた検査パターンの画像データ（ＲＧＢ表色系データ）を、ホストコンピュータ３においてＬＡＢ表色系のデータに変換することで行う例を示したが、これには限らない。例えば、スキャナ２に替えて、既存の測色装置（色彩計）を用いるようにしても良い。この構成によれば、ホストコンピュータ３が色彩計からの色彩情報（ＬＡＢ表色系データ）を直接受け取ることができるので、データ変換処理を省略することができ、より簡単な構成で駆動電圧の設定を行うことができる。

また、上記実施形態では、色彩情報として、ＬＡＢ表色系に基づく３指標の何れかを用いる例を示したが、これには限らず、インク滴の吐出量との相関関係が得られるものであれば、他の表色系に基づく指標を用いることもできる。

また、上記実施形態では大ドットを用いて駆動信号ＣＯＭの駆動電圧Ｖｈを設定する例を示したが、勿論、小ドット又は中ドットを用いて駆動電圧Ｖｈを設定するようにしてもよい。
さらに、上記実施形態では、比較的高速な記録を行うモードで用いられる駆動信号ＣＯＭの場合を例示したが、これには限らず、例えば、高解像度モードで用いられる駆動信号ＣＯＭ等に対しても本発明を適用することができる。

また、上記実施形態では、本発明の圧力発生素子として所謂縦振動モードの圧電振動子２１を例示したが、これに限定されるものではない。例えば、電界方向（圧電体と内部電極との積層方向）に振動可能な圧電振動子であってもよい。また、ノズル列毎にユニット化されているものに限らず、所謂撓み振動モードの圧電振動子のように、圧力室２８毎に設けられるものであってもよい。さらに、圧電振動子に限らず、発熱素子等の他の圧力発生素子を用いることもできる。

また、本発明は、測色可能な液体を噴射するものであれば、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、マイクロピペット等にも適用することができる。

駆動電圧の設定に用いられる装置の構成を説明する図である。記録ヘッドの構成を説明する要部断面図である。プリンタの電気的な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図である。色彩情報（Ｌ＊値）に対するインク滴の吐出量の相関関係を示すグラフである。駆動電圧設定処理を説明するフローチャートである。検査パターンの一例を示す図である。インク滴の吐出量に対する駆動電圧の関係を示すグラフである。

符号の説明

１プリンタ，２スキャナ，３ホストコンピュータ，５記録ヘッド，６インクカートリッジ，７キャリッジ，８プラテン，９記録紙，１０キャリッジ移動機構，１１紙送り機構，１２ガイドロッド，１３リニアエンコーダ，１６ケース，１７振動子ユニット，１８流路ユニット，１９収納空部，２０フレキシブルケーブル，２１圧電振動子，２２固定板，２３流路形成基板，２４ノズルプレート，２５弾性板，２６リザーバ，２７インク供給口，２８圧力室，３０ノズル開口，３１支持板，３２弾性体膜，３３ダイヤフラム部，３４コンプライアンス部，３５島部，３６薄肉弾性部，４０プリンタコントローラ，４１プリントエンジン，４２外部インタフェース，４３ＲＡＭ，４４ＲＯＭ，４５制御部，４６発振回路，４７駆動信号発生回路，４８内部インタフェース，４９シフトレジスタ，５０ラッチ回路，５１レベルシフタ，５２スイッチ回路，５５ＲＯＭ，５６制御部，５７ＲＡＭ，５８インタフェース，５９相関情報記憶部

Claims

圧力室に通じるノズル開口、及び、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有し、該圧力発生素子を作動させることによりノズル開口から液滴を吐出対象物に吐出する液体噴射ヘッドと、該液体噴射ヘッドの圧力発生素子に供給する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電圧設定方法において、
仮駆動信号を前記圧力発生素子に供給して液滴を吐出することで、前記吐出対象物上に検査パターンを形成する検査パターン形成工程と、
前記検査パターン形成工程で形成された検査パターンの色彩情報として赤若しくは緑の度合いを示すａ＊値、又は、黄若しくは青の度合いを示すｂ＊値の何れかを計測する色彩情報計測工程と、
前記色彩情報計測工程で計測された計測色彩情報と、色彩情報及び液滴の吐出量間の相関関係とに基づいて駆動信号の駆動電圧を設定する駆動電圧設定工程とから成り、
前記検査パターン形成工程において、第１の駆動電圧に設定された第１の仮駆動信号を用いて、ドット形成率の増加に伴い前記駆動電圧の変化に対する色彩情報の変化レンジも増加する範囲のドット形成率で第１の検査パターンを形成すると共に、前記第１の駆動電圧とは異なる第２の駆動電圧に設定された第２の仮駆動信号を用いて、ドット形成率の増加に伴い前記駆動電圧の変化に対する色彩情報の変化レンジも増加する範囲のドット形成率で第２の検査パターンを形成し、
前記色彩情報計測工程において、前記第１の検査パターンの色彩情報と、前記第２の検査パターンの色彩情報とを計測することで、それぞれ第１の計測色彩情報と第２の計測色彩情報を取得し、
前記駆動電圧設定工程において、前記第１の計測色彩情報に対する第１の吐出量と前記第２の計測色彩情報に対する第２の吐出量とを上記相関関係に基づいて算出し、算出した第１の吐出量と第２の吐出量とに基づいて駆動信号の駆動電圧を設定することを特徴とする駆動電圧設定方法。
前記液体は、イエロー色であることを特徴とする請求項１に記載の駆動電圧設定方法。
前記検査パターン形成工程、前記色彩情報計測工程、及び、前記駆動電圧設定工程を、前記液体噴射ヘッドを液体噴射装置に組み付けた状態で行うことを特徴とする請求項１又は請求項２に記載の駆動電圧設定方法。
圧力室に通じるノズル開口、及び、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有し、駆動信号が供給されて圧力発生素子が作動することでノズル開口から液滴を吐出対象物に吐出する液体噴射ヘッドであって、
請求項１から請求項３の何れか一項に記載の駆動電圧設定方法により前記駆動信号の駆動電圧が設定されたことを特徴とする液体噴射ヘッド。
圧力室に通じるノズル開口、及び、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有し、前記圧力発生素子を作動させることによりノズル開口から液滴を吐出対象物に吐出する液体噴射ヘッドと、該液体噴射ヘッドの圧力発生素子に供給する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であって、
請求項１から請求項３の何れか一項に記載の駆動電圧設定方法により前記駆動信号の駆動電圧が設定されたことを特徴とする液体噴射装置。