JP6063108B2 - 液体噴射装置、および、その制御方法 - Google Patents

Description

本発明は、インクジェット式記録装置などの液体噴射装置、および、その制御方法に関し、特に、ノズルに連通する圧力室の一部を構成する作動面を変形させることで当該圧力室内の液体に圧力変動を生じさせることによりノズルから液体を噴射させる液体噴射装置、および、その制御方法に関するものである。

液体噴射装置は、液体を液滴としてノズルから噴射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、インクジェット式記録ヘッド（以下、記録ヘッドという）を備え、この記録ヘッドのノズルから液体状のインクをインク滴として噴射させて記録を行うインクジェット式記録装置（プリンター）等の画像記録装置を挙げることができる。また、この他、液晶ディスプレイ等のカラーフィルターに用いられる色材、有機ＥＬ（Electro Luminescence）ディスプレイに用いられる有機材料、電極形成に用いられる電極材等、様々な種類の液体の噴射に液体噴射装置が用いられている。そして、画像記録装置用の記録ヘッドでは液状のインクを噴射し、ディスプレイ製造装置用の色材噴射ヘッドではＲ（Red）・Ｇ（Green）・Ｂ（Blue）の各色材の溶液を噴射する。また、電極形成装置用の電極材噴射ヘッドでは液状の電極材料を噴射し、チップ製造装置用の生体有機物噴射ヘッドでは生体有機物の溶液を噴射する。

上記のプリンターに搭載される記録ヘッドは、インクカートリッジ等のインク供給源からのインクを圧力室に導入し、圧電素子を作動させて圧力室の開口を封止する作動面を変形させて当該圧力室内のインクに圧力変動を生じさせ、この圧力変動を利用して圧力室内のインクをノズルからインク滴として噴射するように構成されたものがある。このような記録ヘッドでは、記録画像の画質向上に対応するべく、複数のノズルを高密度に配設している。これにより、各ノズルに連通している圧力室も高い密度で形成されており、その結果、隣り合う圧力室やその他の流路同士を区画する隔壁は非常に薄くなる傾向にある。そのため、隣接するノズル間において所謂隣接クロストークが問題となる。このクロストークには、流路の内圧の上昇によって隔壁が撓むことによるものと、圧電素子の駆動による作動面（振動面）の変位に伴って当該作動面から隔壁に対して引張力が作用することにより当該隔壁が撓むことによるものの２通りがある。

前者の場合、主に、隔壁の高さがより高い部分、例えば、圧力室とノズルとの間を連通する連通路で生じる。この点に関し、所謂微振動駆動パルスのような噴射駆動パルスよりも電圧の低い非噴射ノズルの圧電素子に印加させることで、当該非噴射ノズルの圧力室内にインクが噴射されない程度の圧力変動を付与することで、噴射ノズル側における圧力室の内圧の上昇時に隔壁が非噴射ノズル側に撓まないようにした構成も提案されている（例えば、特許文献１参照。）

特開２００９−２２６５８７号公報

ところが、上記の構成においても微振動パルスの電位によっては後者のクロストークの抑制効果が十分に期待できない問題があった。即ち、圧電素子に印加される電圧に対する当該圧電素子の変形量は、圧電素子や液体噴射ヘッドの種類によって異なるため、単に微振動パルスを非噴射ノズルに対応する圧電素子に印加しただけでは、噴射ノズル側との間の隔壁に対して非噴射ノズル側の作動面が引張力を作用させることで、却って隣接クロストークを招く可能性があった。

なお、このような問題は、インクを噴射する記録ヘッドを搭載したインクジェット式記録装置だけではなく、圧電素子によって作動面を変形させることで圧力室内の液体に圧力変動を生じさせることによりノズルから液体を噴射させる他の液体噴射装置においても同様に存在する。

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、液体噴射時のクロストークを防止して液体を同時に噴射するノズルの数に拘わらず噴射特性を一定に揃えることが可能な液体噴射装置、および、その制御方法を提供することにある。

本発明の液体噴射装置は、上記目的を達成するために提案されたものであり、液体を噴射するノズル、当該ノズルに連通する圧力室、及び、当該圧力室の開口面を封止する作動面を変形させることで当該圧力室内の液体に圧力変動を生じさせる圧電素子を有し、当該圧電素子の駆動によって前記ノズルから液体を噴射させる液体噴射ヘッドと、
前記圧電素子を駆動させる駆動信号を発生する駆動信号発生手段と、
前記駆動信号発生手段から発生される駆動信号に含まれる駆動パルスを選択して前記圧電素子に供給する選択供給手段と、を備え、
前記圧電素子は、第１の電極、第２の電極、および両電極の間に挟まれた圧電体を有し、前記第１の電極に印加される電圧に応じて作動面を基準状態から前記圧力室の内側又は外側に変位させるように構成され、
前記駆動信号発生手段は、ノズルから液体を噴射させる噴射駆動パルスと、ノズルから液体を噴射させない程度に前記圧力室内の液体に圧力変動を生じさせる非噴射駆動パルスと、を少なくとも１つ以上の駆動信号に含ませ、
前記非噴射駆動パルスは、中間電圧から前記バイアス電圧まで変化する第１の変化要素と、当該第１の変化要素の後に発生され前記バイアス電圧を維持する維持要素と、当該維持要素の後に発生され前記バイアス電圧から前記中間電圧まで変化する第２の変化要素と、を少なくとも有し、
前記第１の変化要素は、前記駆動信号の同一発生周期における前記噴射駆動パルスよりも前で発生され、前記第２の変化要素は、同一発生周期の前記噴射駆動パルスよりも後で発生され、
前記選択供給手段は、液体を噴射させる噴射ノズルに対応する圧電素子には噴射駆動パルスを供給する一方、少なくとも当該噴射ノズルの隣に位置する非噴射ノズルに対応する圧電素子には非噴射駆動パルスを供給することを特徴とする。

本発明によれば、非噴射駆動パルスは、中間電圧からバイアス電圧まで変化する第１の変化要素と、当該第１の変化要素の後に発生され前記バイアス電圧を維持する維持要素と、当該維持要素の後に発生され前記バイアス電圧から中間電圧まで変化する第２の変化要素と、を少なくとも有し、液体を噴射させる噴射ノズルに対応する圧電素子には噴射駆動パルスが供給される一方、少なくとも当該噴射ノズルの隣に位置する非噴射ノズルに対応する圧電素子には非噴射駆動パルスが供給されるので、噴射ノズルとこれに隣接する非噴射ノズルとの間におけるクロストークを、圧電素子の特性に左右されることなく抑制することが可能となる。即ち、非噴射駆動パルスがバイアス電圧を維持する間、非噴射ノズルに対応する圧電素子には電界が付与されず当該圧電素子および作動面は圧力室の開口面とほぼ平行な状態となり、圧力室を区画する隔壁に対して引張力を作用させない。これにより、非噴射ノズル側の作動面の引張力による隔壁の撓みが防止されるので、噴射ノズル側の圧力室から非噴射ノズル側の圧力室側への圧力損失を低減させることができる。その結果、噴射ノズルに隣接するノズルで同時に噴射が行われる場合（噴射ノズルの隣に位置するノズルが噴射ノズルである場合）と、噴射ノズルに隣接するノズルで同時に噴射が行われない場合（噴射ノズルの隣のノズルが非噴射ノズルである場合）とで、液体の飛翔速度や液量等の噴射特性がばらつくことが抑制される。
また、非噴射駆動パルスの第１の変化要素は、駆動信号の同一発生周期の噴射駆動パルスよりも前で発生され、第２の変化要素は、同一発生周期の前記噴射駆動パルスよりも後で発生するので、少なくとも噴射ノズルにおいて噴射駆動パルスにより噴射動作が開始する前に、非噴射ノズルにおいて噴射駆動パルスの第１の変化要素による作動面の基準状態から圧力室の開口面に対してほぼ平行となる状態への移行が完了し、少なくとも噴射ノズルにおいて噴射駆動パルスによりインクが噴射された後に、非噴射ノズルにおいて非噴射駆動パルスの第２の変化要素による作動面の基準状態への復帰が完了するので、噴射ノズル側の圧力室における圧力損失がより確実に防止される。

上記構成において、前記駆動信号発生手段は、前記噴射駆動パルスと、前記非噴射駆動パルスの前段部と、前記非噴射駆動パルスの後段部と、を前記駆動信号内に含ませ、前記前段部および前記後段部の間に前記噴射駆動パルスを発生し、
前記選択供給手段は、非噴射ノズルに対応する圧電素子に対し、前記前段部および前記後段部を順次選択して供給する構成を採用することができる。

この構成によれば、駆動信号発生手段は、噴射駆動パルスと、非噴射駆動パルスの前段部と、非噴射駆動パルスの後段部と、を駆動信号内に含ませ、前段部および後段部の間に噴射駆動パルスを発生し、選択供給手段は、非噴射ノズルに対応する圧電素子に対し、前段部および後段部を順次選択して供給するので、駆動信号が１つのみ発生される構成においても噴射ノズルとこれに隣接する非噴射ノズルとの間におけるクロストークを抑制することが可能となる。

そして、本発明の液体噴射装置の制御方法は、液体を噴射するノズル、当該ノズルに連通する圧力室、及び、当該圧力室の開口面を封止する作動面を変形させることで当該圧力室内の液体に圧力変動を生じさせる圧電素子を有し、当該圧電素子の駆動によって前記ノズルから液体を噴射させる液体噴射ヘッドと、前記圧電素子を駆動させる駆動信号を発生する駆動信号発生手段と、前記駆動信号発生手段から発生する駆動信号に含まれる駆動パルスを選択して前記圧電素子に供給する選択供給手段と、を備え、前記圧電素子は、第１の電極、第２の電極、および両電極の間に挟まれた圧電体を有し、前記第１の電極に印加される電圧に応じて作動面を基準状態から前記圧力室の内側又は外側に変位させるように構成され、前記駆動信号発生手段は、ノズルから液体を噴射させる噴射駆動パルスと、ノズルから液体を噴射させない程度に前記圧力室内の液体に圧力変動を生じさせる非噴射駆動パルスと、を少なくとも１つ以上の駆動信号に含ませた液体噴射装置の制御方法であって、
前記非噴射駆動パルスを、中間電圧から前記バイアス電圧まで変化する第１の変化要素と、当該第１の変化要素の後に発生され前記バイアス電圧を維持する維持要素と、当該維持要素の後に発生され前記バイアス電圧から前記中間電圧まで変化する第２の変化要素と、を少なくとも含ませて構成し、
前記第１の変化要素を前記噴射駆動パルスよりも前で発生し、前記第２の変化要素を前記噴射駆動パルスよりも後で発生し、
液体を噴射させる噴射ノズルに対応する圧電素子には噴射駆動パルスを供給する一方、少なくとも当該噴射ノズルの隣に位置する非噴射ノズルに対応する圧電素子には非噴射駆動パルスを供給することを特徴とする。
さらに、上記目的を達成するために提案される本発明の液体噴射装置は、以下の構成を備えたものであってもよい。
すなわち、液体を噴射するノズル、当該ノズルに連通する圧力室、及び、当該圧力室の開口面を封止する作動面を変形させることで当該圧力室内の液体に圧力変動を生じさせる圧電素子を有し、当該圧電素子の駆動によって前記ノズルから液体を噴射させる液体噴射ヘッドと、
前記圧電素子を駆動させる駆動信号を発生する駆動信号発生手段と、
前記駆動信号発生手段から発生される駆動信号に含まれる駆動パルスを選択して前記圧電素子に供給する選択供給手段と、を備え、
前記圧電素子は、第１の電極、当該圧電素子への印加電圧の範囲を調整するバイアス電圧が供給される第２の電極、および両電極の間に挟まれた圧電体を有し、前記第１の電極に印加される電圧と、前記第２の電極に印加される前記バイアス電圧との電位差に応じて作動面を基準状態から前記圧力室の内側又は外側に変位させるように構成され、
前記駆動信号発生手段は、ノズルから液体を噴射させるために前記圧電素子を駆動する噴射駆動パルスと、ノズルから液体を噴射させない程度に前記圧電素子を駆動する非噴射駆動パルスと、を少なくとも１つ以上の駆動信号に含ませ、
前記非噴射駆動パルスは、中間電圧から前記バイアス電圧まで変化する第１の変化要素と、当該第１の変化要素の後に発生され前記バイアス電圧を維持する維持要素と、当該維持要素の後に発生され前記バイアス電圧から前記中間電圧まで変化する第２の変化要素と、を少なくとも有し、
前記第１の変化要素は、前記駆動信号の同一発生周期における前記噴射駆動パルスよりも前で発生され、前記第２の変化要素は、同一発生周期の前記噴射駆動パルスよりも後で発生され、
前記選択供給手段は、液体を噴射させる噴射ノズルに対応する圧電素子の前記第１の電極には噴射駆動パルスを供給する一方、少なくとも当該噴射ノズルの隣に位置する非噴射ノズルに対応する圧電素子の前記第１の電極には非噴射駆動パルスを供給することを特徴とする。
本発明によれば、中間電圧からバイアス電圧まで変化する第１の変化要素と、当該第１の変化要素の後に発生されバイアス電圧を維持する維持要素と、当該維持要素の後に発生されバイアス電圧から中間電圧まで変化する第２の変化要素と、を少なくとも有し、第２の電極にはバイアス電圧が供給された状態で、液体を噴射させる噴射ノズルに対応する圧電素子の第１の電極には噴射駆動パルスが供給される一方、少なくとも当該噴射ノズルの隣に位置する非噴射ノズルに対応する圧電素子の第１の電極には非噴射駆動パルスが供給されるので、噴射ノズルとこれに隣接する非噴射ノズルとの間におけるクロストークを、圧電素子の特性に左右されることなく抑制することが可能となる。即ち、非噴射駆動パルスがバイアス電圧を維持する間、非噴射ノズルに対応する圧電素子には電界が付与されず当該圧電素子および作動面は圧力室の開口面とほぼ平行な状態となり、圧力室を区画する隔壁に対して引張力を作用させない。これにより、非噴射ノズル側の作動面の引張力による隔壁の撓みが防止されるので、噴射ノズル側の圧力室から非噴射ノズル側の圧力室側への圧力損失を低減させることができる。その結果、噴射ノズルに隣接するノズルで同時に噴射が行われる場合（噴射ノズルの隣に位置するノズルが噴射ノズルである場合）と、噴射ノズルに隣接するノズルで同時に噴射が行われない場合（噴射ノズルの隣のノズルが非噴射ノズルである場合）とで、液体の飛翔速度や液量等の噴射特性がばらつくことが抑制される。また、非噴射駆動パルスの第１の変化要素は、駆動信号の同一発生周期の噴射駆動パルスよりも前で発生され、第２の変化要素は、同一発生周期の前記噴射駆動パルスよりも後で発生するので、少なくとも噴射ノズルにおいて噴射駆動パルスにより噴射動作が開始する前に、非噴射ノズルにおいて噴射駆動パルスの第１の変化要素による作動面の基準状態から圧力室の開口面に対してほぼ平行となる状態への移行が完了し、少なくとも噴射ノズルにおいて噴射駆動パルスによりインクが噴射された後に、非噴射ノズルにおいて非噴射駆動パルスの第２の変化要素による作動面の基準状態への復帰が完了するので、噴射ノズル側の圧力室における圧力損失がより確実に防止される。
上記構成において、前記駆動信号発生手段は、前記噴射駆動パルスと、前記非噴射駆動パルスの前段部と、前記非噴射駆動パルスの後段部と、を前記駆動信号内に含ませ、前記前段部および前記後段部の間に前記噴射駆動パルスを発生し、
前記選択供給手段は、非噴射ノズルに対応する圧電素子の前記第１の電極に対し、前記前段部および前記後段部を順次選択して供給する構成を採用することができる。
この構成によれば、駆動信号発生手段は、噴射駆動パルスと、非噴射駆動パルスの前段部と、非噴射駆動パルスの後段部と、を駆動信号内に含ませ、前段部および後段部の間に噴射駆動パルスを発生し、選択供給手段は、非噴射ノズルに対応する圧電素子の第１の電極に対し、前段部および後段部を順次選択して供給するので、駆動信号が１つのみ発生される構成においても噴射ノズルとこれに隣接する非噴射ノズルとの間におけるクロストークを抑制することが可能となる。
そして、本発明の液体噴射装置の制御方法は、液体を噴射するノズル、当該ノズルに連通する圧力室、及び、当該圧力室の開口面を封止する作動面を変形させることで当該圧力室内の液体に圧力変動を生じさせる圧電素子を有し、当該圧電素子の駆動によって前記ノズルから液体を噴射させる液体噴射ヘッドと、前記圧電素子を駆動させる駆動信号を発生する駆動信号発生手段と、前記駆動信号発生手段から発生する駆動信号に含まれる駆動パルスを選択して前記圧電素子に供給する選択供給手段と、を備え、前記圧電素子は、第１の電極、当該圧電素子への印加電圧の範囲を調整するバイアス電圧が供給される第２の電極、および両電極の間に挟まれた圧電体を有し、前記第１の電極に印加される電圧と、前記第２の電極に印加される前記バイアス電圧との電位差に応じて作動面を基準状態から前記圧力室の内側又は外側に変位させるように構成され、前記駆動信号発生手段は、ノズルから液体を噴射させるために前記圧電素子を駆動する噴射駆動パルスと、ノズルから液体を噴射させない程度に前記圧電素子を駆動する非噴射駆動パルスと、を少なくとも１つ以上の駆動信号に含ませた液体噴射装置の制御方法であって、
前記非噴射駆動パルスを、中間電圧から前記バイアス電圧まで変化する第１の変化要素と、当該第１の変化要素の後に発生され前記バイアス電圧を維持する維持要素と、当該維持要素の後に発生され前記バイアス電圧から前記中間電圧まで変化する第２の変化要素と、を少なくとも含ませて構成し、
前記第１の変化要素を前記噴射駆動パルスよりも前で発生し、前記第２の変化要素を前記噴射駆動パルスよりも後で発生し、
液体を噴射させる噴射ノズルに対応する圧電素子の前記第１の電極には噴射駆動パルスを供給する一方、少なくとも当該噴射ノズルの隣に位置する非噴射ノズルに対応する圧電素子の前記第１の電極には非噴射駆動パルスを供給することを特徴とする。

プリンターの構成を説明する斜視図である。 記録ヘッドの構成を説明する図である。 プリンターの電気的構成を説明するブロック図である。 駆動信号発生回路から圧電素子までの信号供給経路を示す簡易回路図である。 駆動信号の構成を説明する波形図である。 隣接する複数のノズルにおける圧電素子の作用について説明する模式図である。 第２実施形態における駆動信号の構成を説明する波形図である。

以下、本発明を実施するための形態を、添付図面を参照して説明する。なお、以下に述べる実施の形態では、本発明の好適な具体例として種々の限定がされているが、本発明の範囲は、以下の説明において特に本発明を限定する旨の記載がない限り、これらの態様に限られるものではない。また、以下においては、本発明の液体噴射装置として、インクジェット式記録装置（以下、プリンター）を例に挙げて説明する。

図１はプリンター１の構成を示す斜視図である。このプリンター１は、液体噴射ヘッドの一種である記録ヘッド２が取り付けられると共に、液体供給源の一種であるインクカートリッジ３が着脱可能に取り付けられるキャリッジ４と、記録動作時の記録ヘッド２の下方に配設されたプラテン５と、キャリッジ４を記録紙６（記録媒体および着弾対象の一種）の紙幅方向、即ち、主走査方向に往復移動させるキャリッジ移動機構７と、主走査方向に直交する副走査方向に記録紙６を搬送する紙送り機構８と、を備えている。

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、リニアエンコーダー１０によって検出され、その検出信号、即ち、エンコーダーパルスがプリンターコントローラー３６のＣＰＵ３９（図３参照）に送信される。リニアエンコーダー１０は位置情報出力手段の一種であり、記録ヘッド２の走査位置に応じたエンコーダーパルスを、主走査方向における位置情報として出力する。このため、ＣＰＵ３９は、受信したエンコーダーパルスに基づいてキャリッジ４に搭載された記録ヘッド２の走査位置を認識できる。即ち、例えば、受信したエンコーダーパルスをカウントすることで、キャリッジ４の位置を認識することができる。これにより、ＣＰＵ３９はこのリニアエンコーダー１０からのエンコーダーパルスに基づいてキャリッジ４（記録ヘッド２）の走査位置を認識しながら、記録ヘッド２による記録動作を制御することができる。

キャリッジ４の移動範囲内における記録領域よりも外側の端部領域には、キャリッジの走査の基点となるホームポジションが設定されている。本実施形態におけるホームポジションには、記録ヘッド２のノズル形成面（ノズル形成基板１５：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、プリンター１は、このホームポジションから反対側の端部へ向けてキャリッジ４が移動する往動時と、反対側の端部からホームポジション側にキャリッジ４が戻る復動時との双方向で記録紙６上に文字や画像等を記録する所謂双方向記録が可能に構成されている。

図２は、本実施形態の記録ヘッド２の構成を示す図であり、（ａ）は記録ヘッド２の平面図、（ｂ）は（ａ）におけるＡ−Ａ′線断面図、（ｃ）は圧力室２０の幅方向（圧電素子短尺方向）の要部断面図である。本実施形態における記録ヘッド２は、流路形成基板１４、ノズル形成基板１５、弾性体膜１６、絶縁体膜１７、圧電素子１８、及び、保護基板１９等を積層して構成されている。

流路形成基板１４は、例えば、ステンレス鋼等の金属板材またはシリコン単結晶基板から成る板材である。この流路形成基板１４には、複数の圧力室２０がその幅方向（ノズル列方向）に並設されている。隣り合う圧力室２０は、隔壁４８によって区画されている（図６参照）。また、流路形成基板１４の圧力室２０の長手方向外側の領域には連通部２１が形成され、連通部２１と各圧力室２０とが、圧力室２０毎に設けられたインク供給路２２を介して連通されている。なお、連通部２１は、後述する保護基板１９のリザーバー部２９と連通して各圧力室２０の共通のインク室となるリザーバー３０の一部を構成する。インク供給路２２は、圧力室２０よりも狭い幅で形成されており、連通部２１から圧力室２０に流入するインクに対して一定の流路抵抗を付与する。

流路形成基板１４の開口面側には、各圧力室２０のインク供給路２２とは反対側の端部に連通するノズル２３が開設されたノズル形成基板１５が接着剤や熱溶着フィルム等を介して固着されている。一方、流路形成基板１４の開口面とは反対側には、例えば二酸化シリコン（ＳｉＯ_２）からなる弾性膜１６が形成されている。この弾性膜１６における圧力室２０の開口を封止する部分は、本発明における作動面に相当する。また、この弾性膜１６上には酸化ジルコニウム（ＺｒＯ_２）からなる絶縁体膜１７が形成され、さらに、この絶縁体膜１７上には下電極２４（本発明における第２の電極の一種）と、圧電体２５と、上電極２６（本発明における第１の電極の一種）とが形成され、これらが積層状態で圧電素子１８を構成している。一般的には、圧電素子１８の何れか一方の電極を共通電極とし、他方の電極（正極又は個別電極）及び圧電体２５を圧力室２０毎にパターニングして構成する。そして、パターニングされた何れか一方の電極及び圧電体２５から構成され、両電極への電圧の印加により圧電歪みが生じる部分を圧電体能動部という。なお、本実施形態では、下電極２４が圧電素子１８の共通電極とされ、上電極２６が圧電素子１８の個別電極とされているが、圧電体２５の分極方向や駆動回路や配線の都合等によってこれらを全体的に逆にする構成とすることもできる。何れの場合においても、圧力室２０毎に圧電体能動部が形成されていることになる。また、このような各圧電素子１８の上電極２６には、例えば、金（Ａｕ）等からなるリード電極２７がそれぞれ接続されている。

流路形成基板１４上の圧電素子１８側の面には、圧電素子１８に対向する領域にその変位を阻害しない程度の大きさの空間となる圧電素子保持部２８を有する保護基板１９が接合されている。圧電素子１８は、この圧電素子保持部２８内に収容されるため、外部環境からの影響を殆ど受けない状態で保護されている。さらに、保護基板１９には、流路形成基板１４の連通部２１に対応する領域にリザーバー部２９が設けられている。このリザーバー部２９は、保護基板１９を厚さ方向に貫通して圧力室２０の並設方向に沿って設けられており、上述したように流路形成基板１４の連通部２１と連通されて各圧力室２０の共通のインク室となるリザーバー３０を構成している。

また、保護基板１９の圧電素子保持部２８とリザーバー部２９との間の領域には、保護基板１９を厚さ方向に貫通する貫通孔３１が設けられ、この貫通孔３１内に下電極２４の一部及びリード電極２７の先端部が露出されている。そして、リード電極２７には、プリンター本体側のバイアス電圧供給源４４からのバイアス電圧（適宜、バイアス電位とも言う）Ｖｂｓが印加され、また、上電極２６には、プリンター本体側の駆動電圧供給源４５からの駆動電圧Ｖｄ（Ｖｄ１，Ｖｄ２）が印加される（何れも、図４を参照しながら後述する）。保護基板１９上には、封止膜３２及び固定板３３とからなるコンプライアンス基板３４が接合されている。封止膜３２は、剛性が低く可撓性を有する材料（例えば、ポリフェニレンサルファイドフィルム）からなり、この封止膜３２によってリザーバー部２９の一方面が封止されている。また、固定板３３は、金属等の硬質の材料（例えば、ステンレス鋼等）で形成される。この固定板３３のリザーバー３０に対向する領域は、厚さ方向に完全に除去された開口部３５となっているため、リザーバー３０の一方面は可撓性を有する封止膜３２のみで封止されている。

上記構成の記録ヘッド２では、インク供給手段からインクを取り込み、リザーバー３０からノズル２３に至るまで内部をインクで満たした後、プリンター本体側からの駆動信号（駆動電圧及びバイアス電圧）の供給により、圧力室２０に対応するそれぞれの下電極２４と上電極２６との間に両電極の電位差に応じた電界を付与し、圧電素子１８および作動面（弾性膜１６）を撓み変形させることにより圧力室２０内の圧力が変動し、この圧力変動を制御することで、ノズル２３からインクを噴射させたり、或いは、インクが噴射されない程度にノズル２３におけるメニスカスを微振動させたりする。即ち、下電極２４に印加されるバイアス電圧Ｖｂｓに対し上電極２６に印加される駆動電圧Ｖｄを相対的に高くする程、圧電体２５の幅方向（ノズル列方向）の中央部が圧力室２０の内側（ノズル形成基板１５に近づく側）に撓み、圧力室２０の容積を減少させるように作動面を変形させる。一方、下電極２６のバイアス電圧Ｖｂｓに対して上電極２６の駆動電圧Ｖｄを相対的に低くする程、圧電体２５の短尺方向の中央部が圧力室２０の外側（ノズル形成基板１５から離れる側）に撓み、圧力室２０の容積を増加させるように作動面を変形させる。ここで、なお、圧電素子１８の変形による作動面の動きの詳細については、図６の模式図を用いて後述する。

図３は、プリンターの電気的な構成を説明するブロック図である。また、図４は、駆動信号発生回路４０から圧電素子１８までの信号供給経路を示す簡易回路図である。プリンターコントローラー３６は、ＲＯＭ３７に記憶された制御プログラム等に従って各部を制御するＣＰＵ３９と、各種データ処理のための制御プログラム等を記憶したＲＯＭ３７と、各種データ等を記憶するＲＡＭ３８と、記録ヘッド２の圧電素子１８を駆動するための駆動信号を発生する駆動信号発生回路４０と、記録ヘッド２の制御に必要な情報を記憶する不揮発性記憶素子４１と、記録ヘッド２に駆動信号等のデータを出力するインタフェース（Ｉ／Ｆ）部４２とを相互に接続した状態で備えている。

図４に示すように、駆動信号発生回路４０は、バイアス電圧供給源（ＤＣ電圧供給源）４４と駆動電圧供給源４５とを備えている。駆動電圧供給源４５は、第１の駆動信号ＣＯＭ１の第１の駆動電圧Ｖｄ１（図５参照）を発生する第１の駆動電圧供給源４５ａと、第２の駆動信号ＣＯＭ２の第２の駆動電圧Ｖｄ２（図５参照）を発生する第２の駆動電圧供給源４５ｂとを備えている。これらの駆動電圧供給源４５ａ，４５ｂは、スイッチ４６を介して圧電素子１８の上電極２６に電気的に接続されている。このスイッチ４６は、プリンターコントローラー３６からの印刷データ（ドットパターンデータ）に応じて制御され、圧電素子１８に供給する駆動電圧Ｖｄ１，Ｖｄ２の切り替え、又は、何れも供給しない状態への切り替えを行う。

一方、バイアス電圧供給源４４は、スイッチ４７を介して圧電素子１８の下電極２４に電気的に接続されており、一定のバイアス電圧Ｖｂｓを発生する。駆動電圧供給源４５が発生する駆動電圧Ｖｄ（Ｖｄ１又はＶｄ２）が上電極２６に印加されると共に、バイアス電圧供給源４４が発生するバイアス電圧Ｖｂｓが下電極２４に印加されることにより、圧電素子１８には上電極２６と下電極２４との電位差に応じた電界が印加される。なお、第１の駆動電圧Ｖｄ１とバイアス電圧Ｖｂｓとの組み合わせは、第１の駆動信号ＣＯＭ１を構成し、第２の駆動電圧Ｖｄ２とバイアス電圧Ｖｂｓとの組み合わせは、第２の駆動信号ＣＯＭ２を構成する。なお、上記のような動作をするスイッチ４６，４７は、本発明における選択供給手段の一種として機能する。

本実施形態において、駆動信号の駆動電圧Ｖｄ及びバイアス電圧Ｖｂｓに関し、印加電圧（上電極２６と下電極２４との電位差）に対する圧電素子１８の変位が可及的に線形となるような範囲に設定されている。この印加電圧の範囲については、駆動電圧Ｖｄを変えることなくバイアス電圧Ｖｂｓのみの調整により任意にシフトさせることが可能である。したがって、バイアス電圧Ｖｂｓは、圧電素子１８の特性やプリンターの仕様などに応じて異なる。本実施形態においては、印加電圧が負の範囲を含むようなバイアス電圧Ｖｂｓに設定される。

図５は、本実施形態における駆動信号発生回路４４が発生する第１の駆動信号ＣＯＭ１および第２の駆動信号ＣＯＭ２の構成の一例を説明する図である。なお、同図において横軸は時間を、縦軸は電圧（電位）を、それぞれ示している。また、太い実線は、圧電素子１８の圧電体２５に付与される印加電圧Ｖｍの波形、即ち、上電極２６に印加される駆動電圧Ｖｄと下電極２４に印加されるバイアス電圧Ｖｂｓとの差に基づく波形である。本実施形態における第１の駆動信号ＣＯＭ１は、繰り返し周期である単位周期Ｔ内に噴射駆動パルスＤＰｄを含む信号である。一方、本実施形態における第２の駆動信号ＣＯＭ２は、単位周期Ｔ内に微振動駆動パルスＤＰｖ（本発明における非噴射駆動パルスの一種）を含む信号である。

第１の駆動信号ＣＯＭ１に含まれる噴射駆動パルスＤＰｄは、膨張要素ｐ１と、膨張ホールド要素ｐ２と、収縮要素ｐ３と、制振ホールド要素ｐ４と、制振要素ｐ５とからなる。膨張要素ｐ１は、圧力室２０の基準容積（膨張又は収縮の基準となる容積）に対応する中間電圧Ｖｂ（基準電位）から膨張電圧ＶＬ（噴射駆動パルスＤＰｄの最低電圧）まで一定勾配で電位を下降させる波形要素である。膨張ホールド要素ｐ２は、膨張要素ｐ１の終端電圧である膨張電圧ＶＬを維持する波形要素である。収縮要素ｐ３は、膨張電圧ＶＬから収縮電圧ＶＨまで急勾配で電位を上昇させる波形要素である。制振ホールド要素ｐ４は、収縮電圧ＶＨを所定期間維持する波形要素である。また、制振要素ｐ５は収縮電圧ＶＨから中間電圧Ｖｂまでインクを噴射させない程度の一定勾配で電位を復帰させる波形要素である。

図６は、記録ヘッド２のノズル列方向における要部断面図である。なお、同図における中央のノズル２３は、ある単位周期でインクを噴射する噴射ノズルであり、当該噴射ノズルの両側に位置するノズル２３は同一の単位周期でインクを噴射しない非噴射ノズルである。また、同図においては構成部材の一部を簡略化して示している。さらに、同図では、隣接する３つのノズル２３に対応する構成を例示しているが、他のノズル２３に対応する構成については図示したものと同様である。
本実施形態における中間電圧Ｖｂは、バイアス電圧Ｖｂｓよりも高く設定されているので、この中間電圧Ｖｂが圧電素子１８の上電極２６に継続的に供給されている間は、圧電素子１８への印加電圧Ｖｍは、ＶｂとＶｂｓの間となる。この間、図６（ａ）に示すように、作動面（弾性膜１６）における幅方向（ノズル列方向）の中央部は、圧力室２０の開口面よりも少し当該圧力室２０の内側（ノズル形成基板１５側）に位置する状態となる。即ち、中間電圧Ｖｂが圧電素子１８の上電極２６に供給されると、圧電素子１８および作動面の幅方向の中央部が、圧力室２０の開口面よりも少し内側に位置する状態に撓む。この状態が基準状態である。この基準状態では、作動面が撓むことにより、隣接する圧力室２０同士を区画する隔壁４８に対して作動面からの引張力が作用する。ただし、図６（ａ）では、各圧力室２０における作動面がそれぞれ同程度だけ撓んでいるため、隔壁４８に対して両側の作動面から受ける引張力は均衡している。第１の駆動信号ＣＯＭ１の噴射駆動パルスＤＰｄと第２の駆動信号ＣＯＭ２の微振動パルスＤＰｖの何れも圧電素子１８に供給されない間は、上記の中間電圧Ｖｂが圧電素子１８の上電極２６に継続的に供給されるので、単位周期内でインクを噴射するノズル２３（以下、適宜噴射ノズルという。）および同一の単位周期内でインクを噴射しないノズル２３（以下、適宜非噴射ノズルという。）に拘わらず図６（ａ）に示す基準状態となる。以下、この基準状態における圧力室２０の容積を基準容積と言う。なお、図６を用いたインクの噴射制御については後述する。

下電極２４にバイアス電圧Ｖｂｓが継続的に印加されている状態で上記の噴射駆動パルスがＤＰｄ圧電素子１８の上電極２６に供給されると、まず、膨張要素ｐ１によって圧電素子１８および作動面の幅方向中央部が圧力室２０の外側（ノズル形成基板１５から離隔する側）に向けて撓む。これにより圧力室２０が中間電圧Ｖｂに対応する基準容積から膨張電圧ＶＬに対応する第１の膨張容積まで膨張する。ここで、膨張電圧ＶＬは、バイアス電圧Ｖｂｓよりも低い値に設定されているので、この膨張電圧ＶＬが上電極２６に印加されている間においては、圧電素子１８および作動面が圧力室２０の開口面よりも圧力室２０の外側まで撓む。そして、これによる圧力室２０の膨張によりノズル２３におけるメニスカスが圧力室２０側に引き込まれると共に、圧力室２０内にはリザーバー３０側からインク供給路２２を通じてインクが供給される。そして、この圧力室２０の膨張状態は、膨張ホールド要素ｐ２の供給期間中に亘って維持される。その後、収縮要素ｐ３が印加されることで圧電素子１８および作動面の中央部が圧力室２０の内側（基準状態よりもノズル形成基板１５側）に撓む。これにより、圧力室２０は第１の膨張容積から収縮電圧ＶＨに対応する収縮容積まで急激に収縮される。この圧力室２０の急激な収縮により圧力室２０内のインクが加圧され、ノズル２３から規定量（例えば、数ｎｇ〜十数ｎｇ）のインクが噴射される。圧力室２０の収縮状態は、制振ホールド要素ｐ４の供給期間に亘って維持され、この間に、インクの噴射によって生じた圧力室２０内のインクの圧力振動は周期的に増減を繰り返す。そして、圧力室２０内のインク圧力が上昇するタイミングにあわせて制振要素ｐ５が供給され、これに伴って圧電素子１８および作動面が圧力室２０の外側に向けて撓んで基準状態に復帰する。これにより、圧力室２０が基準容積まで戻ると共に、圧力室２０内のインクの圧力変動（残留振動）が低減される。

本実施形態における第２の駆動信号ＣＯＭ２に含まれる微振動駆動パルスＤＰｖは、微振動膨張要素ｐ１１と、微振動膨張ホールド要素ｐ１２と、微振動収縮要素ｐ１３とからなる。微振動膨張要素ｐ１１は、圧力室２０の基準容積に対応する中間電圧Ｖｂから第２の膨張電圧ＶＬ′まで、上記膨張要素ｐ１よりも十分に緩やかな勾配で電位を下降させる波形要素であり、本発明における第１の変化要素に相当する。膨張電圧ＶＬ′は、バイアス電圧Ｖｂｓに揃えられている。したがって、この膨張電圧ＶＬ′が圧電素子１８の上電極２６に継続的に供給されている間は、上電極２６と下電極２４との電位差が０となるので、圧電体２５への印加電圧Ｖｍも０となり電界が生じていない状態となる。この間、作動面の中央部が、圧力室２０の開口面近傍に位置する状態となる。即ち、膨張電圧ＶＬ′が圧電素子１８の上電極２６に供給されると、作動面が圧力室２０の開口面に対してほぼフラット（平行）な状態となる。また、この微振動膨張要素ｐ１１は、同一単位周期Ｔにおける第１噴射駆動パルスＤＰｄの膨張要素ｐ１よりも先に発生される。そして、図５に示すように、微振動膨張要素ｐ１１の終端の時点ｔｃは、第１噴射駆動パルスＤＰｄの膨張要素ｐ１の始点ｔａよりも先となる。

微振動膨張ホールド要素ｐ１２は、微振動膨張要素ｐ１１の終端電圧である第２の膨張電圧ＶＬ′を一定時間維持する波形要素であり、本発明における維持要素に相当する。本実施形態における微振動膨張ホールド要素ｐ１２の発生時間Ｔｙ（始端ｔｃから終端ｔｄまでの時間）は、第１の駆動信号ＣＯＭ１における噴射駆動パルスＤＰｄの始端（膨張要素ｐ１の始端）から終端（制振要素ｐ５の終端）までの時間Ｔｘよりも長く設定されている。また、微振動収縮要素ｐ１３は、第２の膨張電圧ＶＬ′から中間電圧Ｖｂまで、ノズル２３からインクが噴射されない態度に十分に緩やかな勾配で電位を上昇させる波形要素であり、本発明における第２の変化要素に相当する。この微振動収縮要素ｐ１３は、同一単位周期Ｔにおける噴射駆動パルスＤＰｄの制振要素ｐ５よりも後に発生される。即ち、図５に示すように、微振動収縮要素ｐ１３の始端ｔｄは、噴射駆動パルスＤＰｄの制振要素ｐ５の終端ｔｂよりも後となる。

下電極２４にバイアス電圧Ｖｂｓが継続的に印加されている状態で上記の微振動駆動パルスＤＰｖが圧電素子１８の上電極２６に印加されると、まず、微振動膨張要素ｐ１１によって圧電素子１８および作動面の幅方向中央部が圧力室２０の開口面の近傍まで撓み、当該開口面に対してほぼフラットな状態となる。これにより圧力室２０が中間電圧Ｖｂに対応する基準容積から第２の膨張電圧ＶＬ′（バイアス電圧Ｖｂｓ）に対応する第２の膨張容積まで膨張する。この第２の膨張容積は、基準容積よりも大きく、第１の膨張容積よりも小さい。この膨張によりノズル２３におけるメニスカスが圧力室２０側に引き込まれると共に、圧力室２０内にはリザーバー３０側からインク供給路２２を通じてインクが供給される。そして、この圧力室２０の膨張状態は、微振動膨張ホールド要素ｐ１２の供給期間中に亘って維持される。上述したように、この微振動膨張ホールド要素ｐ１２の時間Ｔｙが十分に長く採られているので、この間に微振動膨張要素ｐ１１による圧力室２０の膨張に伴って生じたインクの振動はほぼ収束される。その後、微振動収縮要素ｐ１３が印加されることで圧電素子１８および作動面の中央部が圧力室２０の内側に撓んで基準状態に復帰する。これにより、圧力室２０が基準容積まで戻ると共に、圧力室２０内のインクの残留振動が低減される。この圧力室２０の一連の容積変動に伴って圧力室２０内には比較的緩やかな圧力振動が生じ、この圧力変動によってノズル２３に露出したメニスカスが微振動する。このメニスカスの微振動によってノズル２３付近の増粘インクが分散され、その結果、インクの増粘を防止することができる。

次に、上記の駆動信号ＣＯＭ１，ＣＯＭ２を用いた記録制御（噴射制御）について図６を参照しながら説明する。
本実施形態における記録制御では、ある単位周期Ｔにおいてインクの噴射を行うノズル２３（噴射ノズル）に対応する圧電素子１８に対して第１の駆動信号ＣＯＭ１の噴射駆動パルスＤＰｄが供給される一方で、当該単位周期Ｔにおいてインクの噴射が行われないノズル２３（非噴射ノズルという）に対応する圧電素子１８に対して第２の駆動信号ＣＯＭ２の微振動駆動パルスＤＰｖが印加されてメニスカスの微振動が行われるように構成されている。

第１の駆動信号ＣＯＭ１の噴射駆動パルスＤＰｄおよび第２の駆動信号ＣＯＭ２の微振動駆動パルスＤＰｖの何れも圧電素子１８に印加されない間は、上記の中間電圧Ｖｂが圧電素子１８に継続的に供給されるので、噴射ノズルと非噴射ノズルとに拘わらず、図６（ａ）に示す基準状態となる。上述したように、この基準状態では、作動面における幅方向の中央部が、圧力室２０の開口面よりも当該圧力室２０の内側に位置する状態となっている。そして、この基準状態では、両側の作動面から隔壁４８に対して作用する引張力は概ね均衡している。

次に、非噴射ノズルの圧電素子１８に微振動駆動パルスＤＰｖの微振動膨張要素ｐ１１が供給される。これにより、図６（ｂ）において矢印で示すように、非噴射ノズルに対応する圧電素子１８および作動面の幅方向中央部が、圧力室２０の開口面と同一面となる程度（或いは開口面よりも少し外側又は開口面よりも少し内側に位置する程度）まで撓む。この状態は、圧電体２５に対して電界が作用していない状態である。このため、この状態では、非噴射ノズルに対応する圧力室２０を区画している両側の隔壁４８に対し、圧電素子１８および作動面による引張力が殆ど作用しない。この状態は、微振動駆動パルスＤＰｖの微振動膨張ホールド要素ｐ１２の供給期間Ｔｙに亘って維持される。なお、微振動膨張要素ｐ１１の終端の時点では、噴射ノズルの圧電素子１８および作動面は、図６（ａ）に示す基準状態のままである。

次に、非噴射ノズルに対応する圧電素子１８に対して微振動膨張ホールド要素ｐ１２が印加され続けている状態で、噴射ノズルに対応する圧電素子１８に対して噴射駆動パルスＤＰｄの膨張要素ｐ１が印加され、図６（ｂ）において矢印で示すように、当該噴射ノズルに対応する圧電素子１８および作動面の幅方向中央部が、圧力室２０の開口面よりも少し外側まで撓む。これにより、圧力室２０が中間電圧Ｖｂに対応する基準容積から膨張電圧ＶＬに対応する第１の膨張容積まで膨張する。ここで、当該噴射ノズルに対応する圧電素子１８および作動面の幅方向中央部が、図６（ａ）に示す位置から図６（ｂ）に示す位置まで撓む際に、当該圧電素子１８および作動面によって両側の隔壁４８に作用している引張力が弛む。しかしながら、当該隔壁４８には、非噴射ノズル側の圧電素子１８および作動面からの引張力が作用していないので、当該隔壁４８が非噴射ノズル側に撓むことが防止される。

噴射ノズルにおける圧力室２０の膨張状態が、噴射駆動パルスＤＰｄの膨張ホールド要素ｐ２の供給期間中に亘って維持された後、噴射駆動パルスＤＰｄの収縮要素ｐ３が印加されることで、図６（ｃ）において矢印で示すように、噴射ノズルにおける圧電素子１８および作動面の中央部が圧力室２０の内側（下側）に急激に撓む。これにより、圧力室２０は第１の膨張容積から収縮電圧ＶＨに対応する収縮容積まで急激に収縮される。この圧力室２０の急激な収縮により圧力室２０内の圧力が急激に上昇し、これによりノズル２３から規定量（例えば、数ｎｇ〜十数ｎｇ）のインクが噴射される。このとき、当該噴射ノズルに対応する圧力室２０を区画する隔壁４８には、非噴射ノズル側の作動面からの引張力が殆ど作用していないので、また、当該非噴射ノズル側の圧電素子１８および作動面が隔壁３０に対して作動面が突っ張る形となることも助力となり、当該圧力室２０の内圧が上昇したときに当該隔壁４８が非噴射ノズル側に変形する（撓む）ことが抑制される。これにより、噴射ノズルの圧力室２０から非噴射ノズルの圧力室２０側への圧力損失を低減させることができる。その結果、噴射ノズルに隣接するノズル２３で同時に噴射が行われる場合（噴射ノズルの隣に位置するノズルが噴射ノズルである場合）と、噴射ノズルに隣接するノズル２３で同時に噴射が行われない場合（噴射ノズルの隣のノズルが非噴射ノズルである場合）とで、インクの飛翔速度やインクの量等の噴射特性がばらつくことが抑制される。即ち、隣接するノズル間におけるクロストークが防止される。微振動駆動パルスＤＰｖの第２の膨張電圧ＶＬ′がバイアス電圧に設定されているので、噴射ノズルにおいてインクの噴射動作が行われている間、圧電素子１８の特性に拘わらず非噴射ノズルに対応する圧電素子１８の圧電体に電界が付与されない状態とすることができ、噴射ノズル側の圧力室２０と非噴射ノズル側の圧力室２０との間の隔壁４８が非噴射ノズル側に変形することがより確実に抑制される。これにより、圧力損失をより効果的に抑制することができる。

噴射ノズルにおける圧力室２０の収縮状態は、噴射駆動パルスＤＰｄの制振ホールド要素ｐ４の供給期間に亘って維持された後、同じく噴射駆動パルスＤＰｄの制振要素ｐ５の供給により、圧電素子１８および作動面の中央部が基準状態まで戻る。これにより、圧力室２０が基準容積まで復帰すると共に、圧力室２０内のインクの圧力変動（残留振動）が低減される。一方、非噴射ノズル側では、微振動膨張ホールド要素ｐ１２の供給期間Ｔｙの経過後、微振動駆動パルスＤＰｖの微振動収縮要素ｐ１３が圧電素子１８に印加されることで、当該圧電素子１８および作動面の中央部が圧力室２０の内側に撓んで基準状態に復帰する。

本実施形態においては、微振動駆動パルスＤＰｖの微振動膨張要素ｐ１１が、同一単位周期Ｔの噴射駆動パルスＤＰｄの膨張要素ｐ１よりも先に発生し、また、微振動駆動パルスＤＰｖの微振動収縮要素ｐ１３が、同一単位周期Ｔの噴射駆動パルスＤＰｄの収縮要素ｐ３よりも後に発生するので、少なくとも噴射ノズルにおいて噴射駆動パルスＤＰｄにより噴射動作が開始する前に、非噴射ノズルにおいて微振動駆動パルスＤＰｖの微振動膨張要素ｐ１１による作動面の基準状態からの変形が完了し（図６（ｂ）の状態）、少なくとも噴射ノズルにおいて噴射駆動パルスによりインクが噴射された後に、非噴射ノズルにおいて微振動駆動パルスＤＰｖの微振動収縮要素ｐ１３による作動面の基準状態への復帰が完了するので、噴射ノズルの圧力室２０における圧力損失がより確実に防止される。

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。

図７は、本発明の第２実施形態における駆動信号の構成を説明する波形図である。
上記第１実施形態では、第１の駆動信号ＣＯＭ１に噴射駆動パルスＤＰｄを含ませ、第２の駆動信号ＣＯＭ２に微振動駆動パルスを含ませた構成を例示したが、これには限られない。第２実施形態では、１つの駆動信号ＣＯＭ′に、噴射駆動パルスＤＰｄと微振動駆動パルスＤＰｖの両方が含まれている点が上記第１実施形態と異なっている。
本実施形態における駆動信号ＣＯＭ′は、単位周期Ｔが合計５つの期間ｔ１〜ｔ５に区分されている。そして、期間ｔ１で微振動駆動パルスＤＰｖの前段部ＤＰｖａが発生し、期間ｔ２で前側接続要素ｐ１５ａが発生し、期間ｔ３で噴射駆動パルスＤＰｄが発生する。また、期間ｔ４で後側接続要素ｐ１５ｂが発生する。そして、期間ｔ５で微振動駆動パルスＤＰｖの後段部ＤＰｖｂが発生する。即ち、この駆動信号ＣＯＭ′では、噴射駆動パルスＤＰｄが、非噴射駆動パルスである微振動駆動パルスＤＰｖの前段部ＤＰｖａと後段部ＤＰｖｂとの間に配置されている。なお、前側接続要素ｐ１５ａと後側接続要素ｐ１５ｂは、圧電素子１８には印加されない波形要素である。

前段部ＤＰＶａは、中間電圧Ｖｂから第２の膨張電圧ＶＬ′まで降下する微振動膨張要素ｐ１１と、第２の膨張電圧ＶＬ′を一定時間維持する前側膨張ホールド要素ｐ１２ａとからなる。また、後段部ＤＰＶｂは、第２の膨張電圧ＶＬ′を一定時間維持する後側膨張ホールド要素ｐ１２ｂと、第２の膨張電圧ＶＬ′から中間電圧Ｖｂまで上昇する微振動収縮要素ｐ１３とからなる。上記第１実施形態と同様に、第２の膨張電圧ＶＬ′は、バイアス電圧Ｖｂｓに設定されている。

本実施形態における記録制御では、全ての圧電素子１８の下電極２４に対してバイアス電圧Ｖｂｓが継続して印加される点、および、噴射ノズルに対応する圧電素子１８の上電極２６に対しては噴射駆動パルスＤＰｄが印加される点に関しては、上記第１実施形態と同様であるため、その説明は省略する。これに対し、非噴射ノズルに対応する圧電素子１８の上電極２６に対し、まず期間ｔ１の前段部ＤＰｖａが選択されて印加された後、期間ｔ５の後段部ＤＰｖｂが選択されて印加されるように構成されている。この前段部ＤＰＶａと後段部ＤＰＶｂの組み合わせが、上記第１実施形態の微振動駆動パルスＤＰｖと同様の作用を奏する。したがって、第２実施形態の構成によっても、上記第１実施形態と同様の効果を奏する。即ち、噴射ノズルにおけるインク噴射時の圧力損失を低減してクロストークを防止することができる。

また、例えば、上記各実施形態では、駆動信号に噴射駆動パルスＤＰｄが１つだけ含まれる構成を例示したが、これには限られず、同一単位周期内に複数の噴射駆動パルスが駆動信号に含まれる構成を採用することも可能である。この構成においても、振動駆動パルスＤＰｖの振動膨張要素ｐ１１が、複数の噴射駆動パルスＤＰｄのうちの先頭の噴射駆動パルスＤＰｄよりも前に発生すると共に、微振動収縮要素ｐ１３が最後尾の噴射駆動パルスＤＰｄよりも後に発生し、微振動駆動パルスＤＰｖの第２の膨張電圧ＶＬ′がバイアス電圧に設定されることにより、上記各実施形態と同様の作用効果を奏する。

また、上記各実施形態では、本発明における非噴射駆動パルスとして、微振動駆動パルスＤＰｖを例示したが、非噴射駆動パルスに微振動機能を必ずしも持たせなくても良い。

なお、本発明は、所謂撓み振動型の圧電素子を用いて液体の噴射制御が可能な液体噴射装置であれば、プリンターに限らず、プロッター、ファクシミリ装置、コピー機等、各種のインクジェット式記録装置や、記録装置以外の液体噴射装置、例えば、ディスプレイ製造装置、電極製造装置、チップ製造装置等にも適用することができる。

１…プリンター，２…記録ヘッド，１５…ノズル形成基板，１６…弾性膜，１８…圧電素子，２０…圧力室，２３…ノズル，２４…下電極，２５…圧電体，２６…上電極，振動板（作動面），４０…駆動信号発生回路，４４…バイアス電圧供給源，４５…駆動電圧供給源，４６，４７…スイッチ，４８…隔壁

Claims (3)

1. 液体を噴射するノズル、当該ノズルに連通する圧力室、及び、当該圧力室の開口面を封止する作動面を変形させることで当該圧力室内の液体に圧力変動を生じさせる圧電素子を有し、当該圧電素子の駆動によって前記ノズルから液体を噴射させる液体噴射ヘッドと、
   前記圧電素子を駆動させる駆動信号を発生する駆動信号発生手段と、
   前記駆動信号発生手段から発生される駆動信号に含まれる駆動パルスを選択して前記圧電素子に供給する選択供給手段と、を備え、
   前記圧電素子は、第１の電極、当該圧電素子への印加電圧の範囲を調整するバイアス電圧が供給される第２の電極、および両電極の間に挟まれた圧電体を有し、前記第１の電極に印加される電圧と、前記第２の電極に印加される前記バイアス電圧との電位差に応じて作動面を基準状態から前記圧力室の内側又は外側に変位させるように構成され、
   前記駆動信号発生手段は、ノズルから液体を噴射させるために前記圧電素子を駆動する噴射駆動パルスと、ノズルから液体を噴射させない程度に前記圧電素子を駆動する非噴射駆動パルスと、を少なくとも１つ以上の駆動信号に含ませ、
   前記非噴射駆動パルスは、中間電圧から前記バイアス電圧まで変化する第１の変化要素と、当該第１の変化要素の後に発生され前記バイアス電圧を維持する維持要素と、当該維持要素の後に発生され前記バイアス電圧から前記中間電圧まで変化する第２の変化要素と、を少なくとも有し、
   前記第１の変化要素は、前記駆動信号の同一発生周期における前記噴射駆動パルスよりも前で発生され、前記第２の変化要素は、同一発生周期の前記噴射駆動パルスよりも後で発生され、
   前記選択供給手段は、液体を噴射させる噴射ノズルに対応する圧電素子の前記第１の電極には噴射駆動パルスを供給する一方、少なくとも当該噴射ノズルの隣に位置する非噴射ノズルに対応する圧電素子の前記第１の電極には非噴射駆動パルスを供給することを特徴とする液体噴射装置。
2. 前記駆動信号発生手段は、前記噴射駆動パルスと、前記非噴射駆動パルスの前段部と、前記非噴射駆動パルスの後段部と、を前記駆動信号内に含ませ、前記前段部および前記後段部の間に前記噴射駆動パルスを発生し、
   前記選択供給手段は、非噴射ノズルに対応する圧電素子の前記第１の電極に対し、前記前段部および前記後段部を順次選択して供給することを特徴とする請求項１に記載の液体噴射装置。
3. 液体を噴射するノズル、当該ノズルに連通する圧力室、及び、当該圧力室の開口面を封止する作動面を変形させることで当該圧力室内の液体に圧力変動を生じさせる圧電素子を有し、当該圧電素子の駆動によって前記ノズルから液体を噴射させる液体噴射ヘッドと、前記圧電素子を駆動させる駆動信号を発生する駆動信号発生手段と、前記駆動信号発生手段から発生する駆動信号に含まれる駆動パルスを選択して前記圧電素子に供給する選択供給手段と、を備え、前記圧電素子は、第１の電極、当該圧電素子への印加電圧の範囲を調整するバイアス電圧が供給される第２の電極、および両電極の間に挟まれた圧電体を有し、前記第１の電極に印加される電圧と、前記第２の電極に印加される前記バイアス電圧との電位差に応じて作動面を基準状態から前記圧力室の内側又は外側に変位させるように構成され、前記駆動信号発生手段は、ノズルから液体を噴射させるために前記圧電素子を駆動する噴射駆動パルスと、ノズルから液体を噴射させない程度に前記圧電素子を駆動する非噴射駆動パルスと、を少なくとも１つ以上の駆動信号に含ませた液体噴射装置の制御方法であって、
   前記非噴射駆動パルスを、中間電圧から前記バイアス電圧まで変化する第１の変化要素と、当該第１の変化要素の後に発生され前記バイアス電圧を維持する維持要素と、当該維持要素の後に発生され前記バイアス電圧から前記中間電圧まで変化する第２の変化要素と、を少なくとも含ませて構成し、
   前記第１の変化要素を前記噴射駆動パルスよりも前で発生し、前記第２の変化要素を前記噴射駆動パルスよりも後で発生し、
   液体を噴射させる噴射ノズルに対応する圧電素子の前記第１の電極には噴射駆動パルスを供給する一方、少なくとも当該噴射ノズルの隣に位置する非噴射ノズルに対応する圧電素子の前記第１の電極には非噴射駆動パルスを供給することを特徴とする液体噴射装置の制御方法。

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