(57)【要約】【課題】従来の液滴吐出ヘッドの駆動方法よりも残留振動の抑制に適した液滴吐出ヘッドの駆動方法、及びその駆動方法を用いて液滴吐出ヘッドを駆動する液滴吐出装置を得る。【解決手段】本発明に係る液滴吐出ヘッドの駆動方法は、液滴を吐出するノズル孔３１に連通するインク圧力室２１と、インク圧力室２１に貯留された液体に圧力を付与し、ノズル孔から液滴を吐出させる静電アクチュエータ（振動板２２及び個別電極１１）とを備えた液滴吐出ヘッドの駆動方法であって、ノズル孔３１から液滴を吐出させた後、インク圧力室２１に貯留された液体に、液体の残留振動より位相を９０°遅らせた波形の圧力を、静電アクチュエータによって付与するものである。【選択図】図４
2010110963.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
液滴を吐出するノズル孔に連通する液体圧力室と、
該液体圧力室に貯留された液体に圧力を付与し、前記ノズル孔から液滴を吐出させる圧力付与手段と、
を備えた液滴吐出ヘッドの駆動方法であって、
前記ノズル孔から液滴を吐出させた後、
前記液体圧力室に貯留された液体に、該液体の残留振動より位相を９０°遅らせた波形の圧力を、前記圧力付与手段によって付与することを特徴とする液滴吐出ヘッドの駆動方法。
【請求項２】
液滴を吐出するノズル孔に連通する液体圧力室と、
該液体圧力室に形成された振動板と、
該振動板と所定間隔を介して対向配置された固定電極と、
を備え、
前記振動板と前記固定電極との間に印加する駆動電圧によって発生する静電気力により前記振動板を変形させ、該振動板の変形によって前記液体圧力室に貯留された液体に圧力を付与し、前記ノズル孔から液滴を吐出させる液滴吐出ヘッドの駆動方法であって、
前記ノズル孔から液滴を吐出させた後、
前記振動板と前記固定電極との間に、前記液体の残留振動を制御するための矩形状波形又は台形状波形の振動制御電圧を印加し、
前記残留振動のうち、前記ノズル孔から前記液体が最も沈んだ位置を下部位置、前記ノズル孔から前記液体が最も突出した位置を上部位置、前記下部位置と前記上部位置の中心位置を平衡位置とすると、
前記振動制御電圧の充電は、前記下部位置から前記平衡位置の間で完了し、
前記振動制御電圧の放電は、前記上部位置から前記平衡位置の間で開始されることを特徴とする液滴吐出ヘッドの駆動方法。
【請求項３】
前記振動制御電圧の電圧値は、前記駆動電圧の電圧値よりも小さいことを特徴とする請求項２に記載の液滴吐出ヘッドの駆動方法。
【請求項４】
液滴を吐出するノズル孔に連通する液体圧力室と、
該液体圧力室に形成された振動板と、
該振動板と所定間隔を介して対向配置された固定電極と、
を備え、
前記振動板と前記固定電極との間に印加する駆動電圧によって発生する静電気力により前記振動板を変形させ、該振動板の変形によって前記液体圧力室に貯留された液体に圧力を付与し、前記ノズル孔から液滴を吐出させる液滴吐出ヘッドの駆動方法であって、
前記ノズル孔から液滴を吐出させた後、
前記振動板と前記固定電極との間に、前記液体の残留振動を制御するための階段状波形の振動制御電圧を印加し、
前記残留振動のうち、前記ノズル孔から前記液体が最も沈んだ位置を下部位置、前記ノズル孔から前記液体が最も突出した位置を上部位置、前記下部位置と前記上部位置の中心位置を平衡位置とすると、
前記振動制御電圧における各段の充電は、前記下部位置から前記平衡位置の間で完了し、
前記振動制御電圧における各段の放電は、前記上部位置から前記平衡位置の間で開始されることを特徴とする液滴吐出ヘッドの駆動方法。
【請求項５】
前記振動制御電圧の１段あたりの電圧値は、前記駆動電圧の電圧値よりも小さいことを特徴とする請求項４に記載の液滴吐出ヘッドの駆動方法。
【請求項６】
前記固定電極は、階段状の段差構造を有していることを特徴とする請求項２〜請求項５のいずれか一項に記載の液滴吐出ヘッドの駆動方法。
【請求項７】
液滴吐出ヘッドに、請求項１〜請求項６のいずれか一項に記載の液滴吐出ヘッドの駆動方法を適用したことを特徴とする液滴吐出装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、液滴吐出ヘッドの駆動方法、及びその駆動方法を用いて液滴吐出ヘッドを駆動する液滴吐出装置に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
液滴を吐出するための液滴吐出ヘッドとして、例えばインクジェット記録装置に搭載されるインクジェットヘッドが知られている。このインクジェットヘッドは、液体圧力室内のインクに振動的に圧力を付与することにより、ノズル孔からインクを吐出する。このとき、液体圧力室内のインクには、吐出した後にも振動が残留する。この振動が静止した後に吐出動作を行う場合と、振動中に吐出動作を行う場合とでは、吐出特性（量や速度）が異なる。
【０００３】
特に、静電アクチュエータを用いたインクジェットヘッドでは、インクを吐出した後、振動板に振動が残留する。振動板が振動しているときは、対向する固定電極との距離が常に変化している。このため、振動板と固定電極との間に同じ電圧を掛けても、タイミングによって発生する静電力の大きさが大きく異なり、振動板動作が一定にならない。それは、吐出特性にも直接影響する問題点となる。
【０００４】
一方で、オンデマンドで吐出のＯＮ・ＯＦＦを選択し、画像を形成するインクジェットプリンタにおいては、吐出の時間間隔は常に変化し、その最小の時間間隔は、印刷速度を決める要素となる。このように吐出の時間間隔が変化する中で、安定的に吐出特性を均一化して高画質印刷を行うためには、その最小の時間間隔内に吐出後の残留振動を抑制させることが有効な方法と言える。その残留振動が流路抵抗による自然な減衰によって収まるのを待つのでは、印刷の高速化は出来ない。
【０００５】
そこで、印刷の高速化を図るため、アクティブに振動を制御する様々な方法が提案されている。このような液滴吐出ヘッド（インクジェットヘッド）としては、例えば「所定間隔で対向配置されている振動板２２と個別電極１１からなる静電アクチュエータに駆動電圧パルスを印加して静電気力を発生させ、振動板２２と個別電極１１を当接させる第１ステップと、振動板２２と個別電極１１の当接を解放して振動板２２を振動させ、これにより発生する液体圧力変動を利用して、液滴をノズル孔３１より吐出させる第２ステップとを有する液滴吐出ヘッドの駆動方法であって、第２ステップにおいて、液滴を吐出させた後に、振動板２２に、液体の残留振動と逆位相の振動を与えることを特徴とする。」というものが提案されている（例えば特許文献１参照）。
【０００６】
【特許文献１】特開２００３−１３６７１２号公報（要約）
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００７】
従来の液滴吐出ヘッド（インクジェットヘッド）では、液体の残留振動と逆位相の振動を液体（振動板）に与え、液体（振動板）の残留振動の早期の抑制を図っている（例えば特許文献１参照）。
しかしながら、残留振動の抑制に適した入力波形が、液体の残留振動と逆位相の振動とは限らないという課題があった。
【０００８】
本発明は、上述のような課題を解決するためになされたものであり、従来の液滴吐出ヘッドの駆動方法よりも残留振動の抑制に適した液滴吐出ヘッドの駆動方法、及びその駆動方法を用いて液滴吐出ヘッドを駆動する液滴吐出装置を得ることを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００９】
本発明に係る液滴吐出ヘッドの駆動方法は、液滴を吐出するノズル孔に連通する液体圧力室と、液体圧力室に貯留された液体に圧力を付与し、ノズル孔から液滴を吐出させる圧力付与手段とを備えた液滴吐出ヘッドの駆動方法であって、ノズル孔から液滴を吐出させた後、液体圧力室に貯留された液体に、液体の残留振動より位相を９０°遅らせた波形の圧力を、前記圧力付与手段によって付与するものである。
このため、液滴を吐出させた後の残留振動を素早く抑制し、液滴吐出後の復帰動作を迅速に行うことができる。これにより、液滴吐出ヘッドの駆動周波数を高めることが可能となる。
【００１０】
また、本発明に係る液滴吐出ヘッドの駆動方法は、液滴を吐出するノズル孔に連通する液体圧力室と、液体圧力室に形成された振動板と、振動板と所定間隔を介して対向配置された固定電極とを備え、振動板と固定電極との間に印加する駆動電圧によって発生する静電気力により振動板を変形させ、振動板の変形によって液体圧力室に貯留された液体に圧力を付与し、ノズル孔から液滴を吐出させる液滴吐出ヘッドの駆動方法であって、ノズル孔から液滴を吐出させた後、振動板と固定電極との間に、液体の残留振動を制御するための矩形状波形又は台形状波形の振動制御電圧を印加し、残留振動のうち、ノズル孔から液体が最も沈んだ位置を下部位置、ノズル孔から液体が最も突出した位置を上部位置、下部位置と上部位置の中心位置を平衡位置とすると、振動制御電圧の充電は、下部位置から平衡位置の間で完了し、振動制御電圧の放電は、上部位置から平衡位置の間で開始されるものである。
振動板によって液体に圧力を付与する場合、つまり振動板と個別電極で構成された静電アクチュエータの場合、残留振動より位相を９０°遅らせた波形の圧力を液体に付与することが難しい場合がある。しかしながら、上記のように振動制御電圧を印加することにより、残留振動より位相を９０°遅らせた波形に近似した波形の圧力を液体に付与することができる。したがって、液滴を吐出させた後の残留振動を素早く抑制し、液滴吐出後の復帰動作を迅速に行うことができる。これにより、液滴吐出ヘッドの駆動周波数を高めることが可能となる。
【００１１】
また、この液滴吐出ヘッドの駆動方法では、振動制御電圧の電圧値は、駆動電圧の電圧値よりも小さいものである。
このため、振動制御電圧を印加した際に、ノズル孔から液滴が吐出されることを防止できる。
【００１２】
また、本発明に係る液滴吐出ヘッドの駆動方法は、液滴を吐出するノズル孔に連通する液体圧力室と、液体圧力室に形成された振動板と、振動板と所定間隔を介して対向配置された固定電極とを備え、振動板と固定電極との間に印加する駆動電圧によって発生する静電気力により振動板を変形させ、振動板の変形によって液体圧力室に貯留された液体に圧力を付与し、ノズル孔から液滴を吐出させる液滴吐出ヘッドの駆動方法であって、ノズル孔から液滴を吐出させた後、振動板と固定電極との間に、液体の残留振動を制御するための階段状波形の振動制御電圧を印加し、残留振動のうち、ノズル孔から液体が最も沈んだ位置を下部位置、ノズル孔から液体が最も突出した位置を上部位置、下部位置と上部位置の中心位置を平衡位置とすると、振動制御電圧における各段の充電は、下部位置から平衡位置の間で完了し、振動制御電圧における各段の放電は、上部位置から平衡位置の間で開始されるものである。
このため、残留振動より位相を９０°遅らせた波形に近似した波形の圧力を、細かく液体に付与することができる。
【００１３】
また、この液滴吐出ヘッドの駆動方法では、振動制御電圧の１段あたりの電圧値は、駆動電圧の電圧値よりも小さいものである。
このため、振動制御電圧を印加した際に、ノズル孔から液滴が吐出されることを防止できる。
【００１４】
また、本発明に係る液滴吐出ヘッドの駆動方法においては、固定電極は、階段状の段差構造を有している。
このため、段差構造に対応した圧力を液体に付与することができる。
【００１５】
また、本発明に係る液滴吐出装置は、上記に記載の液滴吐出ヘッドの駆動方法を適用したものである。
このため、液滴を吐出させた後のインクの残留振動を素早く抑制し、高速動作が可能な液滴吐出装置を得ることができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１６】
実施の形態１．
図１は、本発明の実施の形態１に係るインクジェットヘッド（液滴吐出ヘッドの一例）の概略構成を示す分解斜視図である。
図１のインクジェットヘッドは、電極ガラス基板１、キャビティ基板２、ノズルウェハ３の３つの基板を貼り合わせた３層構造で構成されている。
電極ガラス基板１の上面にキャビティ基板２が接合され、キャビティ基板２の上面にノズルウェハ３が接合される。
以下、各基板の構成について説明する。
【００１７】
電極ガラス基板１は、例えば厚さ約１ｍｍのガラス基板から作製されている。中でも、キャビティ基板２のシリコン基板と熱膨張係数の近い硼珪酸系の耐熱硬質ガラスを用いるのが適している。
これは、電極ガラス基板１とキャビティ基板２を陽極接合する際、両基板の熱膨張係数が近いため、電極ガラス基板１とキャビティ基板２との間に生じる応力を低減することができ、その結果剥離等の問題を生じることなく電極ガラス基板１とキャビティ基板２を強固に接合することができるからである。
電極ガラス基板１の表面には複数の凹部がエッチングにより形成されており、各凹部内には一般にＩＴＯ（Ｉｎｄｉｕｍ  Ｔｉｎ  Ｏｘｉｄｅ）からなる個別電極１１が形成されている。ここで、個別電極１１が、本発明の固定電極に相当する。
個別電極１１は、長手方向に上下する階段状の段差構造を有しており、キャビティ基板２の振動板２２に対向して配置される。
また、個別電極１１は、個別電極配線部１２を介して個別電極端子部１３に接続されている。
【００１８】
キャビティ基板２は、例えば厚さ約３０μｍのシリコン基板から作製されている。キャビティ基板２の下面の電極ガラス基板１と接合する面には、例えばＴＥＯＳ（Ｔｅｔｒａｅｔｈｙｌｏｒｔｈｏｓｉｌｉｃａｔｅ  Ｔｅｔｒａｅｔｈｏｘｙｓｉｌａｎｅ：テトラエトキシシラン、珪酸エチル）膜からなる絶縁膜が、例えば０．１μｍの厚さでプラズマＣＶＤ（Ｃｈｅｍｉｃａｌ  Ｖａｐｏｒ  Ｄｅｐｏｓｉｔｉｏｎ）等により形成されている。この絶縁膜は、インクジェットヘッドの駆動時における絶縁破壊や短絡を防止するために設けられている。なお、絶縁膜はＴＥＯＳに限ったものではなく、ＳｉＯＮ、Ａｌ2Ｏ3、Ｔａ2Ｏ5やＨｆＯ2 などでもよい。
【００１９】
キャビティ基板２は、インク圧力室２１、振動板２２、共通インク室２３、共通電極２４を有している。ここで、インク圧力室２１が、本発明の液体圧力室に相当する。
インク圧力室２１は、ノズル孔３１から吐出するインクが貯留される場所であり、それぞれのノズル孔３１に対応して設けられている。
振動板２２は、それぞれのインク圧力室２１の底部に、個別電極１１に対向するように配置される。振動板２２と個別電極１１により、静電アクチュエータが構成される。ここで、静電アクチュエータ（振動板２２及び個別電極１１）が、本発明の圧力付与手段に相当する。静電アクチュエータの動作の詳細は、後述の図２で説明する。
共通インク室２３には、図示しない外部のインク供給経路を介して、インクが供給される。
共通電極２４には、後述のドライバＩＣ３０９の共通出力端子ＣＯＭが接続される。
【００２０】
ノズルウェハ３は、例えば厚さ約５０μｍのシリコン基板から作製されている。
ノズルウェハ３には、インク吐出口であるノズル孔３１が所定のピッチで複数設けられている。
【００２１】
図２は、図１に示す３層のインクジェットヘッド構成を張り合わせた際の側断面図である。以下、図２を用いてインクジェットヘッドの動作を説明する。
各インク圧力室２１の底部には、面外方向に振動可能な振動板２２が形成される。
振動板２２と、それぞれの振動板２２に対向して配置される個別電極１１とにより、静電アクチュエータが構成される。
振動板２２と個別電極１１との間のギャップ開放端部は、ギャップ内に湿気や埃等が進入しないようエポキシ樹脂等の封止剤１０１で気密に封止されている。
【００２２】
この静電アクチュエータに駆動電圧パルスを印加することによって発生する静電気力を利用して、振動板２２を振動させる。振動板２２の振動によって、インク圧力室２１の体積が増減し、これによってインク圧力室２１内に発生するインク圧力の変動に基づき、インク圧力室２１に連通しているノズル孔３１からインク液滴が吐出される。
【００２３】
図２においては、個別電極１１が階段状の段差構造を有している。最浅部１１ｄが１段目、最深部１１ｅが３段目である。
個別電極１１に印加する駆動電圧パルスの電圧値により、振動板２２が個別電極１１に当接する段が異なる。
段差の深い部分で振動板２２を個別電極１１に当接させるためには、より大きなクーロン力を発生させる必要があるため、個別電極１１に印加する駆動電圧パルスの電圧値を大きくする。
一方、段差の浅い部分で振動板２２を個別電極１１に当接させる場合は、より低い電圧値で十分である。
【００２４】
図３は、インクジェットヘッドの制御系の構成例を示す概略ブロック図である。
以下、図３を用いて、本実施の形態１におけるインクジェットヘッドの制御動作を説明する。
図３に示すインクジェットヘッドの制御系は、ＣＰＵ３０２ａを中心に構成されたインクジェットヘッド制御部３０２を備えている。
ＣＰＵ３０２ａには、外部装置３０３からバス３０３ａを介して印刷情報が供給される。また、内部バス３０２ｂを介して、ＲＯＭ３０４ａ、ＲＡＭ３０４ｂ、キャラクタジェネレータ３０４ｃが接続されている。
【００２５】
インクジェットヘッド制御部３０２では、ＲＡＭ３０４ｂ内の記憶領域を作業領域として用いて、ＲＯＭ３０４ａに格納されている制御プログラムを実行し、キャラクタジェネレータ３０４ｃから発生するキャラクタ情報に基づき、インクジェットヘッド駆動用の制御信号を生成する。
制御信号は、論理ゲートアレイ３０５および駆動パルス発生回路３０６を介して、印刷情報に対応した駆動制御信号となって、コネクタ３０７を経由して、ヘッド基板３０８に形成されたドライバＩＣ３０９に供給される。
また、ドライバＩＣ３０９には、印字用の駆動電圧パルスＶ３、駆動信号ＤＩ、制御信号ＬＰ、極性反転制御信号ＲＥＶ、基準伝送クロックＸＳＣＬやＧＮＤなども供給される。
【００２６】
ドライバＩＣ３０９では、供給された上記の各信号に基づき、図１における共通電極２４および個別電極１１に印加すべき駆動電圧パルスを、共通出力端子ＣＯＭと個別電極端子ＳＥＧからそれぞれ出力する。また、各ノズル孔３１に対応する個別電極１１に印加すべき駆動電圧パルスを、各個別電極１１に対応した個数の個別出力端子ＳＥＧから出力する。
共通出力端子ＣＯＭの出力と個別出力端子ＳＥＧの出力との電位差が、各ノズル孔３１に対応した各振動板２２と、それぞれに対向する個別電極１１との間に印加される。
駆動時（インク吐出時）には指定された向きの駆動電位差波形を与え、非駆動時には駆動電位差を与えないようになっている。
【００２７】
（残留振動制御）
ノズル孔３１からインク液滴を吐出した後、振動板２２（インク圧力室２１内のインク）には、残留振動が残る。本実施の形態１では、インク液滴を吐出した後に、この残留振動を抑制するための制御を行っている。
【００２８】
図４は、本発明の実施の形態１に係る残留振動制御方法を示す特性図である。ここで、図４（ａ）は、インク液滴吐出後における振動板２２の残留振動を示している。つまり、インク液滴吐出後におけるインク圧力室２１内のインクの残留振動を示している。この図４（ａ）は、図の上側に向かうに従い、振動板２２が個別電極１１から離れていることを示す。つまり、図の上側に向かうに従い、インクがノズル孔３１から吐出していることを示す。
また、図４（ｂ）は、残留振動を抑制するためにインクに付与する圧力を示している。この圧力は、振動板２２と個別電極１１との間に振動制御電圧を印加することにより付与している。
【００２９】
図４からわかるように、残留振動を抑制するため、インク（振動板２２）の残留振動より位相を９０°遅らせた波形の圧力を、インク（振動板２２）に付与している。
なお、この圧力をインクに付与するにあたり、振動板２２の振動方向を変化させない程度の静電気力を発生させてもよいし、振動板２２が個別電極１１に当接するような静電気力を発生させてもよい。振動板２２を個別電極１１に当接させる場合は、個別電極１１のどの段に当接させるかにより、インクに付与する圧力を調整してもよい。
【００３０】
以下に、残留振動を抑制するために、図４のようにインク（振動板２２）に圧力を付与する理由について説明する。
【００３１】
インク圧力室２１内のインクの存在を無視して、振動板２２の運動だけに着目すると、残留振動中の振動板２２についての運動方程式（微分方程式）は以下のようになる。
Ｍ＊ｘ”＋Ｒ＊ｘ’＋Ｃ＊ｘ＝Ｐ・・・（１）
ここで、ｘはインク圧力室２１内の体積変位量を示す。ｘ’は、ｘを時間で１回微分したものであり、インク圧力室２１内の体積変位速度を示す。ｘ”は、ｘを時間で２回微分したものであり、インク圧力室２１内の体積変位加速度を示す。また、Ｍはイナータンス、Ｒは流路抵抗、Ｃはコンプライアンス、Ｐは外力として与える静電圧力（インクに付与する圧力）を示す。
なお、インク圧力室２１内の体積は振動板２２の変形により変位するので、このｘは振動板２２の変位量とみることもできる。
【００３２】
ここで、振動制御のための一般的なフォードバック制御を考えると、振動を抑制するために与える外力Ｐは、インク圧力室２１内の体積変位量ｘとインク圧力室２１内の体積変位速度ｘ’を用いて、次式のように与える方法が知られている。
Ｐ＝−（αｘ＋βｘ’）・・・（２）    （α＞０，β＞０）
このα及びβの決定方法には、様々な手法（数学的解法）がある。例えば実験等の経験値によりα及びβの値を決定する場合、短時間で振動板２２の動き（速度）を止める事が残留振動を早期に減衰させる事に繋がるため、βの値に重みを付ける（値を大きくする）事が望ましい。
【００３３】
例えばα＝β＝１、インク圧力室２１内の体積変位量ｘをｘ＝Ａｓｉｎωｔと置いた場合、インク圧力室２１内の体積変位速度ｘ’は、ｘ＝Ａωｃｏｓωｔとなる。
インクジェットヘッドにおいては、固有角周波数ωは１よりも十分に大きな値である。このため、インク圧力室２１内の体積変位速度ｘ’の振幅（値）は、インク圧力室２１内の体積変位量ｘよりも十分に大きい値となる。
【００３４】
よって、外力Ｐはインク圧力室２１内の体積変位速度ｘ’の項が支配的となり、式（１）は
Ｐ≒−βｘ’・・・（３）
と考える事ができる。
この式（３）から、外力Ｐはインク圧力室２１内の体積変位速度ｘ’の逆位相の波形となることがわかる。つまり、インク圧力室２１内の体積変位速度ｘ’はインク圧力室２１内の体積変位量ｘに対して位相が９０°進んだ波形である事から、外力Ｐはインク圧力室２１内の体積変位量ｘに対して位相が９０°遅れた波形となる。
【００３５】
したがって、インク（振動板２２）の残留振動より位相を９０°遅らせた波形の圧力をインク（振動板２２）に付与することにより、残留振動を素早く抑制することができる。つまり、インク吐出後のインクジェットヘッドの復帰動作を迅速に行うことができる。これにより、インクジェットヘッドの駆動周波数を高めることが可能となる。
【００３６】
なお、本実施の形態１では圧力付与手段として静電アクチュエータ（振動板２２及び個別電極１１）を用いたが、圧力付与手段は種々のものを用いることが可能である。例えば、圧力付与手段としてピエゾ圧電素子を用いてもよい。
【００３７】
実施の形態２．
静電アクチュエータ（振動板２２及び個別電極１１）によってインクに圧力を付与する場合、残留振動より位相を９０°遅らせた波形の圧力をインクに付与することが難しい場合がある。しかしながら、残留振動より位相を９０°遅らせた波形に近似した波形の圧力をインクに付与することにより、残留振動を素早く抑制することが可能である。なお、本実施の形態２において、特に記述しない項目については実施の形態１と同様とし、同一の機能や構成については同一の符号を用いて述べることとする。
【００３８】
図５は、本発明の実施の形態２に係る静電アクチュエータの印加電圧波形の一例を示す特性図である。本実施の形態２では、静電アクチュエータ（振動板２２及び個別電極１１）に、インク液滴を吐出させる駆動電圧を印加した後、残留振動を抑制するための振動制御電圧を付与している。この振動制御電圧は、駆動電圧よりも小さい電圧値となっている。
なお、振動制御電圧は略台形状波形となっているが、充電時間及び放電時間によっては、略矩形状波形となる場合もある。
【００３９】
（残留振動制御）
本実施の形態２では、略台形状波形（又は略矩形状波形）の振動制御電圧波形を静電アクチュエータ（振動板２２及び個別電極１１）に付与することにより、以下のように残留振動を抑制している。
図６は、図５の残留振動電圧を付与した場合の残留振動制御方法を示す特性図である。ここで、図６（ａ）は、インク液滴吐出後における振動板２２の残留振動を示している。つまり、インク液滴吐出後におけるインク圧力室２１内のインクの残留振動を示している。この図６（ａ）は、図の上側に向かうに従い、振動板２２が個別電極１１から離れていることを示す。つまり、図の上側に向かうに従い、インクがノズル孔３１から吐出していることを示す。
また、図６（ｂ）は、振動制御電圧の波形を示している。
また、図６（ｃ）は、残留振動を抑制するためにインクに付与する圧力を示している。図６（ｃ）に示す波形のうち、実線で示す部分が、実際にインクに圧力を付与している部分である。
【００４０】
なお、以下の説明では、残留振動のうち、振動板２２が個別電極１１に最も近づく位置、つまり、ノズル孔３１からインクが最も沈んだ位置を下部位置Ａとする。振動板２２が個別電極１１に最も離れる位置、つまり、ノズル孔３１からインクが最も突出する位置を上部位置Ｃとする。また、下部位置Ａと上部位置Ｃの中心位置を平衡位置Ｂとする。
【００４１】
図６（ｂ）からわかるように、振動制御電圧の充電は、下部位置Ａから平衡位置Ｂの間で完了している。このようにすることにより、図６（ｃ）に示す位置（１）から位置（２）の間で、残留振動より位相を９０°遅らせた波形に近似した波形の圧力をインクに付与することができる。
また、振動制御電圧の放電は、上部位置Ｃから平衡位置Ｂの間で開始されている。このようにすることにより、図６（ｃ）に示す位置（３）から位置（４）の間で、残留振動より位相を９０°遅らせた波形に近似した波形の圧力をインクに付与することができる。
【００４２】
このように、静電アクチュエータ（振動板２２及び個別電極１１）に振動制御電圧を印加することによっても、残留振動を素早く抑制することができる。つまり、インク吐出後のインクジェットヘッドの復帰動作を迅速に行うことができる。これにより、インクジェットヘッドの駆動周波数を高めることが可能となる。
【００４３】
また、振動制御電圧が駆動電圧よりも小さい電圧値となっているので、残留振動制御中にインク液滴が吐出されることを防止することができる。
このとき、図２に示すように個別電極１１を階段状の段差構造とすることによって、個別電極１１のどの段に振動板２２を当接させるかにより、インクに付与する圧力を調整することが容易となる。
【００４４】
なお、振動制御電圧の波形は、略台形状波形（又は略矩形状波形）に限定するものではない。例えば、以下の図７に示すように、振動制御電圧の波形を階段状にしてもよい。
【００４５】
図７は、本実施の形態２に係る残留振動制御方法の別の一例を示す特性図である。ここで、図７（ａ）は、インク液滴吐出後における振動板２２の残留振動を示している。つまり、インク液滴吐出後におけるインク圧力室２１内のインクの残留振動を示している。この図７（ａ）は、図の上側に向かうに従い、振動板２２が個別電極１１から離れていることを示す。つまり、図の上側に向かうに従い、インクがノズル孔３１から吐出していることを示す。
また、図７（ｂ）は、振動制御電圧の波形の一例を示している。図７（ｂ）では、階段状波形に振動制御電圧を印加している。このとき、１段の電圧値（各段の電圧差）は、駆動電圧の電圧値よりも小さくなっている。
また、図７（ｃ）は、残留振動を抑制するためにインクに付与する圧力を示している。図７（ｃ）に示す波形のうち、実線で示す部分が、実際にインクに圧力を付与している部分である。
【００４６】
図７（ｂ）からわかるように、振動制御電圧の充電は、下部位置Ａから平衡位置Ｂの間で完了している。このようにすることにより、残留振動より位相を９０°遅らせた波形に近似した波形の圧力をインクに付与することができる。
また、振動制御電圧の放電は、上部位置Ｃから平衡位置Ｂの間で開始されている。このようにすることにより、残留振動より位相を９０°遅らせた波形に近似した波形の圧力をインクに付与することができる。
【００４７】
このように、静電アクチュエータ（振動板２２及び個別電極１１）に振動制御電圧を印加することによっても、残留振動を素早く抑制することができる。さらに、階段状波形で静電制御電圧を印加することにより、残留振動より位相を９０°遅らせた波形に近似した波形の圧力を細かくインクに付与することができる。したがって、インク吐出後のインクジェットヘッドの復帰動作を迅速に行うことができる。これにより、インクジェットヘッドの駆動周波数を高めることが可能となる。
【００４８】
また、振動制御電圧の１段の電圧値（各段の電圧差）は駆動電圧の電圧値よりも小さくなっているので、残留振動制御中にインク液滴が吐出されることを防止することができる。
このとき、図２に示すように個別電極１１を階段状の段差構造とすることによって、個別電極１１のどの段に振動板２２を当接させるかにより、インクに付与する圧力を調整することが容易となる。
【００４９】
なお、振動制御電圧の階段状波形は図７（ｂ）に示す形状に限定されるものではない。例えば、図７（ｂ）に示す階段状波形のうち、左右どちらか一方の段が無くてもよい。また、例えば、階段状波形の段数を３段以上としてももちろんよい。
【００５０】
実施の形態３．
図８は、本発明の実施の形態３に係るインクジェットプリンタ（液滴吐出装置の一例）の構成を示すものである。
図８のインクジェットプリンタは、記録紙８０１を副走査方向Ｙに向けて搬送するプラテン８０２と、このプラテン８０２にインクノズル面が対峙しているインクジェットヘッド（図示せず）と、このインクジェットヘッドを主走査方向Ｘに向けて往復移動させるためのキャリッジ８０３と、インクジェットヘッドの各ノズルにインクを供給するインクタンク８０４とを有している。
プラテン８０２から主走査方向Ｘに外れた位置には、ノズルキャップ８０５が配置されており、このノズルキャップ８０５はインクポンプ８０６を介して廃インク回収部８０７に連通している。
インクジェットヘッド及びその駆動方法は、実施の形態１〜２で説明した構造及び駆動方法を用いることができる。
【００５１】
本実施の形態３においては、液滴吐出装置の一例であるインクジェットプリンタに、実施の形態１〜２の液滴吐出ヘッド及びその駆動方法を適用した例を説明したが、適用例はこれに限られるものではない。
例えば、光スイッチ、ミラーデバイス、レーザプリンタのレーザ操作ミラーの駆動部等においても、実施の形態１〜２で説明した駆動方法を適用することが可能である。
【００５２】
以上のように、本実施の形態３に係るインクジェットプリンタによれば、インク圧力室２１内のインクの残留振動を素早く抑制し、高速動作が可能なインクジェットプリンタを得ることができる。
【図面の簡単な説明】
【００５３】
【図１】実施の形態１に係るインクジェットヘッドの分解斜視図である。
【図２】図１のインクジェットヘッド構成を張り合わせた際の側断面図である。
【図３】インクジェットヘッドの制御系の構成例を示す概略ブロック図である。
【図４】実施の形態１に係る残留振動制御方法を示す特性図である。
【図５】実施の形態２に係る静電アクチュエータの印加電圧波形の一例を示す特性図である。
【図６】図５の残留振動電圧を付与した場合の残留振動制御方法を示す特性図である。
【図７】実施の形態２に係るインクジェットヘッドの側断面図である。
【図８】実施の形態３に係るインクジェットプリンタの構成を示すものである。
【符号の説明】
【００５４】
１  電極ガラス基板、２  キャビティ基板、３  ノズルウェハ、１１  個別電極、１１ｄ  個別電極の最浅部、１１ｅ  個別電極の最深部、１２  個別電極配線部、１３  個別電極端子部、２１  インク圧力室、２２  振動板、２３  共通インク室、２４  共通電極、３１  ノズル孔、１０１  封止剤、３０２  インクジェットヘッド制御部、３０２ａ  ＣＰＵ、３０２ｂ  内部バス、３０３  外部装置、３０３ａ  バス、３０４ａ  ＲＯＭ、３０４ｂ  ＲＡＭ、３０４ｃ  キャラクタジェネレータ、３０５  論理ゲートアレイ、３０６  駆動パルス発生回路、３０７  コネクタ、３０８  ヘッド基板、３０９  ドライバＩＣ、３１０  電源及び電源回路、３２０  インクジェットヘッド、ＣＯＭ  共通出力端子、ＳＥＧ  個別出力端子、Ａ  下部位置、Ｂ  平衡位置、Ｃ  上部位置、８０１  記録紙、８０２  プラテン、８０３  キャリッジ、８０４  インクタンク、８０５  ノズルキャップ、８０６  インクポンプ、８０７  廃インク回収部。
【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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