【手続補正書】
【提出日】平成26年12月17日(2014.12.17)
【手続補正１】
【補正対象書類名】特許請求の範囲
【補正対象項目名】全文
【補正方法】変更
【補正の内容】
【特許請求の範囲】
【請求項１】
非鉛系複合酸化物からなる圧電体層と前記圧電体層を挟む電極とを備えた圧電素子に、第一電圧から前記第一電圧とは電圧差を有する第二電圧まで電圧を変化させる工程及び前記第二電圧から前記第一電圧まで変化させる工程を有する波形を基準波形とした駆動波形により駆動される圧電素子の駆動方法であって、
前記電圧差を固定して前記第一電圧と前記第二電圧とを所定電圧範囲内で変化させた前記基準波形を前記圧電素子に供給した際の前記圧電素子の変位量が、前記圧電素子の最大変位量に対する所定割合以上の変位量となるように規定された駆動電圧範囲内で、前記第一電圧と前記第二電圧を変化させた駆動波形を前記圧電素子に供給する、
ことを特徴とする圧電素子の駆動方法。
【請求項２】
前記圧電素子に供給する前記駆動波形は、標準的な駆動波形または補正用の駆動波形であることを特徴とする請求項１に記載の圧電素子の駆動方法。
【請求項３】
前記駆動電圧範囲は、前記電圧差を一定にして前記第一電圧及び前記第二電圧を変化させた駆動波形を前記圧電素子に供給した際の前記圧電素子の変位量を各電圧毎に測定し、前記圧電素子の最大変位量から所定割合だけ低下した変位量となる前記第一電圧及び前記第二電圧を閾値第一電圧及び閾値第二電圧とし、前記閾値第一電圧及び前記閾値第二電圧から決定される電圧範囲である、ことを特徴とする請求項１又は２に記載の圧電素子の駆動方法。
【請求項４】
前記第一電圧が前記第二電圧より低く前記電圧差を一定にして前記第一電圧及び前記第二電圧を変化させた駆動波形を前記圧電素子に供給した際の前記圧電素子の変位量を各電圧毎に測定し、前記圧電素子の最大変位量から所定割合だけ低下した変位量となる前記第一電圧及び前記第二電圧を閾値第一電圧及び閾値第二電圧とし、前記閾値第一電圧及び前記閾値第二電圧から決定される電圧範囲を第一電圧範囲とし、
前記第一電圧が前記第二電圧より高く前記電圧差を一定にして前記第一電圧及び前記第二電圧を変化させた駆動波形を前記圧電素子に供給した際の前記圧電素子の変位量を各電圧毎に測定し、前記圧電素子の最大変位量から所定割合だけ低下した変位量となる前記第一電圧及び前記第二電圧を閾値第一電圧及び閾値第二電圧とし、前記閾値第一電圧及び前記閾値第二電圧から決定される電圧範囲を第二電圧範囲とし、
前記第一電圧範囲と前記第二電圧範囲とが重なる電圧範囲が前記駆動電圧範囲である、ことを特徴とする請求項１又は２に記載の圧電素子の駆動方法。
【請求項５】
非鉛系複合酸化物からなる圧電体層と前記圧電体層を挟む電極とを備えた圧電素子と、第一電圧から前記第一電圧とは電圧差を有する第二電圧まで電圧を変化させる工程及び前記第二電圧から前記第一電圧まで変化させる工程を有する波形を基準波形とした駆動波形によって前記圧電素子を駆動する駆動手段と、を有する液体噴射装置の駆動方法であって、
前記電圧差を固定して前記第一電圧と前記第二電圧とを所定電圧範囲内で変化させた前記基準波形を前記圧電素子に供給した際の前記圧電素子の変位量が、前記圧電素子の最大変位量に対する所定割合以上の変位量となるように規定された駆動電圧範囲内で、前記第一電圧と前記第二電圧を変化させた駆動波形を前記圧電素子に供給する、
ことを特徴とする液体噴射装置の駆動方法。
【請求項６】
前記圧電素子に供給する前記駆動波形は、標準的な駆動波形または補正用の駆動波形であることを特徴とする請求項５に記載の液体噴射装置の駆動方法。
【請求項７】
前記駆動電圧範囲は、前記電圧差を一定にして前記第一電圧及び前記第二電圧を変化させた駆動波形を前記圧電素子に供給した際の前記圧電素子の変位量を各電圧毎に測定し、前記圧電素子の最大変位量から所定割合だけ低下した変位量となる前記第一電圧及び前記第二電圧を閾値第一電圧及び閾値第二電圧とし、前記閾値第一電圧及び前記閾値第二電圧から決定される電圧範囲である、ことを特徴とする請求項５又は６に記載の液体噴射装置の駆動方法。
【請求項８】
前記駆動電圧範囲は、前記電圧差を一定にして前記第一電圧及び前記第二電圧を変化させた駆動波形を前記圧電素子に供給した際の前記圧電素子の変化量を各電圧毎に測定し、前記圧電素子の最大変位量から所定割合だけ低下した変位量となる前記第一電圧及び前記第二電圧を閾値第一電圧及び閾値第二電圧とし、前記閾値第一電圧及び前記閾値第二電圧から決定される電圧範囲を第一電圧範囲とし、
前記第一電圧が前記第二電圧より高く前記電圧差を一定にして前記第一電圧及び前記第二電圧を変化させた駆動波形を前記圧電素子に供給した際の前記圧延素子の変位量を各電圧毎に測定し、前記圧電素子の最大変位量から所定割合だけ低下した変位量となる前記第一電圧及び前記第二電圧を閾値第一電圧及び閾値第二電圧とし、前記閾値第一電圧及び前記閾値第二電圧から決定される電圧範囲を第二電圧範囲とし、
前記第一電圧範囲と前記第二電圧範囲とが重なる電圧範囲が前記駆動電圧範囲である、ことを特徴とする請求項５又は６に記載の液体噴射装置の駆動方法。
【請求項９】
非鉛系複合酸化物からなる圧電体層と圧電素子を挟む電極とを備えた圧電素子と、前記圧電素子に供給する駆動波形の制御を行う補正手段と、を有する液体噴射装置であって、
第一電圧から電圧差を有する第二電圧まで電圧を変化させる工程及び第二電圧から第一電圧まで変化させる工程を有する基準波形を、前記第一電圧と前記第二電圧の電圧差を一定にして前記第一電圧及び第二電圧を変化させて供給した際の各電圧と変位との関係から変位が所定割合より大きな所定電圧範囲を駆動電圧範囲として保持し、
前記補正手段は、前記基準波形を、前記駆動電圧範囲の間で規定された最小電圧と最大電圧とを有する標準的な駆動波形を、前記駆動電圧範囲の間で規定された最小電圧と最大電圧とを有する補正用の駆動波形に変更することを特徴とする液体噴射装置。
【手続補正２】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】発明の名称
【補正方法】変更
【補正の内容】
【発明の名称】圧電素子の駆動方法および液体噴射装置の駆動方法並び液体噴射装置
【手続補正３】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】０００９
【補正方法】変更
【補正の内容】
【０００９】
上記課題を解決する本発明の態様は非鉛系複合酸化物からなる圧電体層と前記圧電体層を挟む電極とを備えた圧電素子に、第一電圧から前記第一電圧とは電圧差を有する第二電圧まで電圧を変化させる工程及び前記第二電圧から前記第一電圧まで変化させる工程を有する波形を基準波形とした駆動波形により駆動される圧電素子の駆動方法であって、前記電圧差を固定して前記第一電圧と前記第二電圧とを所定電圧範囲内で変化させた前記基準波形を前記圧電素子に供給した際の前記圧電素子の変位量が、前記圧電素子の最大変位量に対する所定割合以上の変位量となるように規定された駆動電圧範囲内で、前記第一電圧と前記第二電圧を変化させた駆動波形を前記圧電素子に供給する、ことを特徴とする圧電素子の駆動方法にある。
本発明の他の態様は、非鉛系複合酸化物からなる圧電体層と前記圧電体層を挟む電極とを備えた圧電素子と、第一電圧から前記第一電圧とは電圧差を有する第二電圧まで電圧を変化させる工程及び前記第二電圧から前記第一電圧まで変化させる工程を有する波形を基準波形とした駆動波形によって前記圧電素子を駆動する駆動手段と、を有する液体噴射装置の駆動方法であって、前記電圧差を固定して前記第一電圧と前記第二電圧とを所定電圧範囲内で変化させた前記基準波形を前記圧電素子に供給した際の前記圧電素子の変位量が、前記圧電素子の最大変位量に対する所定割合以上の変位量となるように規定された駆動電圧範囲内で、前記第一電圧と前記第二電圧を変化させた駆動波形を前記圧電素子に供給する、ことを特徴とする液体噴射装置の駆動方法にある。
かかる態様では、圧電素子の変位量の電圧依存性を予め把握しておいて駆動電圧を規定する駆動電圧範囲を特定しておき、例えば、圧電素子の劣化や環境温度の変化に応じて補正手段が駆動電圧を変更するにあたり、駆動電圧範囲内で規定された駆動波形に変更することにより、圧電素子の変位量を安定させる圧電素子の駆動方法及び液体噴射装置の駆動方法を実現する。
【手続補正４】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００１０
【補正方法】変更
【補正の内容】
【００１０】
ここで、前記圧電素子に供給する前記駆動波形は、標準的な駆動波形または補正用の駆動波形であることが好ましい。これによれば、用途や環境の変化に応じて、圧電素子の変位量を安定させる圧電素子の駆動方法及び液体噴射装置の駆動方法が実現される。
また、前記駆動電圧範囲は、前記電圧差を一定にして前記第一電圧及び前記第二電圧を変化させた駆動波形を前記圧電素子に供給した際の前記圧電素子の変位量を各電圧毎に測定し、前記圧電素子の最大変位量から所定割合だけ低下した変位量となる前記第一電圧及び前記第二電圧を閾値第一電圧及び閾値第二電圧とし、前記閾値第一電圧及び前記閾値第二電圧から決定される電圧範囲であるとするのが好ましい。これによれば、駆動波形の電圧変化に対する圧電素子の変位量の変化が所定割合内に維持されるので、圧電素子の変位量を安定させる圧電素子の駆動方法及び液体噴射装置の駆動方法が実現される。
【手続補正５】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００１１
【補正方法】変更
【補正の内容】
【００１１】
また、前記第一電圧が前記第二電圧より低く前記電圧差を一定にして前記第一電圧及び前記第二電圧を変化させた駆動波形を前記圧電素子に供給した際の前記圧電素子の変位量を各電圧毎に測定し、前記圧電素子の最大変位量から所定割合だけ低下した変位量となる前記第一電圧及び前記第二電圧を閾値第一電圧及び閾値第二電圧とし、前記閾値第一電圧及び前記閾値第二電圧から決定される電圧範囲を第一電圧範囲とし、前記第一電圧が前記第二電圧より高く前記電圧差を一定にして前記第一電圧及び前記第二電圧を変化させた駆動波形を前記圧電素子に供給した際の前記圧電素子の変位量を各電圧毎に測定し、前記圧電素子の最大変位量から所定割合だけ低下した変位量となる前記第一電圧及び前記第二電圧を閾値第一電圧及び閾値第二電圧とし、前記閾値第一電圧及び前記閾値第二電圧から決定される電圧範囲を第二電圧範囲とし、前記第一電圧範囲と前記第二電圧範囲とが重なる電圧範囲が前記駆動電圧範囲であるのが好ましい。これによれば、基準電圧に対して相対的に低い電圧で規定される駆動波形を用いる場合でも、安定した変位量が維持される。
【手続補正６】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００１２
【補正方法】変更
【補正の内容】
【００１２】
本発明の他の態様は、非鉛系複合酸化物からなる圧電体層と圧電素子を挟む電極とを備えた圧電素子と、前記圧電素子に供給する駆動波形の制御を行う補正手段と、を有する液体噴射装置であって、第一電圧から電圧差を有する第二電圧まで電圧を変化させる工程及び第二電圧から第一電圧まで変化させる工程を有する基準波形を、前記第一電圧と前記第二電圧の電圧差を一定にして前記第一電圧及び第二電圧を変化させて供給した際の各電圧と変位との関係から変位が所定割合より大きな所定電圧範囲を駆動電圧範囲として保持し、前記補正手段は、前記基準波形を、前記駆動電圧範囲の間で規定された最小電圧と最大電圧とを有する標準的な駆動波形を、前記駆動電圧範囲の間で規定された最小電圧と最大電圧とを有する補正用の駆動波形に変更することを特徴とする液体噴射装置にある。
かかる態様では、圧電素子の変位量の電圧依存性を予め把握しておいて所定の駆動電圧範囲を特定しておき、駆動手段が各圧電素子に供給する駆動波形を、駆動電圧範囲で規定された駆動波形とすることにより、圧電素子の変位量の安定した液体噴射装置を製造することができる。