(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
複数の液体加圧室および該複数の液体加圧室にそれぞれ繋がっている複数の液体吐出孔を有する流路部材上に、前記複数の液体加圧室を覆うように圧電アクチュエータ基板が積層されている液体吐出ヘッドであって、
前記圧電アクチュエータ基板は、前記流路部材側から振動板、共通電極、圧電体および複数の個別電極の順に積層されているとともに、平面視したとき、前記複数の個別電極はそれぞれ前記複数の液体加圧室と重なるように配置されており、前記液体加圧室と重なっている前記振動板、前記共通電極、前記圧電体および前記個別電極にて変位素子を構成している液体吐出ヘッドと、
前記液体吐出ヘッドを制御する制御部と
を有し、
前記液体加圧室および該液体加圧室から前記液体吐出孔までの流路の中の液体の体積固有振動周期の半分をＡＬとするとき、
前記制御部は、一の前記変位素子を一の前記液体加圧室側に変位させて当該液体加圧室の体積を減少させた状態で待機し、前記一の液体加圧室の体積を増加させた後、当該体積が増加している状態を一定時間維持した後に、当該体積を減少させて液体を吐出させるメインパルスと、該メインパルスを１つあるいは複数送った後に、前記一の液体加圧室の体積を増加させて、当該体積が増加している状態を前記メインパルスの場合よりも短い時間維持した後、当該体積を減少させて液体を吐出させないキャンセルパルスとを含む駆動信号を前記一の変位素子に送るとともに、隣接する他の前記液体加圧室に対応する他の前記変位素子に同時に駆動信号を送らないように、遅延させて駆動信号を送るようにしてなり、
かつ一の前記変位素子に前記キャンセルパルスを送る際に、当該キャンセルパルスを送る一の前記変位素子に隣接する他の変位素子に、前記メインパルスにより体積を増加させる信号を送り始めてから体積を減少させる信号を送るまでの間であって、当該体積を増加させる信号を送り始めてからＡＬ／３経過後から、前記体積を増加させる信号を送り始めてから２ＡＬ／３経過後までの間以外の時間に、一の前記変位素子へ前記キャンセルパルスを送り始めることを特徴とする液体吐出装置。
【請求項２】
前記制御部は、一の前記変位素子に前記キャンセルパルスを送る際に、
当該キャンセルパルスを送る一の前記変位素子に隣接する他の変位素子に、前記メインパルスにより体積を増加させる信号を送り始めてから体積を減少させる信号を送るまでの
間であって、当該体積を増加させる信号を送り始めてから２ＡＬ／３経過までの間以外の時間に、
一の前記変位素子へ前記キャンセルパルスを送り始めることを特徴とする請求項１に記載の液体吐出装置。
【請求項３】
前記制御部は、一の前記変位素子に前記駆動信号を送る際に、
当該駆動信号のうち前記キャンセルパルスの体積を増加あるいは減少させる信号の電圧が変化し始めてから変化し終わるまでの期間と、一の前記変位素子に隣接する他の前記変位素子に、前記駆動信号のうちの体積を増加あるいは減少させる信号の電圧が変化し始めてから変化し終わるまでの期間とが重ならないようにすることを特徴とする請求項１または２に記載の液体吐出装置。
【請求項４】
前記制御部は、一の前記変位素子に前記駆動信号を送る際に、
当該駆動信号のうち前記メインパルスの体積を増加あるいは減少させる信号の電圧が変化し始めてから変化し終わるまでの期間と、一の前記変位素子に隣接する他の前記変位素子に、前記駆動信号のうちの体積を増加あるいは減少させる信号の電圧が変化し始めてから変化し終わるまでの期間とが重ならないようにすることを特徴とする請求項１〜３のいずれかに記載の液体吐出装置。
【請求項５】
請求項１乃至請求項４のいずれかに記載の液体吐出装置と、前記液体吐出ヘッドに対して記録媒体を相対的に移動させる搬送部と、を有することを特徴とする記録装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、液滴を吐出させる液体吐出ヘッドを用いた記録装置に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
近年、インクジェットプリンタやインクジェットプロッタなどの、インクジェット記録方式を利用した印刷装置が、一般消費者向けのプリンタだけでなく、例えば電子回路の形成や液晶ディスプレイ用のカラーフィルタの製造、有機ＥＬディスプレイの製造といった工業用途にも広く利用されている。
【０００３】
このようなインクジェット方式の印刷装置には、液体を吐出させるための液体吐出ヘッドが印刷ヘッドとして搭載されている。この種の印刷ヘッドには、インクが充填されたインク流路内に加圧手段としてのヒータを備え、ヒータによりインクを加熱、沸騰させ、インク流路内に発生する気泡によってインクを加圧し、インク吐出孔より、液滴として吐出させるサーマルヘッド方式と、インクが充填されるインク流路の一部の壁を変位素子によって屈曲変位させ、機械的にインク流路内のインクを加圧し、インク吐出孔より液滴として吐出させる圧電方式が一般的に知られている。
【０００４】
また、このような液体吐出ヘッドには、記録媒体の搬送方向（副走査方向）と直交する方向（主走査方向）に液体吐出ヘッドを移動させつつ記録を行なうシリアル式、および記録媒体より主走査方向に長い液体吐出ヘッドを固定した状態で、副走査方向に搬送されてくる記録媒体に記録を行なうライン式がある。ライン式は、シリアル式のように液体吐出ヘッドを移動させる必要がないので、高速記録が可能であるという利点を有する。
【０００５】
シリアル式、ライン式のいずれの方式の液体吐出ヘッドであっても、液滴を高い密度で印刷するには、液体吐出ヘッドに形成されている、液滴を吐出する液体吐出孔の密度を高くする必要がある。
【０００６】
そこで液体吐出ヘッドを、マニホールドおよびマニホールドから複数の液体加圧室をそれぞれ介して繋がる液体吐出孔を有した流路部材と、前記複数の液体加圧室を覆うように設けられた、複数の個別電極と複数の個別電極に対向している共通電極とそれらに挟まれている圧電セラミック層とを含む複数の変位素子を有する圧電アクチュエータ基板とを積層して構成したものが知られている（例えば、特許文献１を参照。）。この液体吐出ヘッドでは、複数の液体吐出孔にそれぞれ繋がった液体加圧室がマトリックス状に配置され、それを覆うように設けられたアクチュエータユニットの変位素子を圧電体の変形により変位させることで、各液体吐出孔からインクを吐出させ、主走査方向に６００ｄｐｉの解像度で印刷が可能とされている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００７】
【特許文献１】特開２００３−３０５８５２号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００８】
しかしながら、特許文献１に記載の液体吐出ヘッドでは、液体加圧室が密集して設けられており、しかも複数の液体加圧室を覆うように圧電アクチュエータ基板が積層されているため、液体吐出素子間でクロストークが生じ、記録精度が十分でなくなる場合があった。
【０００９】
クロストークを抑制する方法としては、例えば、液体加圧室の中の液体を加圧する加圧部を駆動する駆動信号を遅延させて送ることが考えられる。また、液体を吐出する信号として、メインパルスとキャンセルパルスで構成された信号を送ることが考えられる。しかし、これらを同時に行なおうとすると、隣接する液体吐出素子にメインパルスとキャンセルパルスとが一部重なって送られることで、吐出特性がばらつくおそれがあった。
【００１０】
したがって、本発明の目的は、メインパルスとキャンセルパルスとを含む駆動信号を使用する記録装置で、駆動信号を遅延させる際に、液体吐出特性ばらつきが小さい記録装置を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【００１１】
本発明の液体吐出装置は、複数の液体加圧室および該複数の液体加圧室にそれぞれ繋がっている複数の液体吐出孔を有する流路部材上に、前記複数の液体加圧室を覆うように圧電アクチュエータ基板が積層されている液体吐出ヘッドであって、前記圧電アクチュエータ基板は、前記流路部材側から振動板、共通電極、圧電体および複数の個別電極の順に積層されているとともに、平面視したとき、前記複数の個別電極はそれぞれ前記複数の液体加圧室と重なるように配置されていて、前記液体加圧室と重なっている前記振動板、前記共通電極、前記圧電体および前記個別電極にて変位素子を構成している液体吐出ヘッドと、前記液体吐出ヘッドを制御する制御部とを有し、前記液体加圧室および該液体加圧室から前記液体吐出孔までの流路の中の液体の体積固有振動周期の半分をＡＬとするとき、前記制御部は、一の前記変位素子を一の前記液体加圧室側に変位させて当該液体加圧室の体積を減少させた状態で待機し、前記一の液体加圧室の体積を増加させた後、当該体積が増加している状態を一定時間維持した後に、当該体積を減少させて液体を吐出させるメインパルスと、該メインパルスを１つあるいは複数送った後に、前記一の液体加圧室の体積を増加させて、当該体積が増加している状態を前記メインパルスの場合よりも短い時間維持した後、当該体積を減少させて液体を吐出させないキャンセルパルスとを含む駆動信号を前
記一の変位素子に送るとともに、隣接する他の前記液体加圧室に対応する他の前記変位素子に同時に駆動信号を送らないように、遅延させて駆動信号を送るようにしてなり、かつ一の前記変位素子に前記キャンセルパルスを送る際に、当該キャンセルパルスを送る一の前記変位素子に隣接する他の変位素子に、前記メインパルスにより体積を増加させる信号を送り始めてから体積を減少させる信号を送るまでの間であって、当該体積を増加させる信号を送り始めてからＡＬ／３経過後から前記体積を増加させる信号を送り始めてから２ＡＬ／３経過後までの間以外の時間に、一の前記変位素子へ前記キャンセルパルスを送り始めることを特徴とする。
【発明の効果】
【００１２】
本発明の記録装置によれば、変位素子にキャンセルパルスを送る際に、当該キャンセルパルスと隣接した変位素子に送られるメインパルスの特定部分とが重ならないようにされるため、隣接した変位素子に送られるメインパルスによる駆動が、当該キャンセルパルスにより生じる変位素子の挙動に影響を与え難くなり、その結果、液滴の吐出特性のばらつきを小さくできる。
【図面の簡単な説明】
【００１３】
【図１】本発明の一実施の形態に係る記録装置であるプリンタの概略構成図である。
【図２】図１の液体吐出ヘッドを構成する液体吐出ヘッド本体を示す平面図である。
【図３】図２の一点鎖線に囲まれた領域の拡大図である、説明のため一部の流路を省略した図である。
【図４】図２の一点鎖線に囲まれた領域の拡大図であり、説明のため一部の流路を省略した図である。
【図５】図３のＶ−Ｖ線に沿った縦断面図である。
【図６】（ａ）は、本発明の一時実施形態の駆動信号であり、（ｂ）は、（ａ）の駆動信号により生じる変位素子の変位である。
【図７】本発明の一実施形態の駆動信号であり、隣接する変位素子に送られる遅延無しの駆動信号および遅延有りの駆動信号の例である。
【図８】（ａ）〜（ｄ）は、変位素子の変位の状態を説明する模式図である。
【図９】本発明の他の実施形態の駆動信号であり、隣接する変位素子に送られる遅延無しの駆動信号および遅延有りの駆動信号の例である。
【図１０】メインパルスとキャンセルパルスの重なり方の差により生じている液体吐出速度のばらつきを示すグラフである。
【図１１】本発明の他の実施形態の駆動信号であり、隣接する変位素子に送られる遅延無しの駆動信号および遅延有りの駆動信号の例である。
【図１２】（ａ）、（ｂ）は、変位素子の変位の状態を説明する模式図である。
【図１３】本発明の他の実施形態の駆動信号であり、隣接する変位素子に送られる遅延無しの駆動信号および遅延有りの駆動信号の例である。
【発明を実施するための形態】
【００１４】
図１は、本発明の一実施形態である記録装置であるカラーインクジェットプリンタの概略構成図である。このカラーインクジェットプリンタ１（以下、プリンタ１とする）は、４つの液体吐出ヘッド２を有している。これらの液体吐出ヘッド２は、印刷用紙Ｐの搬送方向に沿って並べられ、プリンタ１に固定されている。液体吐出ヘッド２は、図１の手前から奥へ向かう方向に細長い形状を有している。
【００１５】
プリンタ１には、印刷用紙Ｐの搬送経路に沿って、給紙ユニット１１４、搬送ユニット１２０および紙受け部１１６が順に設けられている。また、プリンタ１には、液体吐出ヘッド２や給紙ユニット１１４などのプリンタ１の各部における動作を制御するための制御部１００が設けられている。
【００１６】
給紙ユニット１１４は、複数枚の印刷用紙Ｐを収容することができる用紙収容ケース１１５と、給紙ローラ１４５とを有している。給紙ローラ１４５は、用紙収容ケース１１５に積層して収容された印刷用紙Ｐのうち、最も上にある印刷用紙Ｐを１枚ずつ送り出すことができる。
【００１７】
給紙ユニット１１４と搬送ユニット１２０との間には、印刷用紙Ｐの搬送経路に沿って、二対の送りローラ１１８ａおよび１１８ｂ、ならびに、１１９ａおよび１１９ｂが配置されている。給紙ユニット１１４から送り出された印刷用紙Ｐは、これらの送りローラによってガイドされて、さらに搬送ユニット１２０へと送り出される。
【００１８】
搬送ユニット１２０は、エンドレスの搬送ベルト１１１と２つのベルトローラ１０６および１０７を有している。搬送ベルト１１１は、ベルトローラ１０６および１０７に巻き掛けられている。搬送ベルト１１１は、２つのベルトローラに巻き掛けられたとき所定の張力で張られるような長さに調整されている。これによって、搬送ベルト１１１は、２つのベルトローラの共通接線をそれぞれ含む互いに平行な２つの平面に沿って、弛むことなく張られている。これら２つの平面のうち、液体吐出ヘッド２に近い方の平面が、印刷用紙Ｐを搬送する搬送面１２７である。
【００１９】
ベルトローラ１０６には、図１に示されるように、搬送モータ１７４が接続されている。搬送モータ１７４は、ベルトローラ１０６を矢印Ａの方向に回転させることができる。また、ベルトローラ１０７は、搬送ベルト１１１に連動して回転することができる。したがって、搬送モータ１７４を駆動してベルトローラ１０６を回転させることにより、搬送
ベルト１１１は、矢印Ａの方向に沿って移動する。
【００２０】
ベルトローラ１０７の近傍には、ニップローラ１３８とニップ受けローラ１３９とが、搬送ベルト１１１を挟むように配置されている。ニップローラ１３８は、図示しないバネによって下方に付勢されている。ニップローラ１３８の下方のニップ受けローラ１３９は、下方に付勢されたニップローラ１３８を、搬送ベルト１１１を介して受け止めている。２つのニップローラは回転可能に設置されており、搬送ベルト１１１に連動して回転する。
【００２１】
給紙ユニット１１４から搬送ユニット１２０へと送り出された印刷用紙Ｐは、ニップローラ１３８と搬送ベルト１１１との間に挟み込まれる。これによって、印刷用紙Ｐは、搬送ベルト１１１の搬送面１２７に押し付けられ、搬送面１２７上に固着する。そして、印刷用紙Ｐは、搬送ベルト１１１の回転に従って、液体吐出ヘッド２が設置されている方向へと搬送される。なお、搬送ベルト１１１の外周面１１３に粘着性のシリコンゴムによる処理を施してもよい。これにより、印刷用紙Ｐを搬送面１２７に確実に固着させることができる。
【００２２】
４つの液体吐出ヘッド２は、搬送ベルト１１１による搬送方向に沿って互いに近接して配置されている。各液体吐出ヘッド２は、下端に液体吐出ヘッド本体１３を有している。液体吐出ヘッド本体１３の下面には、液体を吐出する多数の液体吐出孔８が設けられている（図３参照）。
【００２３】
１つの液体吐出ヘッド２に設けられた液体吐出孔８からは、同じ色の液滴（インク）が吐出されるようになっている。各液体吐出ヘッド２の液体吐出孔８は一方方向（印刷用紙Ｐと平行で印刷用紙Ｐ搬送方向に直交する方向であり、液体吐出ヘッド２の長手方向）に等間隔で配置されているため、一方方向に隙間なく印刷することができる。各液体吐出ヘッド２から吐出される液体の色は、それぞれ、マゼンタ（Ｍ）、イエロー（Ｙ）、シアン（Ｃ）およびブラック（Ｋ）である。各液体吐出ヘッド２は、液体吐出ヘッド本体１３の下面と搬送ベルト１１１の搬送面１２７との間にわずかな隙間をおいて配置されている。
【００２４】
搬送ベルト１１１によって搬送された印刷用紙Ｐは、液体吐出ヘッド２と搬送ベルト１１１との間の隙間を通過する。その際に、液体吐出ヘッド２を構成する液体吐出ヘッド本体１３から印刷用紙Ｐの上面に向けて液滴が吐出される。これによって、印刷用紙Ｐの上面には、制御部１００によって記憶された画像データに基づくカラー画像が形成される。
【００２５】
搬送ユニット１２０と紙受け部１１６との間には、剥離プレート１４０と二対の送りローラ１２１ａおよび１２１ｂならびに１２２ａおよび１２２ｂとが配置されている。カラー画像が印刷された印刷用紙Ｐは、搬送ベルト１１１によって剥離プレート１４０へと搬送される。このとき、印刷用紙Ｐは、剥離プレート１４０の右端によって、搬送面１２７から剥離される。そして、印刷用紙Ｐは、送りローラ１２１ａ〜１２２ｂによって、紙受け部１１６に送り出される。このように、印刷済みの印刷用紙Ｐが順次紙受け部１１６に送られ、紙受け部１１６に重ねられる。
【００２６】
なお、印刷用紙Ｐの搬送方向について最も上流側にある液体吐出ヘッド２とニップローラ１３８との間には、紙面センサ１３３が設置されている。紙面センサ１３３は、発光素子および受光素子によって構成され、搬送経路上の印刷用紙Ｐの先端位置を検出することができる。紙面センサ１３３による検出結果は制御部１００に送られる。制御部１００は、紙面センサ１３３から送られた検出結果により、印刷用紙Ｐの搬送と画像の印刷とが同期するように、液体吐出ヘッド２や搬送モータ１７４等を制御することができる。
【００２７】
次に本発明の液体吐出ヘッドを構成する液体吐出ヘッド本体１３について説明する。図２は、図１に示された液体吐出ヘッド本体１３を示す上面図である。図３は、図２の一点鎖線で囲まれた領域の拡大上面図であり、液体吐出ヘッド本体１３の一部である。図４は、図３と同じ位置の拡大透視図で、液体吐出孔８の位置が分かりやすいように、一部の流路を省略して描いている。なお、図３および図４において、図面を分かりやすくするために、圧電アクチュエータ基板２１の下方にあって破線で描くべき液体加圧室１０（液体加圧室群９）、しぼり１２および液体吐出孔８を実線で描いている。図５は図３のＶ−Ｖ線に沿った縦断面図である。
【００２８】
液体吐出ヘッド本体１３は、平板状の流路部材４と、流路部材４上に、アクチュエータユニットである圧電アクチュエータ基板２１とを有している。圧電アクチュエータ基板２１は台形形状を有しており、その台形の１対の平行対向辺が流路部材４の長手方向に平行になるように流路部材４の上面に配置されている。また、流路部材４の長手方向に平行な２本の仮想直線のそれぞれに沿って２つずつ、つまり合計４つの圧電アクチュエータ基板２１が、全体として千鳥状に流路部材４上に配列されている。流路部材４上で隣接し合う圧電アクチュエータ基板２１の斜辺同士は、流路部材４の短手方向について部分的にオーバーラップしている。このオーバーラップしている部分の圧電アクチェータユニット２１を駆動することにより印刷される領域では、２つの圧電アクチュエータ基板２１により吐出された液滴が混在して着弾することになる。
【００２９】
流路部材４の内部には液体流路の一部であるマニホールド５が形成されている。マニホールド５は流路部材４の長手方向に沿って延び細長い形状を有しており、流路部材４の上面にはマニホールド５の開口５ｂが形成されている。開口５ｂは、流路部材４の長手方向に平行な２本の直線（仮想線）のそれぞれに沿って５個ずつ、合計１０個形成されている。開口５ｂは、４つの圧電アクチュエータ基板２１が配置された領域を避ける位置に形成されている。マニホールド５には開口５ｂを通じて図示されていない液体タンクから液体が供給されるようになっている。
【００３０】
流路部材４内に形成されたマニホールド５は、複数本に分岐している（分岐した部分のマニホールド５を副マニホールド５ａということがある）。開口５ｂに繋がるマニホールド５は、圧電アクチュエータ基板２１の斜辺に沿うように延在しており、流路部材４の長手方向と交差して配置されている。２つの圧電アクチュエータ基板２１に挟まれた領域では、１つのマニホールド５が、隣接する圧電アクチュエータ基板２１に共有されており、副マニホールド５ａがマニホールド５の両側から分岐している。これらの副マニホールド５ａは、流路部材４の内部の各圧電アクチュエータ基板２１に対向する領域に互いに隣接して液体吐出ヘッド本体１３の長手方向に延在している。
【００３１】
流路部材４は、複数の液体加圧室１０がマトリクス状（すなわち、２次元的かつ規則的）に形成されている４つの液体加圧室群９を有している。液体加圧室１０は、角部にアールが施されたほぼ菱形の平面形状を有する中空の領域である。液体加圧室１０は流路部材４の上面に開口するように形成されている。これらの液体加圧室１０は、流路部材４の上面における圧電アクチュエータ基板２１に対向する領域のほぼ全面にわたって配列されている。したがって、これらの液体加圧室１０によって形成された各液体加圧室群９は圧電アクチュエータ基板２１とほぼ同一の大きさおよび形状の領域を占有している。また、各液体加圧室１０の開口は、流路部材４の上面に圧電アクチュエータ基板２１が接着されることで閉塞されている。
【００３２】
本実施形態では、図３に示されているように、マニホールド５は、流路部材４の短手方向に互いに平行に並んだ４列のＥ１〜Ｅ４の副マニホールド５ａに分岐し、各副マニホールド５ａに繋がった液体加圧室１０は、等間隔に流路部材４の長手方向に並ぶ液体加圧室
１０の列を構成し、その列は、短手方向に互いに平行に４列配列されている。副マニホールド５ａに繋がった液体加圧室１０の並ぶ列は副マニホールド５ａの両側に２列ずつ配列されている。
【００３３】
全体では、マニホールド５から繋がる液体加圧室１０は、等間隔に流路部材４の長手方向に並ぶ液体加圧室１０の列を構成し、その列は、短手方向に互いに平行に１６列配列されている。各液体加圧室列に含まれる液体加圧室１０の数は、アクチュエータである変位素子５０の外形形状に対応して、その長辺側から短辺側に向かって次第に少なくなるように配置されている。液体吐出孔８もこれと同様に配置されている。これによって、全体として長手方向に６００ｄｐｉの解像度で画像形成が可能となっている。すなわち、各副マニホールド５ａには平均すれば１５０ｄｐｉに相当する間隔で個別流路３２が接続されている。これは、６００ｄｐｉ分の液体吐出孔８を４つ列の副マニホールド５ａに分けて繋ぐ設計をする際に、各副マニホールド５ａに繋がる個別流路３２が等しい間隔で繋がるとは限らないため、マニホールド５ａの延在方向、すなわち主走査方向に平均１７０μｍ（１５０ｄｐｉならば２５．４ｍｍ／１５０＝１６９μｍ間隔である）以下の間隔で個別流路３２が形成されているということである。
【００３４】
圧電アクチュエータ基板２１の上面における各液体加圧室１０に対向する位置には後述する個別電極３５がそれぞれ形成されている。個別電極３５は液体加圧室１０より一回り小さく、液体加圧室１０とほぼ相似な形状を有しており、圧電アクチュエータ基板２１の上面における液体加圧室１０と対向する領域内に収まるように配置されている。
【００３５】
流路部材４の下面には多数の液体吐出孔８が形成されている。これらの液体吐出孔８は、流路部材４の下面側に配置された副マニホールド５ａと対向する領域を避けた位置に配置されている。また、これらの液体吐出孔８は、流路部材４の下面側における圧電アクチュエータ基板２１と対向する領域内に配置されている。これらの液体吐出孔群７は圧電アクチュエータ基板２１とほぼ同一の大きさおよび形状の領域を占有しており、対応する圧電アクチュエータ基板２１の変位素子５０を変位させることにより液体吐出孔８から液滴が吐出できる。液体吐出孔８の配置については後で詳述する。そして、それぞれの領域内の液体吐出孔８は、流路部材４の長手方向に平行な複数の直線に沿って等間隔に配列されている。
【００３６】
液体吐出ヘッド本体１３に含まれる流路部材４は、複数のプレートが積層された積層構造を有している。これらのプレートは、流路部材４の上面から順に、キャビティプレート２２、ベースプレート２３、アパーチャ（しぼり）プレート２４、サプライプレート２５、２６、マニホールドプレート２７、２８、２９、カバープレート３０およびノズルプレート３１である。これらのプレートには多数の孔が形成されている。各プレートは、これらの孔が互いに連通して個別流路３２および副マニホールド５ａを構成するように、位置合わせして積層されている。液体吐出ヘッド本体１３は、図５に示されているように、液体加圧室１０は流路部材４の上面に、副マニホールド５ａは内部の下面側に、液体吐出孔８は下面にと、個別流路３２を構成する各部分が異なる位置に互いに近接して配設され、液体加圧室１０を介して副マニホールド５ａと液体吐出孔８とが繋がる構成を有している。
【００３７】
各プレートに形成された孔について説明する。これらの孔には、次のようなものがある。第１に、キャビティプレート２２に形成された液体加圧室１０である。第２に、液体加圧室１０の一端から副マニホールド５ａへと繋がる流路を構成する連通孔である。この連通孔は、ベースプレート２３（詳細には液体加圧室１０の入り口）からサプライプレート２５（詳細には副マニホールド５ａの出口）までの各プレートに形成されている。なお、この連通孔には、アパーチャプレート２４に形成されたしぼり１２と、サプライプレート
２５、２６に形成された個別供給流路６とが含まれている。
【００３８】
第３に、液体加圧室１０の他端から液体吐出孔８へと連通する流路を構成する連通孔であり、この連通孔は、以下の記載においてディセンダ（部分流路）と呼称される。ディセンダは、ベースプレート２３（詳細には液体加圧室１０の出口）からノズルプレート３１（詳細には液体吐出孔８）までの各プレートに形成されている。第４に、副マニホールド５ａを構成する連通孔である。この連通孔は、マニホールドプレート２７〜３０に形成されている。
【００３９】
このような連通孔が相互に繋がり、副マニホールド５ａからの液体の流入口（副マニホールド５ａの出口）から液体吐出孔８に至る個別流路３２を構成している。副マニホールド５ａに供給された液体は、以下の経路で液体吐出孔８から吐出される。まず、副マニホールド５ａから上方向に向かって、個別供給流路６を通り、しぼり１２の一端部に至る。次に、しぼり１２の延在方向に沿って水平に進み、しぼり１２の他端部に至る。そこから上方に向かって、液体加圧室１０の一端部に至る。さらに、液体加圧室１０の延在方向に沿って水平に進み、液体加圧室１０の他端部に至る。そこから少しずつ水平方向に移動しながら、主に下方に向かい、下面に開口した液体吐出孔８へと進む。
【００４０】
圧電アクチュエータ基板２１は、図５に示されるように、２枚の圧電セラミック層２１ａ、２１ｂからなる積層構造を有している。これらの圧電セラミック層２１ａ、２１ｂはそれぞれ２０μｍ程度の厚さを有している。圧電アクチュエータ基板２１全体の厚さは４０μｍ程度であり、１００μｍ以下であることにより、変位量を大きくすることができる。圧電セラミック層２１ａ、２１ｂのいずれの層も複数の液体加圧室１０を跨ぐように延在している（図３参照）。これらの圧電セラミック層２１ａ、２１ｂは、強誘電性を有するチタン酸ジルコン酸鉛（ＰＺＴ）系のセラミックス材料からなる。
【００４１】
圧電アクチュエータ基板２１は、Ａｇ−Ｐｄ系などの金属材料からなる共通電極３４、Ａｕ系などの金属材料からなる個別電極３５を有している。個別電極３５は上述のように圧電アクチュエータ基板２１の上面における液体加圧室１０と対向する位置に配置されている。個別電極３５の一端は、液体加圧室１０と対向する領域外に引き出されて引出電極３５ｂになっており、引出電極３５ｂの上には接続電極３６が形成されている。接続電極３６は例えばガラスフリットを含む金からなり、厚さが１５μｍ程度で凸状に形成されている。また、接続電極３６は、図示されていないＦＰＣ（Flexible Printed Circuit）に設けられた電極と電気的に接合されている。
【００４２】
詳細は後述するが、個別電極３５には、制御部１００から外部配線であるＦＰＣ（Flexible Printed Circuit）を通じて駆動信号（駆動電圧）が供給される。駆動信号は、印刷媒体Ｐの搬送速度と同期して一定の周期で供給される。共通電極３４は、圧電セラミック層２１ａと圧電セラミック層２１ｂとの間の領域に面方向のほぼ全面にわたって形成されている。すなわち、共通電極３４は、圧電アクチュエータ基板２１に対向する領域内の全ての液体加圧室１０を覆うように延在している。共通電極３４の厚さは２μｍ程度である。共通電極３４は図示しない領域において接地され、グランド電位に保持されている。本実施形態では、圧電セラミック層２１ｂ上において、個別電極３５からなる電極群を避ける位置に個別電極３５とは異なる表面電極（不図示）が形成されている。表面電極は、圧電セラミック層２１ｂの内部に形成されたスルーホールを介して共通電極３４と電気的に接続されているとともに、多数の個別電極３５と同様に外部配線と接続されている。
【００４３】
なお、後述のように、個別電極３５に選択的に所定の駆動信号が供給されることにより、この個別電極３５に対応する液体加圧室１０内の液体に圧力が加えられる。これによって、個別流路３２を通じて、対応する液体吐出口８から液滴が吐出される。すなわち、圧
電アクチュエータ基板２１における各液体加圧室１０に対向する部分は、各液体加圧室１０および液体吐出口８に対応する個別の変位素子５０（アクチュエータ）に相当する。つまり、２枚の圧電セラミック層からなる積層体中には、図５に示されているような構造を単位構造とする変位素子５０が液体加圧室１０毎に、液体加圧室１０の直上に位置する振動板２１ａ、共通電極３４、圧電セラミック層２１ｂ、個別電極３５により作り込まれており、圧電アクチュエータ基板２１には変位素子５０が複数含まれている。なお、本実施形態において１回の吐出動作によって液体吐出口８から吐出される液体の量は５〜７ｐＬ（ピコリットル）程度である。
【００４４】
平面視したとき、個別電極３５は液体加圧室１０と重なるように配置されており、液体加圧室１０の中央に位置している部位の、個別電極３５と共通電極３４とに挟まれている圧電セラミック層２１ｂは、圧電アクチュエータ基板２１の積層方向に分極されている。分極の向きは上下どちらに向かっていてもよく、その方向に対応し駆動信号を与えることで駆動できる。
【００４５】
本実施形態における駆動信号を、図６（ａ）および（ｂ）を用いて説明する。図６（ａ）は駆動信号であり、図６（ｂ）は、その駆動信号を加えた際に生じる変位素子の変位である。なお、実際の駆動信号には、信号の立ち上がり、立ち下がりなどの信号のなまりが生じることがあるが、図ではそのようなものが含まれない、模式的なものを示している。また、実際の変位は、前記信号のなまりに対応した変位のなまりや、後述する液体加圧室１０内の液体から受ける力などの外力により生じる変位が含まれるが、図ではそのようなものが含まれない、模式的なものを示している。これは、なまりのない信号を入力した際の、液体加圧室１０に液体が入っていない状態の変位に相当する。
【００４６】
本実施形態における駆動信号は、メインパルスとメインパルスの後に送られるキャンセルパルスとを含んでいる。メインパルスは引き打ちと呼ばれる駆動を行なうものである。
【００４７】
まず、メインパルスについて説明する。メインパルスは、予め個別電極３５を共通電極３４より高い電圧Ｖ１（Ｖ（ボルト）、以下で単位は省略することがある）にしておくことで、変位素子５０が液体加圧室１０側に変位して、液体加圧室の体積が減少した状態で待機し、吐出要求がある場合、時刻ｔ０で個別電極３５を共通電極３４と一旦同じ電位Ｖ２とすることで液体加圧室１０の体積を増加させ、その後、時刻ｔ１で再び高電位とすることで、液体加圧室１０の体積を減少させる。時刻ｔ０で液体加圧室１０の体積が増加することで、液体加圧室１０内の液体は負圧になる。これにより、液体吐出孔８から液体加圧室１０に向かって圧力波が生じる。この圧力波が液体加圧室１０に達し、反射されるタイミングに合わせて、時刻ｔ１で液体加圧室１０の体積が減少させられる。これにより反射した圧力波と液体加圧室１０の体積が減少したことにより生じる圧力波が重なって液体吐出孔８に向かって進み、液滴が吐出される。
【００４８】
なお、以上の説明は、ｔ１と反射する時刻とが完全に一致している場合について説明しているが、実際には、これらの時刻はある程度ずれてもよい。個別流路３２内において圧力波がしぼり１２の液体加圧室１０側の端から液体吐出孔８まで伝播する時間長さをＡＬ（Acoustic Length）といい、これはしぼり１２の液体加圧室１０側の端から液体吐出孔
８までの液体の体積固有振動周期の半分でもある。理想的にはｔ１−ｔ０をＡＬと一致させることで、液体吐出速度は最大になると考えられるが、実際にはｔ１−ｔ０を０．７ＡＬ〜１．３ＡＬ程度の範囲にして使用される。ＡＬは、流路の形状と液体の物性とから算出することもできるし、ｔ１−ｔ０の値を変えて吐出試験を行ない、液滴の速度がもっとも速くなる時間として、実験的に求めることもできる。なお、図１〜５に示した個別流路３２のＡＬは約６．７μｓである。
【００４９】
以上のようなメインパルスにより、液滴の吐出は可能であるが、本実施形態では、メインパルスの後に、キャンセルパルスを送る。キャンセルパルスは、メインパルスの後の時刻ｔ２で電圧Ｖ２を加え、液体加圧室１０の体積を増加させた後、時刻ｔ３で電圧Ｖ１を加え、液体加圧室１０の体積を減少させる。キャンセルパルスの長さｔ３−ｔ２は、メインパルスの長さｔ１−ｔ０より短く設定される。
【００５０】
キャンセルパルスは、例えば、次のような理由により加えられる。前述の説明では、液体吐出孔８に達した圧力波により、液滴が吐出されると簡単に説明したが、より詳しくは、液体吐出孔８から先に伸びる液柱が形成され、この液柱の後端がちぎれて、液柱が飛翔していくことになる。この際、液柱の後端部の液体の速度は、液柱の中央部の液体の速度と比較して遅くなっている場合があり、液柱の後端部と液柱の中央部と別々の液滴になってしまう分滴が生じることがある。これらの液滴が印刷用紙Ｐの別々の場所に着弾すると、本来１つの画素となるべき吐出により２つの画素が形成されてしまい、記録精度が低くなることがある。この様な場合、キャンセルパルスにより、メインパルスにより形成された液柱の後端部分を液体吐出孔８に引き込んだり、液柱の後端部分となるはずの圧力波をディセンダ内部で引きも戻すことにより、分滴を抑制することができる。
【００５１】
キャンセルパルスの長さｔ３−ｔ２は、短いと上述の効果が少なく、長くなると、引き戻しの効果が大きくなりすぎて、液滴の吐出速度が下がってしまったり、長くなることでＡＬに近づくとキャンセルパルスにより吐出が生じたりする。そのためキャンセルパルスの長さは、図１〜５に示した液体吐出ヘッドでは、１．０〜２．５μｓ程度に設定される。また、その長さは０．５ＡＬ以下、好ましくは０．４ＡＬ以下に設定される。
【００５２】
メインパルスからキャンセルパルスまでの時間ｔ２−ｔ１は、液柱を引き込む動作をさせるために、ＡＬ以下の時間に設定される。ｔ２−ｔ１が短いと液柱を引き戻す効果が大きくなりすぎて、液滴の吐出速度が下がるため、ｔ２−ｔ１は０．１ＡＬ以上にすることが好ましく、特に０．２５ＡＬ以上にすることが好ましい。ｔ２−ｔ１が短いと液柱を引き戻す効果が少なくなるため、ｔ２−ｔ１は０．６ＡＬ以下にすることが好ましく、特に０．５ＡＬ以下にすることが好ましい。
【００５３】
駆動信号は、上述のメインパルスとキャンセルパルスとにより構成される。駆動信号は、基本的に、印刷用紙Ｐ上に１つの画素を形成するために送られるもので、所定の駆動周期毎に送られたり、送られなかったりすることで、画素が記録されたり、記録されなかったりする。メインパルスとキャンセルパルスの組み合わせは、もっとも単純なものでは、メインパルスの後にキャンセルパルスが送られる。他に、複数のメインパルスを送った後に、キャンセルパルスを送ったり、メインパルスの後にキャンセルパルスを送るパルスの組を２回以上送ってもよい。そのような場合、各メインパルスで吐出された液滴は、飛翔中に一体化して１つの液滴になったり、印刷用紙Ｐ上で広がって一体化するなどして、印刷用紙Ｐ上で１つの画素を形成する。
【００５４】
このような駆動信号により記録を行なうとクロストークが生じることがある。主なクロストークとしては、圧変位素子５０が変位する際に、変位素子５０が収縮するので、その応力が隣接する変位素子に影響するもの、液体加圧室１０の中の液体の振動が流路部材４を通じて隣接する液体加圧室１０に伝わるもの、液体加圧室１０の中の液体の振動がしぼり１２を介して副マニホールド５ａに伝わり、さらに副マニホールド５ａに繋がっている液体加圧室１０に伝わるものがある。このようなクロストークを抑制するために、駆動信号に遅延を与えて変位素子５０に送ることが考えられる。これは、ある時刻ｔに駆動信号を送るところを時刻（ｔ＋遅延時間）に駆動信号を送るものであり、マトリックス状に配置された液体加圧室１０のうち隣接した液体加圧室に繋がっている変位素子５０に同時に駆動信号を送らないようにすることで、前述の主なクロストークのうち最初の２つのクロ
ストークを抑制することに効果がある。
【００５５】
なお、ここで言う隣接する液体加圧室１０とは、間の距離が最も近い液体加圧室１０のことであり、より具体的には、略菱形（より一般的には略平行四辺形の）の辺が対向して隣り合う液体加圧室１０のことである。そして、このような駆動は、例えば、図３のＦ１、Ｆ３、Ｆ５、Ｆ７、Ｆ９、Ｆ１１、Ｆ１３、Ｆ１５の液体加圧室列に対応する変位素子５０に遅延させない駆動信号を送り、Ｆ２、Ｆ４、Ｆ６、Ｆ８、Ｆ１０、Ｆ１２、Ｆ１４、Ｆ１６の液体加圧室列に対応する変位素子５０に遅延させた駆動信号を送ればよい。
【００５６】
そして、メインパルスとキャンセルパルスとを含む駆動信号を用いて、一部の駆動信号を遅延させて送る制御を行なって印刷していると、印刷のばらつきが大きくなる場合ある。これは、液滴の吐出速度にばらつきが生じた結果であり、その原因は次のように考えられる。
【００５７】
図８（ａ）〜（ｄ）は、図５に示した液体吐出ヘッド２の要部である変位素子５０のうち隣接したものを示したもので、変位素子５０Ａと変位素子５０Ｂが隣接しており、その直下の液体加圧室１０も隣接している。圧電セラミック層２１ａおよび圧電セラミック層２１ｂは隣接する液体加圧室１０を覆っており、隣接する液体加圧室１０の間の上にも圧電セラミック層２１ａおよび圧電セラミック層２１ｂが存在する。この隣接する変位素子５０Ａ、５０Ｂには、図７に示したような遅延無しの駆動信号と遅延有りの駆動信号が送られる。この場合の駆動信号は、時刻ｔａ０〜ｔａ１および時刻ｔｂ０〜ｔｂ１に送られているメインパルスと、時刻ｔａ２〜ｔａ３および時刻ｔｂ２〜ｔｂ３に送られているキャンセルパルスからなっている。図では、２つのメインパルスとキャンセルパルスはそれぞれ同じ長さ、同じ電圧のものが示されているが、印刷する内容によっては、それぞれ別な値であってもかまわない。駆動信号を遅延させる遅延時間Ｄはｔｂ０−ｔａ０である。
【００５８】
ここでキャンセルパルスと隣接する変位素子のメインパルスとが重なる場合において、キャンセルパルスにおいて液体加圧室１０の体積を増加させる時刻と、メインパルスにおいて液体加圧室１０の体積を増加させる時刻との関係に着目する。図７の駆動信号では、メインパルスの液体加圧室１０の体積を増加させる時刻ｔｂ０に対してＨ秒後の時刻ｔａ２のキャンセルパルスで液体加圧室１０の体積を大きくしている。この時間ＨがＡＬ／３〜２ＡＬ／３であると、そのキャンセルパルスを送られた変位素子５０による吐出速度が速くなり、印刷ばらつきが生じるため、キャンセルパルスは時間Ｈが上述の範囲とならないように送る。そのような制御は、遅延時間Ｄやメインパルスの長さやメインパルスからキャンセルパルスまでの時間を調整することにより行なうことができる。このなかで、メインパルスの長さやメインパルスからキャンセルパルスまでの時間は、所定の吐出量の液滴を吐出させるためなどの理由で、変更できる範囲にある程度の制限がある場合があるため、遅延時間Ｄで調整するのが好ましい。
【００５９】
時間ＨがＡＬ／３〜２ＡＬ／３であると吐出速度が速くなることを、図８（ｂ）を用いて説明する。変位素子５０Ａはキャンセルパルスにより液体加圧室１０の体積を増やそうとしているところであり、変位素子５０Ｂはメインパルスにより液体加圧室１０の体積を増やした後である。変位素子５０Ｂは、電圧が加わっていない状態なので、電圧による駆動としては、変位していない状態であると考えられるが、実際には、液体が液体吐出孔８から液体加圧室１０に移動してくるため、その液体の圧力により変位素子５０Ｂは上側に変位している。そして、変位素子５０Ｂが上側に変位しているため、圧電セラミック層２１ｂは変位素子５０Ｂから変位素子５０Ａに向かって力が加わった状態になる。そして、変位素子５０Ａが液体加圧室１０の体積を増やすように変位しようとしても、圧電セラミック層２１ｂが変位素子５０Ｂから変位素子５０Ａに向かって力が加わった状態であるため、変位の戻り方が通常よりも遅くなる。これはキャンセルパルスの入り方が遅くなるの
と同様の効果を生じ、キャンセルパルスの効果が少なくなる。キャンセルパルスの効果が少なくなると、そのキャンセルパルスを加えられた液体の吐出速度が速くなるので、印刷のばらつきが生じることがあるのである。なお、この際、キャンセルパルスの効果が小さくなっているので、キャンセルパルスの目的の一つである分滴を抑制する効果が十分でなくなっていることがあるが、これについても、キャンセルパルスを加えるタイミングを上述の範囲にすれば、通常と同じような抑制効果が得られる。
【００６０】
変位素子５０Ｂの上側の変位は、液体加圧室８から液体加圧室１０へ移動する液体による力の加わり方が大きくなるＡＬ／３〜２ＡＬ／３で顕著になるため、キャンセルパルスの体積を大きくするタイミングは、この範囲以外にすればよい。なお、このような影響が大きくなる一つの要因は、液体加圧室１０の体積を小さくする変位は、圧電体に電圧を加えたことにより直接的に生じる変位であるので、かなり強制的に行なわれるのに対し、液体加圧室１０の体積を大きくする変位は、電圧が加わらなくなったことにより、自然に元の状態に戻ろうとしているだけであるので、周囲の圧電セラミック層２１ｂの状態の影響を受けやすいことにある。
【００６１】
続いて、時間Ｈが０であることにより生じる印刷ばらつきについて、図８（ｃ）、（ｄ）を用いて説明する。図８（ｃ）の変位素子５０Ａは、キャンセルパルスが加わる時刻ｔａ２の直前の状態であり、変位素子５０Ｂは、メインパルスが加わる時刻ｔｂ０の直前の状態である。２つの変位素子５０Ａ、５０Ｂの間の圧電セラミクック層２１ｂは変位により引っ張り応力が加わっており、この際の応力は、１つの変位素子が変位している場合よりも大きく、約２倍であると考えられる。図８（ｄ）では変位素子５０Ａには、キャンセルパルスが加わって、液体加圧室１０の体積が増えはじめ、変位素子５０Ｂにはメインパルスが加わって、液体加圧室１０の体積が増えはじめている。この際の変位の増加の駆動力の一部は、引き伸ばされた周囲の圧電セラミクック層２１ｂが元に戻ろうとする力であり、上述のように、２つの変位素子５０Ａ、５０Ｂにより引っ張られた圧電セラミクック層２１ｂは、より大きな戻る力を生じさせるため、キャンセルパルスを加える力が強くなる。これによりキャンセルパルスの効果が強くなり、そのキャンセルパルスを加えられた液体の速度が速くなるので、印刷のばらつきが生じることがあるのである。
【００６２】
この様に、キャンセルパルスと隣接する変位素子５０に送られるメインパルスとが重なると、その重なり方により、そのキャンセルパルスを送られる変位素子５０により吐出される液滴の速度が変わることがある。隣接する変位素子５０に送ったメインパルスが液体加圧室１０の体積を大きくしている状態を続けつつ、そのメインパルスが液体加圧室１０の体積を大きくしてからＡＬ／２秒経過した時点、すなわち時間Ｈ＝ＡＬ／２付近で、キャンセルパルスを送ると、そのキャンセルパルスを送られた変位素子５０により吐出される液滴の速度は速くなる。また、隣接する変位素子５０に送ったメインパルスが液体加圧室１０の体積を大きくし始めている時刻、すなわち時間Ｈ＝０で、キャンセルパルスを送ると、そのキャンセルパルスを送られた変位素子５０により吐出される液滴の速度は遅くなる。時間Ｈが０より大きくＡＬ／３までの間は、この２つの要因が重なるので、相殺して結果的に印刷ばらつきがあまい大きくならないこともあるし、いずれか一方の影響が大きく出て、印刷ばらつきが大きくなることもある。いずれにしても、過渡的に領域であり、安定して印刷ばらつきをすくなくするには、この領域を避けて、キャンセルパルスは、隣接する変位素子５０に送られるメインパルスが送られてから２ＡＬ／３までの間以外の時刻に送り初めればよい。
【００６３】
以上は、遅延無しの駆動信号のキャンセルパルスが、遅延有りの駆動信号のメインパルスに重なる場合について説明したが、これ以外の場合についても同様である。図９は、メインパルス、キャンセルパルス、メインパルス、キャンセルパルスの順で送られる駆動信号の例であり、２つのメインパルではそれぞれ液滴が吐出され、それらの液滴は飛翔中、
あるいは印刷用紙Ｐ上で一体化し、一つの画素を形成する。遅延有りの駆動信号の遅延時間はＤ２秒であり、遅延を加えた結果、遅延有りの駆動信号の１回目のキャンセルパルスと遅延無しの駆動信号の２回目のメインパルスとが重なっている。この場合も同様に、遅延無しの駆動信号の２回目のメインパルスを加える時刻ｔｃ０に対する、遅延有りの駆動信号の１回目のキャンセルパルスを加える時刻ｔｄ２までの時間Ｈ２を、ＡＬ／３〜２ＡＬ／３以外、より好ましくは０〜２ＡＬ／３以外にすれば、印刷ばらつきを低減できる。
【００６４】
続いて、駆動振動の電圧が変化している部分の重なりについて説明する。図１１の駆動信号は、基本的な構成は図９に示したものと同じであるが、電圧の立ち上がり、および立ち下りで、変化に時間を要している。電圧変化に要する時間は、ドライバＩＣ内の駆動信号生成部、配線および変位素子５０などに付随する抵抗成分や容量成分により生じたり、意図時に加えたりされる。電圧の変化は、例えば、時刻ｔａ１で上がり始めた電圧は時刻ｔａ１−１で上昇を終わり、その後一定値になる。
【００６５】
ここでキャンセルパルスの液体加圧室１０の体積を減少させる際に電圧が立ち上がっている期間であるｔａ３〜ｔａ３−１の期間Ｈａ３と、隣接する変位素子の駆動信号において電圧が立ち下りっている期間との関係に着目する。隣接する変位素子の駆動信号において電圧が立ち下りっている期間とはメインパルスにおける時刻ｔｂ０〜ｔｂ０−１の期間Ｈｂ０およびキャンセルパルスにおける時刻ｔｂ２〜ｔｂ２−１の期間Ｈｂ２のことである。期間Ｈａ３と、期間Ｈｂ０あるいは期間Ｈｂ２とが重なると液滴の吐出量が変わって、印刷ばらつきが生じるため、キャンセルパルスは期間Ｈａ３が上述の範囲と重ならないように送る。そのような制御は、遅延時間Ｄやメインパルスの長さやメインパルスからキャンセルパルスまでの時間を調整することにより行なうことができる。このなかで、メインパルスの長さやメインパルスからキャンセルパルスまでの時間は、所定の速度の液滴を吐出させるためなどの理由で、変更できる範囲にある程度の制限がある場合があるため、遅延時間Ｄで調整するのが好ましい。
【００６６】
期間Ｈａ１が、期間Ｈｂ０あるいは期間Ｈｂ２と重なると吐出量が変わることを、図１２（ｂ）を用いて説明する。変位素子５０Ａはキャンセルパルスの立ち上がり信号により液体加圧室１０の体積を減少させようとしているところであり、変位素子５０Ｂはメインパルスあるいはキャンセルパルスの立ち下り信号により液体加圧室１０の体積を増やそうとしているところである。変位素子５０Ｂは、変位が減ることにより、圧電セラミック層２１ｂは変位素子５０Ｂから変位素子５０Ａに向かって僅かに移動する。そして、この動きは変位素子５０Ａの液体加圧室１０の体積を減らそうとする動きを助長するため、変位素子５０Ａの変位は、速く、大きくなり、液体吐出孔８に向かう圧力波が強くなり、キャンセルパルスが与える圧力波が変わる。キャンセルパルスは、その影響が強くなると液滴の吐出量が減ったり、速度が下がる。影響が弱くなると液滴の吐出量が減ったり、速度が下がる。このことは、隣接する液体加圧室１０に送られる駆動信号がメインパルスであってもキャンセルパルスであっても同様である。キャンセルパルスは、メインパルスと比較して、もともと生じる圧力変動が小さいので、このようなクロストークの影響が大きなり、吐出特性の変動も大きくなるので、キャンセルパルスにおいて、電圧変化が重ならないようにするのが好ましい。
【００６７】
また、これとは逆に、液体加圧室１０の体積を減少させる際に電圧が立ち上がっている期間であるｔａ３〜ｔａ３−１の期間Ｈａ３と、隣接する変位素子の駆動信号において電圧が立ち上がっている期間とが重なっても印刷ばらつきが生じる。すなわち、隣接している変位素子５０がメインパルスあるいはキャンセルパルスの立ち上がり信号により液体加圧室１０の体積を増やそうとしていると、上述と逆のことが起り、キャンセルパルスの体積が減少する駆動信号を送られた変位素子５０の液体加圧室１０の体積を減らそうとする動きを妨げようとするため、その変位素子５０の変位は、遅く、小さくなり、液体吐出孔
８に向かう圧力波が弱まる。その結果、キャンセルパルスにより生じる圧力波が変動し、吐出特性がばらつく。
【００６８】
したがって、キャンセルパルスの体積を増加あるいは減少させる信号の電圧が変化し始めてから変化し終わるまでの期間と、隣接する他の変位素子５０に、駆動信号のうちの体積を増加あるいは減少させる信号の電圧が変化し始めてから変化し終わるまでの期間とが重ならないようにするが好ましい。
【００６９】
以上は、遅延無しの駆動信号のキャンセルパルスの立ち上がり信号が、遅延有りの駆動信号の立ち下り信号に重なる場合について説明したが、これ以外の場合についても同様である。図１３は、メインパルス、キャンセルパルス、メインパルス、キャンセルパルスの順で送られる駆動信号の例であり、２つのメインパルスではそれぞれ液滴が吐出され、それらの液滴は飛翔中、あるいは印刷用紙Ｐ上で一体化し、一つの画素を形成する。遅延有りの駆動信号の遅延時間はＤ２秒であり、遅延を加えた結果、遅延有りの駆動信号の１回目のキャンセルパルスが立ち上がる時刻ｔｄ３〜ｔｄ３−１の期間と遅延無しの駆動信号の２回目のメインパルスが立ち下がり時刻ｔｃ０〜ｔｃ０−１の期間とが比較的近くなっている。この場合も同様に、これらの期間が重ならないようにすることで、印刷ばらつきを低減できる。
【００７０】
またさらに、上述の現象は、メインパルスの体積を増加あるいは減少させる信号の電圧が変化し始めてから変化し終わるまでの期間と、隣接する他の変位素子５０に、駆動信号のうちの体積を増加あるいは減少させる信号の電圧が変化し始めてから変化し終わるまでの期間とが重なった場合にも生じる。キャンセルパルスと比較して、メインパルスでは影響が比較的少なくなるが、これらも重ならないようにするが好ましい。
【実施例】
【００７１】
図１〜５に示した構造の液体吐出ヘッドを作製し、印刷用紙Ｐ上の連続する１６画素を形成する１６個の液体吐出孔８からの液滴の吐出速度のばらつきを評価した。図１０は、その評価結果をまとめたグラフであり、隣接する変位素子５０にメインパルスを送る時刻ｔｂ０からキャンセルパルスを送る時刻ｔａ２までの時間Ｈと吐出速度のばらつき（（最高の吐出速度−最低の吐出速度）／吐出速度の平均）の関係を示したものである。なお、実際の吐出速度は平均７〜８ｍ／ｓであった。
【００７２】
この結果は次の２つ試験結果をまとめたものである。１つの試験は、遅延時間Ｄを１１μｓとして、駆動波形は、７．６μｓのメインパルスの後に１．４μｓのキャンセルパルスを送るもので、メインパルスとキャンセルパルスと間の時間を２．２μｓから５．８μｓまで変えて行なった。もう１つの試験は、遅延時間Ｄを６μｓとして、駆動波形は、７．６μｓのメインパルスの後に１．４μｓのキャンセルパルスを送るもので、メインパルスとキャンセルパルスと間の時間を２．２μｓから５．８μｓまで変えて行なった。なお、上述の１６個の液体吐出孔８はそれぞれ、液体加圧室列Ｆ１〜Ｆ１６に属する液体加圧室１０の１０の１個ずつに繋がっており、Ｆ１、Ｆ３、Ｆ５、Ｆ７、Ｆ９、Ｆ１１、Ｆ１３、Ｆ１５の液体加圧室列に対応する変位素子５０に遅延させない駆動信号を送り、Ｆ２、Ｆ４、Ｆ６、Ｆ８、Ｆ１０、Ｆ１２、Ｆ１４、Ｆ１６の液体加圧室列に対応する変位素子５０に遅延させた駆動信号を送って試験を行なった。
【００７３】
評価を行なった液体吐出ヘッドのＡＬは６．７μｓであり、時間Ｈを２．４μｓ（＝約０．３６ＡＬ）〜４．２μｓ（＝約０．６３ＡＬ）以外の範囲、つまりＡＬ／３〜２ＡＬ／３以外の範囲とすることで、吐出速度ばらつきが２０％以下となった。また、時間Ｈを０μｓ〜４．２μｓ（＝約０．６３ＡＬ）以外の範囲、つまり０〜２ＡＬ／３以外の範囲とすることで、吐出速度ばらつきが１３％以下となった。なお、０〜ＡＬ／３の範囲に吐
出ばらつきの少なくなっている範囲もあるが、上述したように、この部分は２つの要因が相殺されたことにより生じていると考えられる過渡的な領域なので、より安定した印刷をするためには、避ける方が好ましい。
【００７４】
また、隣接する変位素子５０にメインパルスを送る時刻ｔｂ０からキャンセルパルスを送る時刻ｔａ２までの時間Ｈが５．４μｓの付近にばらつきが大きくなっているピークがあるが、これは隣接する変位素子のあいだで、電圧が変化する期間が重なったために生じたものである。
【符号の説明】
【００７５】
１・・・プリンタ
２・・・液体吐出ヘッド
４・・・流路部材
５・・・マニホールド
５ａ・・・副マニホールド
５ｂ・・・開口
６・・・個別供給流路
８・・・液体吐出孔
９・・・液体加圧室群
１０・・・液体加圧室
１１ａ、ｂ、ｃ、ｄ・・・液体加圧室列
１２・・・しぼり
１５ａ、ｂ、ｃ、ｄ・・・液体吐出孔列
２１・・・圧電アクチュエータ基板
２１ａ・・・圧電セラミック層（振動板）
２１ｂ・・・圧電セラミック層
２２〜３１・・・プレート
３２・・・個別流路
３４・・・共通電極
３５・・・個別電極
３５ａ・・・個別電極本体
３５ｂ・・・引出電極
３６・・・接続電極
５０・・・変位素子
【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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【図９】
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【図１０】
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【図１１】
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【図１２】
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【図１３】
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