(57)【要約】【課題】駆動波形の電圧値を高くなるように更新する毎に更新間隔を短くするために圧電素子に過大な負荷が生じる。【解決手段】液体吐出ヘッドは、共通電極１３、圧電層１２及び個別電極１４で構成される圧電素子１１を含む圧電アクチュエータ３１を有し、圧電素子１１に与える駆動波形ＰＶを生成する駆動波形生成部７０１は、経時的に駆動波形ＰＶの電圧値を大きい値に更新する電圧更新手段８０７を有し、更新の時間間隔は、更新の回数が増加するに従って長くなる。【選択図】図１３
2017140823.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
電気機械変換素子を含むアクチュエータを有する液体吐出ヘッドと、
前記液体吐出ヘッドを駆動制御するヘッド駆動制御手段と、を備え、
前記ヘッド駆動制御手段は、
前記電気機械変換素子に与える駆動波形を生成する手段と、
経時的に前記駆動波形の電圧値を大きい値に更新する手段と、を有し、
前記更新の時間間隔には、前記更新の回数が増加するに従って長くなる時間間隔を含む
ことを特徴とする液体を吐出する装置。
【請求項２】
前記更新の時間間隔は、指数関数的に長くなる
ことを特徴とする請求項１に記載の液体を吐出する装置。
【請求項３】
前記更新の時間間隔には、同じ時間間隔が複数回繰り返され後に当該繰り返された時間間隔よりも長くなる時間間隔を含む
ことを特徴とする請求項１に記載の液体を吐出する装置。
【請求項４】
前記駆動波形の印加時間の累積時間を計測し、
前記累積時間が設定された前記更新の時間間隔に達したときに前記更新を行う
ことを特徴とする請求項１ないし３のいずれかに記載の液体を吐出する装置。
【請求項５】
前記駆動波形の印加時間の累積時間を積算した積算累積時間を計測し、
前記積算累積時間が前記更新の時間間隔を積算した積算時間間隔に達したときに前記更新を行う
ことを特徴とする請求項１ないし３のいずれかに記載の液体を吐出する装置。
【請求項６】
前記積算累積時間は、装置の使用開始からの前記累積時間を積算した時間である
ことを特徴とする請求項５に記載の液体を吐出する装置。
【請求項７】
前記累積時間は、更新タイミングから次の更新タイミングまでの間における前記駆動波形の印加時間を累積した時間である
ことを特徴とする請求項３ないし６のいずれかに記載の液体を吐出する装置。
【請求項８】
前記駆動波形は、中間電位を基準電位として変化する波形であり、
前記印加時間は、前記中間電位を印加している時間である
ことを特徴とする請求項３ないし７のいずれかに記載の液体を吐出する装置。
【請求項９】
前記電気機械変換素子は撓み変形を生じる素子である
ことを特徴とする請求項１ないし８のいずれかに記載の液体を吐出する装置。
【請求項１０】
前記更新の時間間隔と前記駆動波形の電圧値の更新値とが対応付けられたテーブルを備えている
ことを特徴とする請求項１ないし９のいずれかに記載の液体を吐出する装置。
【請求項１１】
環境温度に応じた複数の前記テーブルを備えている
ことを特徴とする請求項１０に記載の液体を吐出する装置。
【請求項１２】
電気機械変換素子を含むアクチュエータを有する液体吐出ヘッドを駆動制御するヘッド駆動制御装置であって、
前記電気機械変換素子に与える駆動波形を生成する手段と、
経時的に前記駆動波形の電圧値を大きい値に更新する手段と、を有し、
前記更新の時間間隔には、前記更新の回数が増加するに従って長くなる時間間隔を含む
ことを特徴とするヘッド駆動制御装置。
【請求項１３】
電気機械変換素子を含むアクチュエータを有する液体吐出ヘッドの前記電気機械変換素子に与える駆動波形を生成出力する制御をコンピュータに行わせるためのプログラムであって、
経時的に前記駆動波形の電圧値を大きい値に更新し、
前記更新の時間間隔には、前記更新の回数が増加するに従って長くなる時間間隔を含む
処理をコンピュータに行わせるためのプログラム。
【請求項１４】
電気機械変換素子を含むアクチュエータを駆動制御するアクチュエータ駆動制御装置であって、
前記電気機械変換素子に与える駆動波形を生成する手段と、
経時的に前記駆動波形の電圧値を大きい値に更新する手段と、を有し、
前記更新の時間間隔には、前記更新の回数が増加するに従って長くなる時間間隔を含む
ことを特徴とするアクチュエータ駆動制御装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は液体を吐出する装置、ヘッド駆動制御装置、プログラム、アクチュエータ駆動制御装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
液体吐出ヘッドの圧力発生手段として例えば電気機械変換素子を使用する場合、繰り返しの駆動によって電気機械変換素子の変位量が変動し、吐出特性が安定しない現象が生じる。
【０００３】
そこで、従来、駆動波形（駆動信号）の基準電圧値を変更することで変位量の変動を抑制することが行われている。例えば、前回の基準電圧値の更新後における電圧を印加した累積時間が設定された時間間隔に達した場合に、基準電圧値を大きい値に更新すると共に、当該更新された基準電圧値に基づいて次回の更新までの時間間隔を小さい間隔に変更するものが知られている（特許文献１）。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
【特許文献１】特許第５７６０９１８号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
しかしながら、電気機械変換素子に与える駆動波形の基準電圧値を更新毎に更新前よりも大きい値に更新し、更新の時間間隔を更新毎に短くする構成にあっては、電気機械変換素子に対する負荷が過大になるという課題がある。
【０００６】
本発明は上記の課題に鑑みてなされたものであり、電気機械変換素子に過度な負荷を与えないで、電気機械変換素子の変位量の変動を抑制することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
上記の課題を解決するため、本発明に係る液体を吐出する装置は、
電気機械変換素子を含むアクチュエータを有する液体吐出ヘッドと、
前記液体吐出ヘッドを駆動制御するヘッド駆動制御手段と、を備え、
前記ヘッド駆動制御手段は、
前記電気機械変換素子に与える駆動波形を生成する手段と、
経時的に前記駆動波形の電圧値を大きい値に更新する手段と、を有し、
前記更新の時間間隔には、前記更新の回数が増加するに従って長くなる時間間隔を含む
構成とした。
【発明の効果】
【０００８】
本発明によれば、電気機械変換素子に過度な負荷を与えないで、電気機械変換素子の変位量の変動を抑制することができる。
【図面の簡単な説明】
【０００９】
【図１】本発明に係る液体を吐出する装置の一例の要部平面説明図である。
【図２】同装置の要部側面説明図である。
【図３】液体吐出ヘッドの一例の分解斜視説明図である。
【図４】同液体吐出ヘッドのノズル配列方向と直交する方向に沿う断面説明図である。
【図５】図２の要部拡大断面説明図である。
【図６】同液体吐出ヘッドのノズル配列方向に沿う要部断面説明図である。
【図７】同装置の制御部の概要のブロック説明図である。
【図８】同制御部のヘッド駆動制御に係る部分の一例のブロック説明図である。
【図９】駆動波形、選択信号、吐出駆動波形及び非吐出駆動波形の一例の説明に供する説明図である。
【図１０】本発明に係るアクチュエータ駆動制御装置を含む本発明に係るヘッド駆動制御装置に係る構成の一例の説明に供するブロック図である。
【図１１】駆動波形の電圧値の更新の説明に供する１つの駆動パルスの例の説明図である。
【図１２】駆動波形の電圧値の更新制御における中間電位の印加時間の計測の説明に供する説明図である。
【図１３】駆動波形の電圧値の更新の具体例の説明に供する説明図である。
【図１４】駆動波形の電圧値の更新の他の具体例の説明に供する説明図である。
【図１５】駆動波形の電圧値の更新の更に他の具体例の説明に供する説明図である。
【図１６】実施例及び比較例で使用した圧電素子のＰ−Ｅヒステリシスループを示す説明図である。
【図１７】実施例及び比較例における駆動回数と吐出速度変化率の測定結果を示す説明図である。
【図１８】実施例及び比較例の構成及び評価結果の説明に供する説明図である。
【発明を実施するための形態】
【００１０】
以下、本発明の実施の形態について添付図面を参照して説明する。本発明に係る液体を吐出する装置の一例について図１及び図２を参照して説明する。図１は同装置の要部平面説明図、図２は同装置の要部側面説明図である。
【００１１】
この装置は、シリアル型装置であり、主走査移動機構４９３によって、キャリッジ４０３は主走査方向に往復移動する。主走査移動機構４９３は、ガイド部材４０１、主走査モータ４０５、タイミングベルト４０８等を含む。ガイド部材４０１は、左右の側板４９１Ａ、４９１Ｂに架け渡されてキャリッジ４０３を移動可能に保持している。そして、主走査モータ４０５によって、駆動プーリ４０６と従動プーリ４０７間に架け渡したタイミングベルト４０８を介して、キャリッジ４０３は主走査方向に往復移動される。
【００１２】
このキャリッジ４０３には、液体吐出ヘッド４０４及びヘッドタンク４４１を一体にした液体吐出ユニット４４０を搭載している。液体吐出ユニット４４０の液体吐出ヘッド４０４は、例えば、イエロー（Ｙ）、シアン（Ｃ）、マゼンタ（Ｍ）、ブラック（Ｋ）の各色の液体を吐出する。また、液体吐出ヘッド４０４は、複数のノズルからなるノズル列を主走査方向と直交する副走査方向に配置し、吐出方向を下方に向けて装着している。
【００１３】
液体吐出ヘッド４０４の外部に貯留されている液体を液体吐出ヘッド４０４に供給するための供給機構４９４により、ヘッドタンク４４１には、液体カートリッジ４５０に貯留されている液体が供給される。
【００１４】
供給機構４９４は、液体カートリッジ４５０を装着する充填部であるカートリッジホルダ４５１、チューブ４５６、送液ポンプを含む送液ユニット４５２等で構成される。液体カートリッジ４５０はカートリッジホルダ４５１に着脱可能に装着される。ヘッドタンク４４１には、チューブ４５６を介して送液ユニット４５２によって、液体カートリッジ４５０から液体が送液される。
【００１５】
この装置は、シート材４１０を搬送するための搬送機構４９５を備えている。搬送機構４９５は、搬送手段である搬送ベルト４１２、搬送ベルト４１２を駆動するための副走査モータ４１６を含む。
【００１６】
搬送ベルト４１２はシート材４１０を吸着して液体吐出ヘッド４０４に対向する位置で搬送する。この搬送ベルト４１２は、無端状ベルトであり、搬送ローラ４１３と、テンションローラ４１４との間に掛け渡されている。吸着は静電吸着、あるいは、エアー吸引などで行うことができる。
【００１７】
そして、搬送ベルト４１２は、副走査モータ４１６によってタイミングベルト４１７及びタイミングプーリ４１８を介して搬送ローラ４１３が回転駆動されることによって、副走査方向に周回移動する。
【００１８】
さらに、キャリッジ４０３の主走査方向の一方側には搬送ベルト４１２の側方に液体吐出ヘッド４０４の維持回復を行う維持回復機構４２０が配置されている。
【００１９】
維持回復機構４２０は、例えば液体吐出ヘッド４０４のノズル面（ノズルが形成された面）をキャッピングするキャップ４２１、ノズル面を払拭するワイパ部材４２２などで構成されている。
【００２０】
主走査移動機構４９３、供給機構４９４、維持回復機構４２０、搬送機構４９５は、側板４９１Ａ，４９１Ｂ、背板４９１Ｃを含む筐体に取り付けられている。
【００２１】
このように構成したこの装置においては、シート材４１０が搬送ベルト４１２上に給紙されて吸着され、搬送ベルト４１２の周回移動によってシート材４１０が副走査方向に搬送される。
【００２２】
そこで、キャリッジ４０３を主走査方向に移動させながら画像信号に応じて液体吐出ヘッド４０４を駆動することにより、停止しているシート材４１０に液体を吐出して画像を形成する。
【００２３】
次に、液体吐出ヘッドの一例について図３ないし図６を参照して説明する。図３は同液体吐出ヘッドの分解斜視説明図、図４は同液体吐出ヘッドのノズル配列方向と直交する方向に沿う断面説明図、図５は図４の要部拡大断面説明図、図６は同液体吐出ヘッドのノズル配列方向に沿う要部断面説明図である。
【００２４】
この液体吐出ヘッドは、ノズル板１と、流路板２と、壁面部材である振動板３と、圧力発生手段を構成する電気機械変換素子（以下、「圧電素子」という。）１１と、保持基板５０と、配線部材６０と、共通液室部材を兼ねるフレーム部材７０とを備えている。
【００２５】
ここで、流路板２、振動板３及び圧電素子１１で構成される部分をアクチュエータ基板２０とする。ただし、アクチュエータ基板２０として独立の部材が形成された後にノズル板１や保持基板５０と接合されることまで意味するものではない。
【００２６】
ノズル板１には、液体を吐出する複数のノズル４が形成されている。ここでは、ノズル４を配列したノズル列を４列配置した構成としている。
【００２７】
流路板２は、ノズル板１及び振動板３とともに、ノズル４が通じる個別液室６、個別液室６に通じる流体抵抗部７、流体抵抗部７が通じる液導入部８を形成している。
【００２８】
この液導入部８は振動板３の供給口９と保持基板５０の流路となる開口部５１を介してフレーム部材７０で形成される共通液室１０に通じている。
【００２９】
振動板３は、個別液室６の壁面の一部を形成する変形可能な振動領域３０を形成している。そして、この振動板３の振動領域３０の個別液室６と反対側の面には、振動領域３０と一体的に電気機械変換素子である圧電素子１１が設けられ、振動領域３０と圧電素子１１によって圧電アクチュエータ３１を構成している。
【００３０】
圧電素子１１は、振動領域３０側（振動板３側）から下部電極である共通電極１３、圧電層（圧電体）１２及び上部電極である個別電極１４を順次積層形成して構成している。この圧電素子１１上には絶縁膜２１が形成されている。
【００３１】
複数の圧電素子１１の共通電極１３は、ノズル配列方向ですべての圧電素子１１に跨って形成される１つの電極層であり、圧電素子１１を構成していない部分１５に共通電極電源配線パターン１２１が接続されている。
【００３２】
また、圧電素子１１の個別電極１４は、個別配線１６を介して駆動回路部である駆動ＩＣ（なお、回路構成では「ヘッドドライバ」という。）５０９に接続されている。なお、個別配線１６は絶縁膜２２で被覆されている。
【００３３】
駆動ＩＣ５０９は、圧電素子列の列間の領域を覆うようにアクチュエータ基板２０にフリップチップボンディングなどの工法により実装されている。
【００３４】
そして、アクチュエータ基板２０上には保持基板５０を設けている。
【００３５】
保持基板５０は、共通液室１０の壁面の一部を形成するとともに、共通液室１０から個別液室６への流路の一部を形成する流路形成部材でもあり、共通液室１０と個別液室６側を通じる流路となる開口部５１を有している。
【００３６】
また、保持基板５０は、アクチュエータ基板２０を保持する機能も有し、圧電素子１１を収容する凹部５２、ドライバＩＣ５０９を収容する開口部５３が形成されている。
【００３７】
フレーム部材７０は、各個別液室６に液体を供給する共通液室１０を形成する。なお、共通液室１０は４つのノズル列に対応してそれぞれ設けられる。また、外部からの液体供給口７１を介して共通液室１０に所要の色の液体が供給される。
【００３８】
フレーム部材７０には、ダンパ部材９０が接合されている。ダンパ部材９０は、共通液室１０の一部の壁面を形成する変形可能なダンパ９１と、ダンパ９１を補強するダンパプレート９２とを有している。
【００３９】
フレーム部材７０はノズル板１の外周部と接合され、アクチュエータ基板２０及び保持基板５０を収容して、このヘッドのフレームを構成している。
【００４０】
そして、ノズル板１の周縁部及びフレーム部材の７０の外周面の一部を覆うカバー部材４５を設けている。
【００４１】
この液体吐出ヘッドにおいては、駆動ＩＣ５０９から圧電アクチュエータ３１の圧電素子１１の共通電極１３と個別電極１４との間に駆動電圧を与えることで、圧電素子１１が撓み変形し、振動領域３０が個別液室６側に撓んで内部の液体を加圧することで、ノズル４から液体が吐出される。
【００４２】
次に、この装置の制御部の概要について図７を参照して説明する。図７は同制御部のブロック説明図である。
【００４３】
制御部５００は、装置全体の制御を司るＣＰＵ５０１、ＣＰＵ５０１が実行するプログラムを含む各種プログラムなどの固定データを格納するＲＯＭ５０２と、画像データ等を一時格納するＲＡＭ５０３で構成される主制御部５００Ａを備えている。
【００４４】
制御部５００は、装置の電源が遮断されている間もデータを保持するための書き換え可能な不揮発性メモリ５０４を備えている。制御部５００は、画像データに対する各種信号処理、並び替え等を行う画像処理やその他装置全体を制御するための入出力信号を処理するＡＳＩＣ５０５を備えている。
【００４５】
制御部５００は、液体吐出ヘッド４０４を駆動制御するためのデータ転送手段、駆動信号発生手段、バイアス電圧出力手段を含む印刷制御部５０８と、液体吐出ヘッド４０４を駆動するための駆動ＩＣ（ここでは「ヘッドドライバ」という。）５０９を備えている。
【００４６】
制御部５００は、キャリッジ４０３を移動走査する主走査モータ４０５、搬送ベルト４１２を周回移動させる副走査モータ４１６、維持回復機構４２０のキャップ４２１やワイパ部材４２２の移動、キャップ４２１に接続される吸引手段の駆動などを行なう維持回復モータ５５６を駆動するためのモータ駆動部５１０を備えている。
【００４７】
制御部５００は、送液ユニット４５２の送液ポンプ４５２Ａを駆動する供給系駆動部５１２を備えている。
【００４８】
制御部５００は、Ｉ／Ｏ部５１３を有している。Ｉ／Ｏ部５１３は、様々のセンサ情報を処理することができ、液体吐出ヘッド４０４の温度検出部８０からの検出信号、装置に装着されている各種のセンサ群５１５からの情報を取得する。そして、装置の制御に必要な情報を抽出し、印刷制御部５０８やモータ駆動部５１０の制御などに使用する。
【００４９】
センサ群５１５は、その他、シート材Ｐの位置を検出するための光学センサやカバーの開閉を検出するためのインターロックスイッチなどが含まれる。
【００５０】
制御部５００には、この装置に必要な情報の入力及び表示を行うための操作パネル５１４が接続されている。
【００５１】
ここで、制御部５００は、ホスト側とのデータ、信号の送受を行うためのＩ／Ｆ５０６を持っていて、パーソナルコンピュータ等の情報処理装置、画像読み取り装置などのホスト６００側から、ケーブル或いはネットワークを介してＩ／Ｆ５０６で受信する。
【００５２】
そして、制御部５００のＣＰＵ５０１は、Ｉ／Ｆ５０６に含まれる受信バッファ内の印刷データを読み出して解析し、ＡＳＩＣ５０５にて必要な画像処理、データの並び替え処理等を行い、この画像データを印刷制御部５０８からヘッドドライバ５０９に転送する。
【００５３】
印刷制御部５０８は、画像データをシリアルデータで転送するとともに、この画像データの転送及び転送の確定などに必要な転送クロックやラッチ信号、選択信号などをヘッドドライバ５０９に出力する。
【００５４】
印刷制御部５０８は、駆動波形のパターンデータを格納した駆動波形格納部、駆動波形のパターンデータをＤ／Ａ変換するＤ／Ａ変換器及び電圧増幅器、電流増幅器等で構成される駆動波形生成部（駆動波形を生成する手段）を含む。そして、印刷制御部５０８は、１の駆動パルス或いは複数の駆動パルスで構成される駆動波形を生成してヘッドドライバ５０９に対して出力する。
【００５５】
ヘッドドライバ５０９は、シリアルに入力される液体吐出ヘッド４０４の１行分に相当する画像データに基づいて印刷制御部５０８から与えられる駆動波形を構成する駆動パルスを選択して液体吐出ヘッド４０４の圧力発生手段としての圧電素子１１に対して与える。これにより、液体吐出ヘッド４０４を駆動する。
【００５６】
このとき、駆動波形を構成する１又は２以上の駆動パルスの全部又は一部（駆動パルスを形成する波形用要素の一部）を選択する。これにより、例えば、大滴、中滴、小滴など、大きさの異なるドットを打ち分けることができる。
【００５７】
次に、ヘッド駆動制御に係る部分の一例について図８のブロック説明図を参照して説明する。
【００５８】
印刷制御部５０８は、駆動波形ＰＶを生成出力する駆動波形を生成する手段としての駆動波形生成部７０１を含んでいる。また、印刷画像に応じた２ビットの画像データ（階調信号０、１）と、クロック信号、ラッチ信号、駆動波形を構成する駆動パルスを選択する選択信号（滴制御信号）を出力するデータ転送部７０２を含んでいる。
【００５９】
ここで、駆動波形生成部７０１からは、１印刷周期（１駆動周期）内に、少なくとも液体を吐出させる複数の駆動パルス（駆動信号）が時系列で配置された駆動波形ＰＶが生成出力される。
【００６０】
なお、選択信号は、ヘッドドライバ５０９のスイッチ手段であるアナログスイッチＡＳの開閉を滴毎に指示する信号である。駆動波形ＰＶの印刷周期に合わせて選択すべき駆動パルス（又は波形要素で）Ｈレベル（ＯＮ）に状態遷移し、非選択時にはＬレベル（ＯＦＦ）に状態遷移する。
【００６１】
ヘッドドライバ５０９は、シフトレジスタ７１１と、ラッチ回路７１２と、デコーダ７１３と、レベルシフタ７１４と、アナログスイッチアレイ７１５とを備えている。
【００６２】
シフトレジスタ７１１は、データ転送部７０２からの転送クロック（シフトクロック）及びシリアル画像データ（階調データ：２ビット／１チャンネル（１ノズル）を入力する。ラッチ回路７１２は、シフトレジスタ７１１の各レジスト値をラッチ信号によってラッチする。
【００６３】
デコーダ７１３は、階調データと選択信号をデコードして結果を出力する。レベルシフタ７１４は、デコーダ７１３のロジックレベル電圧信号をアナログスイッチアレイ７１５のアナログスイッチＡＳが動作可能なレベルへとレベル変換する。
【００６４】
アナログスイッチアレイ７１５のアナログスイッチＡＳは、レベルシフタ７１４を介して与えられるデコーダ７１３の出力でオン／オフ（開閉）される。
【００６５】
アナログスイッチアレイ７１５のアナログスイッチＡＳは、圧電素子１１の個別電極１４に接続され、駆動波形生成部７０１からの駆動波形ＰＶが入力されている。したがって、シリアル転送された画像データ（階調データ）と選択信号をデコーダ７１３でデコードした結果に応じてアナログスイッチＡＳがオンにする。これにより、駆動波形ＰＶを構成する所要の駆動パルス（あるいは波形要素）が通過して（選択されて）、圧電素子１１の個別電極１４に与えられる。
【００６６】
なお、本実施形態においては、制御部５００及びヘッドドライバ５０９によって本発明に係るアクチュエータ駆動制御装置を含む本発明に係るヘッド駆動制御装置ないし本発明に係るヘッド駆動制御手段を構成している。
【００６７】
次に、駆動波形、選択信号、吐出駆動波形及び非吐出駆動波形の一例について図９を参照して説明する。図９は各波形の説明に供する説明図である。
【００６８】
図９（ａ）に示すように、駆動波形ＰＶは、１駆動周期（１印刷周期）内に、時系列で、駆動パルスＰ１ないしＰ４を含む波形である。
【００６９】
駆動パルスＰ１は、液体を吐出させない程度にメニスカスを揺らす微駆動パルス（非吐出パルス）である。駆動パルスＰ１は、基準電位である中間電位Ｖｅから立下がって個別液室６を膨張させる引き込み波形要素と、引き込み波形要素による立下り電位を保持する保持波形要素と、保持波形要素で保持された電位から中間電位Ｖｅに立ち上がって個別液室６を収縮させる押し込み波形要素を含む。
【００７０】
駆動パルスＰ２は、液体を吐出させる吐出パルスである。駆動パルスＰ２は、引き込み波形要素と、保持波形要素と、押し込み波形要素を含んでいる。
【００７１】
駆動パルスＰ３は、液体を吐出させる吐出パルスである。駆動パルスＰ３は、引き込み波形要素と、保持波形要素と、立下り電位から二段階で中間電位Ｖｅまで立ち上がる押し込み波形要素を含んでいる。
【００７２】
駆動パルスＰ４は、液体を吐出させる吐出パルスである。駆動パルスＰ４は、引き込み波形要素と、保持波形要素と、立下り電位から中間電位Ｖｅを越えて立ち上がる押し込み波形要素と、押し込み波形要素で立ち上がった電位を保持する保持波形要素、及び中間電位Ｖｅまで立下がる引き込み波形要素とを含んでいる。
【００７３】
図９（ｂ）に示すように、選択信号１は、駆動波形ＰＶを構成するすべての駆動パルスＰ１ないしＰ４を選択する信号である。これにより、図９（ｃ）に示す大滴吐出駆動波形が圧電素子１１に与えられ、大滴が吐出される。
【００７４】
選択信号２は、駆動波形ＰＶの駆動パルスＰ２及びＰ４を選択する信号である。これにより、図９（ｄ）に示す中滴吐出駆動波形が圧電素子１１に与えられ、中滴が吐出される。
【００７５】
選択信号３は、駆動波形ＰＶの駆動パルスＰ３を選択する信号である。これにより、図９（ｅ）に示す小滴吐出駆動波形が圧電素子１１に与えられ、小滴が吐出される。
【００７６】
選択信号４は、駆動波形ＰＶの駆動パルス（非吐出パルス）Ｐ１を選択する信号である。これにより、図９（ｆ）に示す微駆動波形が圧電素子１１に与えられ、メニスカスが微駆動される。
【００７７】
次に、本発明に係るアクチュエータ駆動制御装置を含む本発明に係るヘッド駆動制御装置に係る構成の一例について図１０のブロック図を参照して説明する。
【００７８】
アクチュエータ駆動制御装置８００は、駆動波形生成手段８０１は、基準波形記憶手段８０２に記憶されている基準駆動波形のデータを読み出し、前述したように、Ｄ／Ａ変換、電流増幅、電圧増幅を行って駆動波形ＰＶを生成し、生成した駆動波形ＰＶをヘッドドライバ（駆動手段）５０９に出力する。
【００７９】
補正用計測手段８０３は、圧電素子１１に対して駆動波形ＰＶが印加されている時間（印加時間）、ここでは、駆動波形ＰＶの中間電位Ｖｅが印加されている印加時間の累積時間を計測する。
【００８０】
補正用計測手段８０３の計測結果は補正情報記憶手段８０４に記憶保持される。このとき、補正情報記憶手段８０４には、前回、駆動波形ＰＶの駆動電圧値を大きい値に更新したとき（これを「電圧更新タイミング」という。）からの中間電位Ｖｅの印加時間の累積時間が更新保持される。
【００８１】
温度計測手段８０５は、温度検出部８０の検出結果に基づいて環境温度（又はヘッド温度）を計測する。温度計測手段８０５で計測した計測温度は温度情報記憶手段８０６に記憶保持される。
【００８２】
電圧更新手段８０７は、経時的に駆動波形ＰＶの電圧値を更新する。ここでは、補正用計測手段８０３で計測された中間電位Ｖｅの印加時間の累積時間が、予め設定している駆動波形ＰＶの電圧値を更新する時間間隔（これを単に「更新間隔」という。）になったときに、駆動波形ＰＶの電圧値（本実施形態では、正側の電圧の波高値）を大きい値に更新する。
【００８３】
ここで、駆動波形ＰＶの電圧値の更新は、引き込み波形要素の立下り電位をそのままにして中間電位Ｖｅを高く補正することで、駆動パルスＰ１からＰ４の中間電位Ｖｅに対する波形要素の電圧値（波高値）を大きくしている。
【００８４】
また、電圧更新手段８０７による更新間隔は、更新の回数が多くなるに従って長くなるように設定されている。ここでは、更新毎に、次回の更新までの更新間隔を今回の更新間隔よりも長くしている（更新間隔を漸次長くする）。ただし、同じ更新間隔を複数回繰り返した後に更新間隔を長くする（更新間隔を段階的に長くする）構成とすることもできる。
【００８５】
電圧更新手段８０７による中間電位Ｖｅの補正は、温度情報記憶手段８０６に記憶された環境温度の計測結果にも基づいて変更ないし調整する。
【００８６】
この場合、電圧更新手段８０７が、更新間隔と駆動波形ＰＶの電圧値の更新値とが対応付けられたテーブルを備えていることで、簡単に更新値を得ることができる。また、このとき、更新間隔、更新値が環境温度に応じて設定されている複数のテーブルを備えていることで、温度情報記憶手段８０６に記憶されている環境温度に応じ更新間隔及び更新値を簡単に得ることができる。
【００８７】
次に、駆動波形の電圧値の補正について図１１も参照して説明する。図１１は同説明に供する１つの駆動パルスの例の説明図である。
【００８８】
駆動パルスＰ０は、前述したように、基準電位である中間電位Ｖｅから電位Ｖｂまで立下がって個別液室６を膨張させる引き込み波形要素ａと、立下り電位Ｖｂを保持する保持波形要素ｂと、保持波形要素ｂで保持された電位Ｖｂから中間電位Ｖｅに立ち上がって個別液室６を収縮させて液体を吐出させる押し込み波形要素ｃを含む。なお、押し込み波形要素ｃには、前述したように複数段階で立ち上がる波形要素、中間電位Ｖｅを越える電位まで立ち上がる波形要素も含まれる。
【００８９】
駆動波形ＰＶの電圧値の更新処理（制御）では、中間電位Ｖｅを高い値に補正する。例えば、図１１に示すように中間電位Ｖｅ０から中間電位Ｖｅ１に補正する。このとき、引き込み波形要素ａによる立下り電位Ｖｂは変更しない。
【００９０】
これにより、中間電位Ｖｅと立下り電位Ｖｂとの電位差（電圧値）が大きくなる。つまり、図１１に示す例では、中間電位Ｖｅを電位Ｖｅ０としたときの駆動波形（駆動パルスＰ）の電圧値は波高値Ｖｈ０である。これに対して、中間電位Ｖｅを電位Ｖｅ１と高くしたときには、駆動波形（駆動パルスＰ）の電圧値は波高値Ｖｈ１（Ｖｈ１＞Ｖｈ０）となり、大きな値になる。
【００９１】
なお、電圧値の更新値（補正値）は、更新後も初期の吐出速度と略同じ（同じを含む。）吐出速度が得られる値としているが、これに限るものではない。
【００９２】
このように、圧電素子１１に駆動波形を印加することで経時的に生じる圧電素子の変位量の変動（変位量の低下）に対し、駆動波形の電圧値（駆動パルスの波高値）を上げることで、低下した変位量を補って所要の変位量を確保することができ、変動を抑制できる。
【００９３】
次に、駆動波形の電圧値の更新制御における中間電位の印加時間の計測について図１２を参照して説明する。図１２は同説明に供するフロー図及びブロック説明図である。
【００９４】
まず、駆動波形ＰＶを設定する。この駆動波形ＰＶの設定は、基準波形記憶手段８０２に記憶されている基準波形情報８１１、補正情報記憶手段８０４に記憶されている電圧補正情報８１２、温度情報記憶手段８０６に記憶されている温度情報８１３に基づいて行う。
【００９５】
その後、駆動波形ＰＶの中間電位Ｖｅの印加が開始されたときから補正用計測手段８０３によって中間電位Ｖｅの印加時間の計測（補正計測）を開始する。
【００９６】
その後、印刷が行われている間（駆動波形ＰＶを圧電素子１１に印加している間）は、中間電位Ｖｅの印加時間の計測を継続する。
【００９７】
そして、駆動波形ＰＶの中間電位Ｖｅの印加が終了したときに補正用計測手段８０３による印加時間の計測（補正計測）を終了する。
【００９８】
上記の印加時間の計測は印刷が終了するまで繰り返し行う。
【００９９】
これによって、補正情報記憶手段８０４には、駆動波形ＰＶの中間電位Ｖｅの印加時間の累積時間が記憶される。なお、補正情報記憶手段８０４の累積時間は、駆動波形ＰＶの電圧値の更新を行ったときにリセットする。
【０１００】
次に、駆動波形の電圧値の更新の具体例について図１３を参照して説明する。図１３は同説明に供する説明図であり、（ａ）は中間電位の計測時間に対する電圧更新タイミングの関係の一例を示す説明図、（ｂ）は電圧更新を行った場合の駆動波形の説明図である。
【０１０１】
この例では、図１３（ａ）に示すように、駆動波形ＰＶの中間電位Ｖｅを高い値に更新するタイミング（これを「電圧更新タイミング」という。）は、圧電素子１１に対して駆動波形ＰＶの中間電位Ｖｅの印加を開始したときからの印加時間の累積時間を積算した積算累積時間が時間（時点）ｔ１、ｔ２、ｔ３、ｔ４、ｔ５、ｔ６に達したときとしている。また、計測する時間は、中間電位Ｖｅを印加している時間である。中間電位Ｖｅを印加している時間は、図１３（ｂ）の更新間隔Ｔ２の時間ではなく、更新間隔Ｔ２において実際に電圧Ｖｅ１が印加されている時間である。
【０１０２】
この場合、中間電位Ｖｅの印加を開始した時（０）から時間ｔ１までの間隔（時間）は更新間隔Ｔ１、同様に、時間ｔ１−ｔ２の間隔は更新間隔Ｔ２、・・・、時間ｔ５−ｔ６の間隔は更新間隔Ｔ６となる。なお、本実施形態では６回目の更新が終わった後は更新を行わないようにしている。
【０１０３】
ここで、時間ｔ１、ｔ２、ｔ３、ｔ４、ｔ５、ｔ６で更新を行う場合、例えば、各電圧更新タイミングからの駆動波形ＰＶの印加時間の累積時間を計測し、累積時間が次の電圧更新タイミングまでの時間間隔に達したときに更新を行う構成とできる。
【０１０４】
あるいは、圧電素子１１の使用開始からの駆動波形ＰＶの印加時間の累積時間を積算した積算累積時間を計測し、積算累積時間が更新の時間間隔を積算した積算時間間隔に達したときに更新を行う構成とすることもできる。例えば、積算累積時間が積算時間間隔である更新間隔Ｔ１＋Ｔ２になった時間ｔ２で更新を行う構成とすることもできる。
【０１０５】
そして、本実施形態では、更新間隔Ｔ１〜Ｔ６は、更新回数が増加するに従って漸次（更新毎に）長くなる設定としている。例えば、Ｔ１＜Ｔ２＜Ｔ３・・・＜Ｔ６としている。つまり、更新の時間間隔には、更新の回数が増加するに従って長くなる時間間隔を含んでいる。
【０１０６】
この場合、更新間隔は、指数関数的に長くなる設定とすることが好ましい。つまり、圧電素子１１に対する中間電位Ｖｅの印加時間の累積時間が長くなるに従って吐出速度が指数関数的に遅くなることから、更新間隔も指数関数的に変化させて電圧更新を行うことが好ましい。
【０１０７】
そして、図１３（ｂ）に示すように、最初の電圧更新タイミング（時間）ｔ１で、中間電位Ｖｅを、電位Ｖｅ０から電位Ｖｅ１（Ｖｅ１＞Ｖｅ０）に高く補正する。次の、電圧更新タイミング（時間ｔ２）で、中間電位Ｖｅを、電位Ｖｅ１から電位Ｖｅ２（Ｖｅ２＞Ｖｅ１）に高く補正する。同様に、電圧更新タイミング毎に中間電位Ｖｅを高くする補正（更新）を行っている。
【０１０８】
なお、模式的に電圧補正タイミングで電圧値を高くなるように変更しているが、電圧補正タイミングにて電圧を一度落として、変更する方が好ましい。
【０１０９】
つまり、電気機械変換素子、特に撓み変形を生じる圧電素子を使用し、圧電素子の抗電界を超える電圧を印加して駆動する場合、圧電素子の変位量が低下する変動が生じ、この変動は電圧を印加した累積時間に関係している。
【０１１０】
一方で、圧電素子の抗電界を超えるような電圧を印加して駆動する場合、経時的な特性変動量は電圧値に大きく依存せず、また、特性変動量は長期的には次第に収束する。そのため、更新毎に更新間隔を短くすると、過度に電圧を高くすることになり、圧電素子の劣化が促進されることになる。
【０１１１】
そこで、本実施形態では、経時に駆動波形の電圧値を高くする更新を行いながら、更新の時間間隔を次第に長くしている。これにより、過度な電圧補正して電気機械変換素子に過度な負担をかけることなく、電気機械変換素子の特性変動を抑制し、吐出特性の変動を抑制することができる。
【０１１２】
次に、駆動波形の電圧値の更新の他の具体例について図１４を参照して説明する。図１４は同説明に供する説明図であり、（ａ）は中間電位の計測時間に対する電圧更新タイミングの関係の一例を示す説明図、（ｂ）は電圧更新を行った場合の駆動波形の説明図である。
【０１１３】
これは、更新の時間間隔には、同じ時間間隔が複数回繰り返され後に当該繰り返された時間間隔よりも長くなる時間間隔を含む例である。図１４（ａ）に示すように、更新間隔Ｔ５と更新間隔Ｔ６は同じ時間間隔とし、更新間隔Ｔ７を更新間隔Ｔ５，Ｔ６より長くしている。
【０１１４】
このように、更新の時間間隔には更新の回数が増加するに従って長くなる時間間隔を含んでいれば、一部に同じ更新間隔の繰り返しを含むこともできる。
【０１１５】
次に、駆動波形の電圧値の更新の更に他の具体例について図１５を参照して説明する。図１５は同説明に供する説明図であり、（ａ）は中間電位の計測時間に対する電圧更新タイミングの関係の一例を示す説明図、（ｂ）は電圧更新を行った場合の駆動波形の説明図である。
【０１１６】
これは、更新の時間間隔には、更新回数が増加したときに更新前の時間間隔よりも短くなる時間間隔を含む例である。図１５（ａ）に示すように、更新間隔Ｔ６は、前回の更新間隔Ｔ５よりも短くしている。そして、更新間隔Ｔ６の次の更新間隔Ｔ７は、更新間隔ＴＴ５より長くしている。
【０１１７】
このように、更新の時間間隔には更新の回数が増加するに従って長くなる時間間隔を含んでいれば、更新の繰り返しの途中で、前回の時間間隔よりも短くなる時間間隔を含むこともできる。
【０１１８】
次に、具体的な実施例について説明する。
【０１１９】
まず、実施例及び比較例の評価で使用した液体吐出ヘッドの具体的な製造例について説明する。
【０１２０】
６インチシリコンウェハに、ＳｉＯ２（膜厚６００ｎｍ）、Ｓｉ（膜厚２００ｎｍ）、ＳｉＯ２（膜厚１００ｎｍ）、ＳｉＮ（膜厚１５０ｎｍ）、ＳｉＯ２（膜厚１３００ｎｍ）、ＳｉＮ（１５０ｎｍ）、ＳｉＯ２（膜厚１００ｎｍ）、Ｓｉ（２００ｎｍ）、ＳｉＯ２（膜厚６００ｎｍ）の順に形成した振動板３を作製した。
【０１２１】
その後、下部電極１３との密着膜としてチタン膜（膜厚２０ｎｍ）を成膜温度３５０℃でスパッタ装置にて成膜した後に、ＲＴＡを用いて７５０℃にて熱酸化し、引き続き、金属膜として白金膜（膜厚１６０ｎｍ）を成膜温度４００℃でスパッタ装置にて成膜して下部電極１３を形成した。
【０１２２】
次に、下地層となるＰｂＴｉＯ３層としてＰｂ:Ｔｉ＝１:１に調整した溶液と電気機械変換膜としてＰｂ:Ｚｒ：Ｔｉ＝１１５：４９：５１に調整された溶液を準備し、スピンコート法により膜を成膜した。
【０１２３】
具体的な前駆体塗布液の合成については、出発材料に酢酸鉛三水和物、イソプロポキシドチタン、イソプロポキシドジルコニウムを用いた。酢酸鉛の結晶水はメトキシエタノールに溶解後、脱水した。化学両論組成に対し鉛量を過剰にしている。これは、熱処理中のいわゆる鉛抜けによる結晶性低下を防ぐためである。
【０１２４】
イソプロポキシドチタン、イソプロポキシドジルコニウムをメトキシエタノールに溶解し、アルコール交換反応、エステル化反応を進め、先記の酢酸鉛を溶解したメトキシエタノール溶液と混合することでＰＺＴ前駆体溶液を合成した。このＰＺＴ濃度は、０．５モル／リットルにした。ＰＴの溶液に関してもＰＺＴ同様に作製した。
【０１２５】
これらの液を用いて、最初にＰＴ層をスピンコートにより成膜し、成膜後、１２０℃乾燥を実施し、その後、ＰＺＴの液をスピンコートにより成膜し、１２０℃乾燥→４００℃熱分解を行った。３層目の熱分解処理後に、結晶化熱処理（温度７３０℃）をＲＴＡ（急速熱処理）にて行った。このとき、ＰＺＴの膜厚は２４０ｎｍであった。この工程を計８回（２４層）実施し、約２μｍのＰＺＴ膜厚（圧電膜１２）を得た。
【０１２６】
次に、上部電極１４として酸化物膜として、ＳｒＲｕＯ３膜（膜厚４０ｎｍ）、金属膜としてＰｔ膜（膜厚１２５ｎｍ）をスパッタ成膜した。その後、東京応化社製フォトレジスト（ＴＳＭＲ８８００）をスピンコート法で成膜し、通常のフォトリソグラフィでレジストパターンを形成した後、ＩＣＰエッチング装置（サムコ製）を用いて所要の電極パターンを作製した。
【０１２７】
次に、絶縁膜２１として、ＡＬＤ工法を用いてＡＬ２Ｏ３膜を５０ｎｍ成膜した。このとき原材料としてＡＬについては、ＴＭＡ（シグマアルドリッチ社）、Oについてはオゾンジェネレーターによって発生させたＯ３を交互に積層させることで、成膜を進めた。その後、エッチングによりコンタクトホール部を形成する。
【０１２８】
その後、メタル配線としてＡＬをスパッタ成膜し、エッチングによりパターニング形成し、絶縁膜としてＳｉ３Ｎ４をプラズマＣＶＤにより５００ｎｍ成膜し、圧電素子１１を作製した。圧電素子１１は１つのチップ内に３００個が一列に並ぶようにレイアウトした。
【０１２９】
また、同様の工程により、保持基板５０を接合するための接合面段差を形成する。接合面段差は、個別液室６の隔壁に対応する位置に設けられている。絶縁膜を形成する工程で、個別液室６の隔壁に対応する位置に、絶縁膜２１、メタル配線、絶縁膜２２の各層と同じ層を形成している。すなわち、接合面段差は、絶縁膜２１と同じ層、メタル配線と同じ層、絶縁膜２２と同じ層を積層したもので構成されている。また、この接合面段差は、圧電素子１１の活性部、個別液室６の隔壁部の外側にはなく、振動板３の振動領域３０に影響を及ぼさない位置で形成されている。
【０１３０】
この後、コロナ帯電処理により分極処理を行った。コロナ帯電処理にはφ５０μｍのタングステンのワイヤを用い、グリッド電極としてステンレス製の開口率６０％のグリッド電極を用いた。分極処理条件としては、処理温度８０℃、コロナ電圧９ｋＶ、グリッド電圧１．５ｋＶ、処理時間３０ｓ、コロナ電極−グリッド電極間距離４ｍｍ、グリッド電極−ステージ間距離４ｍｍにて行った。
【０１３１】
また、共通電極用及び個別電極用の接続パッドを形成した。個別電極用の接続パッド間の距離は８０μｍとした。
【０１３２】
その後、Ｓｉウエハをエッチングして個別液室６（幅６０μｍ）を形成した。このとき個別液室６を保持するため、保持基板５０を接合した後に、ウエハ裏面からＳｉエッチングを実施した。圧電素子１１を覆う保持基板５０の凹部５２の開口幅は７５μｍとした。その後、他の部材を組み付けて液体吐出ヘッドを完成した。
【０１３３】
なお、上記製造方法で得られた圧電素子１１のＰ−Ｅヒステリシスループを図１６に示している。
【０１３４】
上記の作製した液体吐出ヘッドを用いて、吐出速度の変動評価を実施した。以下、電圧表現として、圧電素子を対象として見た電位状態を規定している。個別電極に駆動波形の電圧を、共通電極にバイアス電圧を印加することで、電圧波形を作成している。なお、個別電極のみで圧電素子に印加される電圧波形を制御しても差異はない。
【０１３５】
＜実施例１＞
図１１に示す駆動波形ＰＶ（駆動パルスＰ０）を圧電素子に印加して吐出速度の変動評価を実施した。ここで、駆動波形ＰＶの中間電位Ｖｅの印加時間を計測し続け、所定のタイミングに到達したときに、駆動波形ＰＶの電圧値（中間電位Ｖｅ）を更新した。更新電圧値（増加する電圧値）は、例えば、０．３Ｖとしている。
【０１３６】
この更新間隔は、前述したように指数関数的に長くなり、前回の電圧更新タイミングに至る間隔より、次回の電圧更新タイミングに至る間隔の方が長い。すなわち、電圧補正の更新間隔はｙ＝ｂ＊ｅｘｐ（ａｘ）で表現され、「ｘ」は所定の電圧更新タイミングの回数、「ｙ」は中間電位Ｖｅの印加時間となる。
【０１３７】
本実施例の場合、ａ＝１．３、ｂ＝４５００で更新間隔を決定した。また、電圧更新タイミングでの電圧値の更新幅（補正値）は、吐出速度Ｖｊが初期の状態になる電圧値となるようにした。環境温度は２５℃（常温）とした。
【０１３８】
＜実施例２＞
環境温度が１０℃である以外は、実施例１と同じである。
【０１３９】
＜実施例３＞
環境温度が４０℃である以外は、実施例１と同じである。
【０１４０】
＜実施例４＞
ａ＝１．３、ｂ＝５０００で更新間隔を決定し、電圧更新タイミングにおける電圧値の更新幅を、吐出速度Ｖｊが初期の状態より少し速い速度になる電圧値となるように更新した以外は、実施例１と同じである。
【０１４１】
＜比較例１＞
一定の更新間隔（実施例１の１回目の更新間隔）で更新を繰り返した以外は、実施例１と同じである。
【０１４２】
＜比較例２＞
更新毎に、更新間隔を実施例１の１回目の更新間隔から短くした以外は、実施例１と同じである。
【０１４３】
上述した実施例１ないし４、比較例１、２における吐出速度Ｖｊの変化率を評価した。その結果を図１７に示している。なお、変化率は、初期の吐出速度Ｖｊを１００％とし、その評価の開始を駆動回数０としている。
【０１４４】
また、駆動回数が５Ｅ１０回目の時点における吐出速度変化率と、５Ｅ１０回目に至るまでの吐出速度の変動について評価した。その結果を図１８に示している。なお、図１８７おいて、「◎」は速度変動が極めて小さいことを、「〇」は速度変化率又は速度変動が小さいことを、「×」は速度変化率又は速度変動が大きいことを意味している。
【０１４５】
実施例１ないし３の評価結果より、各環境温度ともに、駆動波形の電圧値を補正することにより、吐出速度Ｖｊがほぼ１００％で推移していることが分かる。このことから、各環境温度において適切に補正することが可能となる。
【０１４６】
また、いずれの環境温度においても、同一の手法で吐出速度Ｖｊの補正が可能であることから、各温度に応じた吐出速度更新タイミングを設定することができる。温度によって駆動波形の電圧値も異なることから、各温度での適切な更新間隔を設定するとともに、電圧値も決定することができる。
【０１４７】
また、各温度それぞれでの積算累積時間は設定する必要がなく、圧電素子に中間電位が印加された時間そのものを計測すればよい。これは温度によって吐出波形の電圧値は変わることがあるが、圧電素子の抗電界を超える場合、特性の変動が電圧値によって大きく依存しないためである。
【０１４８】
また、実施例４では、吐出速度Ｖｊが少し速くなっているタイミングがある。そのため、同じ環境温度（２５℃）の実施例１と実施例４を比較すると、実施例１（ｂ＝４５００）のほうが好ましい。ただし、駆動回数を重ねていくと、実施例１と比較してもほとんど差異のない結果になっている。したがって、例えば、印刷品質を確保することができる吐出速度Ｖｊの上下限値に余裕がある場合は、初期の吐出速度Ｖｊより少し速い吐出速度になる電圧値へ電圧補正することにより、更新間隔をより長くすることが可能となる。
【０１４９】
一方で、比較例１においては、一定の更新間隔で電圧を補正し続けたため、徐々に吐出速度が１００％より大きく（速く）なっている。また、この場合、電圧補正をし続けたため、駆動波形の電圧上限に至ってしまい、それ以降、電圧補正をすることができなくなった。比較例２においても、電圧更新タイミングが早くなっていることにより、吐出速度Ｖｊが１００％より大きくなり、また徐々に低下している。
【０１５０】
ここで、更新間隔を決定する係数は、圧電素子の特性、ヘッドの剛性、液体の粘度などの各種特性によって決定することができる。更新間隔を徐々に長くすることができるのは、圧電素子の経時的な特性変動が、駆動時間（累積時間）に対して変動量が徐々に収まるためである（初期の変化量が大きく、駆動回数が増えるに従い、変化量が小さくなる）。
【０１５１】
そのため、更新間隔を徐々に長くすることで、吐出速度の変動を抑制することができる。
【０１５２】
また、このときの吐出速度の変動は指数関数的に変化している（遅くなっている）ため、更新間隔の決定には指数関数による規定が特に好ましい。
【０１５３】
また、上述したように、電圧更新タイミングに至る時間（印加時間）を計測するとき、駆動波形の中間電位の印加時間を計測している。これにより、図９に示すように、複数の駆動パルスを含む駆動波形であっても、中間電位を計測することで、更新間隔に達したことを計測して電圧値を補正することができる。
【０１５４】
また、時間を計測することで駆動波形の電圧値の補正を実施したが、他の基準となるような情報があればそれでも良い。例えば、駆動波形の印加回数でもよく、この場合、ｙは駆動回数と駆動波形の波形長との関係から表現することも可能である。
【０１５５】
なお、上記実施形態では、アクチュエータ駆動制御装置が液体吐出ヘッドの圧電アクチュエータの駆動制御を行うヘッド駆動制御装置に含まれる構成で説明したが、アクチュエータは液体吐出ヘッドの電気機械変換素子を含むアクチュエータを駆動制御するものに限定されない。
【０１５６】
また、上記実施形態における駆動波形の電圧値の更新、駆動波形の印加時間の計測などの処理（制御）は、本発明に係るプログラムに従って主制御部のコンピュータによって行われる。
【０１５７】
本願において、吐出される液体は、ヘッドから吐出可能な粘度や表面張力を有するものであればよく、特に限定されないが、常温、常圧下において、または加熱、冷却により粘度が３０ｍＰａ・ｓ以下となるものであることが好ましい。より具体的には、水や有機溶媒等の溶媒、染料や顔料等の着色剤、重合性化合物、樹脂、界面活性剤等の機能性付与材料、ＤＮＡ、アミノ酸やたんぱく質、カルシウム等の生体適合材料、天然色素等の可食材料、などを含む溶液、懸濁液、エマルジョンなどであり、これらは例えば、インクジェット用インク、表面処理液、電子素子や発光素子の構成要素や電子回路レジストパターンの形成用液、３次元造形用材料液等の用途で用いることができる。
【０１５８】
「液体吐出ユニット」は、液体吐出ヘッドに機能部品、機構が一体化したものであり、液体の吐出に関連する部品の集合体が含まれる。例えば、「液体吐出ユニット」は、ヘッドタンク、キャリッジ、供給機構、維持回復機構、主走査移動機構の構成の少なくとも一つを液体吐出ヘッドと組み合わせたものなどが含まれる。
【０１５９】
ここで、一体化とは、例えば、液体吐出ヘッドと機能部品、機構が、締結、接着、係合などで互いに固定されているもの、一方が他方に対して移動可能に保持されているものを含む。また、液体吐出ヘッドと、機能部品、機構が互いに着脱可能に構成されていても良い。
【０１６０】
例えば、液体吐出ユニットとして、液体吐出ヘッドとヘッドタンクが一体化されているものがある。また、チューブなどで互いに接続されて、液体吐出ヘッドとヘッドタンクが一体化されているものがある。ここで、これらの液体吐出ユニットのヘッドタンクと液体吐出ヘッドとの間にフィルタを含むユニットを追加することもできる。
【０１６１】
また、液体吐出ユニットとして、液体吐出ヘッドとキャリッジが一体化されているものがある。
【０１６２】
また、液体吐出ユニットとして、液体吐出ヘッドを走査移動機構の一部を構成するガイド部材に移動可能に保持させて、液体吐出ヘッドと走査移動機構が一体化されているものがある。また、液体吐出ヘッドとキャリッジと主走査移動機構が一体化されているものがある。
【０１６３】
また、液体吐出ユニットとして、液体吐出ヘッドが取り付けられたキャリッジに、維持回復機構の一部であるキャップ部材を固定させて、液体吐出ヘッドとキャリッジと維持回復機構が一体化されているものがある。
【０１６４】
また、液体吐出ユニットとして、ヘッドタンク若しくは流路部品が取付けられた液体吐出ヘッドにチューブが接続されて、液体吐出ヘッドと供給機構が一体化されているものがある。このチューブを介して、液体貯留源の液体が液体吐出ヘッドに供給される。
【０１６５】
主走査移動機構は、ガイド部材単体も含むものとする。また、供給機構は、チューブ単体、装填部単体も含むものする。
【０１６６】
「液体を吐出する装置」には、液体吐出ヘッド又は液体吐出ユニットを備え、液体吐出ヘッドを駆動させて液体を吐出させる装置が含まれる。液体を吐出する装置には、液体が付着可能なものに対して液体を吐出することが可能な装置だけでなく、液体を 気中や液中に向けて吐出する装置も含まれる。
【０１６７】
この「液体を吐出する装置」は、液体が付着可能なものの給送、搬送、排紙に係わる手段、その他、前処理装置、後処理装置なども含むことができる。
【０１６８】
例えば、「液体を吐出する装置」として、インクを吐出させて用紙に画像を形成する装置である画像形成装置、立体造形物（三次元造形物）を造形するために、粉体を層状に形成した粉体層に造形液を吐出させる立体造形装置（三次元造形装置）がある。
【０１６９】
また、「液体を吐出する装置」は、吐出された液体によって文字、図形等の有意な画像が可視化されるものに限定されるものではない。例えば、それ自体意味を持たないパターン等を形成するもの、三次元像を造形するものも含まれる。
【０１７０】
上記「液体が付着可能なもの」とは、液体が少なくとも一時的に付着可能なものであって、付着して固着するもの、付着して浸透するものなどを意味する。具体例としては、用紙、記録紙、記録用紙、フィルム、布などの被記録媒体、電子基板、圧電素子などの電子部品、粉体層（粉末層）、臓器モデル、検査用セルなどの媒体であり、特に限定しない限り、液体が付着するすべてのものが含まれる。
【０１７１】
上記「液体が付着可能なもの」の材質は、紙、糸、繊維、布帛、皮革、金属、プラスチック、ガラス、木材、セラミックスなど液体が一時的でも付着可能であればよい。
【０１７２】
また、「液体を吐出する装置」は、液体吐出ヘッドと液体が付着可能なものとが相対的に移動する装置があるが、これに限定するものではない。具体例としては、液体吐出ヘッドを移動させるシリアル型装置、液体吐出ヘッドを移動させないライン型装置などが含まれる。
【０１７３】
また、「液体を吐出する装置」としては、他にも、用紙の表面を改質するなどの目的で用紙の表面に処理液を塗布するために処理液を用紙に吐出する処理液塗布装置、原材料を溶液中に分散した組成液を、ノズルを介して噴射させて原材料の微粒子を造粒する噴射造粒装置などがある。
【０１７４】
なお、本願の用語における、画像形成、記録、印字、印写、印刷、造形等はいずれも同義語とする。
【符号の説明】
【０１７５】
１  ノズル板
２  流路板
３  振動板
４  ノズル
６  個別液室
１０  共通液室
１１  圧電素子
１３  下部電極（共通電極）
１４  上部電極（個別電極）
２０  アクチュエータ基板
８０  温度検出部
４０３  キャリッジ
４０４  液体吐出ヘッド
４４０  液体吐出ユニット
５００  制御部
７０１  駆動波形生成部
８００  アクチュエータ駆動制御装置
８０１  駆動波形生成手段
８０３  補正用計測手段
８０７  電圧更新手段
【図１】
2017140823.tif 000003
【図２】
2017140823.tif 000004
【図３】
2017140823.tif 000005
【図４】
2017140823.tif 000006
【図５】
2017140823.tif 000007
【図６】
2017140823.tif 000008
【図７】
2017140823.tif 000009
【図８】
2017140823.tif 000010
【図９】
2017140823.tif 000011
【図１０】
2017140823.tif 000012
【図１１】
2017140823.tif 000013
【図１２】
2017140823.tif 000014
【図１３】
2017140823.tif 000015
【図１４】
2017140823.tif 000016
【図１５】
2017140823.tif 000017
【図１６】
2017140823.tif 000018
【図１７】
2017140823.tif 000019
【図１８】
2017140823.tif 000020