特許 6202573 液体吐出装置

(19)【発行国】日本国特許庁(JP)

(12)【公報種別】特許公報(B2)

(11)【特許番号】6202573

(24)【登録日】2017年9月8日

(45)【発行日】2017年9月27日

(54)【発明の名称】液体吐出装置

(51)【国際特許分類】

   B41J 2/14 20060101AFI20170914BHJP

【ＦＩ】

   B41J2/14 303

   B41J2/14 611

【請求項の数】8

【全頁数】28

(21)【出願番号】特願2014-28881(P2014-28881)

(22)【出願日】2014年2月18日

(65)【公開番号】特開2015-150855(P2015-150855A)

(43)【公開日】2015年8月24日

【審査請求日】2016年12月7日

(73)【特許権者】

【識別番号】000002325

【氏名又は名称】セイコーインスツル株式会社

(74)【代理人】

【識別番号】100142837

【弁理士】

【氏名又は名称】内野 則彰

(74)【代理人】

【識別番号】100166305

【弁理士】

【氏名又は名称】谷川 徹

(74)【代理人】

【識別番号】100064908

【弁理士】

【氏名又は名称】志賀 正武

(74)【代理人】

【識別番号】100126664

【弁理士】

【氏名又は名称】鈴木 慎吾

(74)【代理人】

【識別番号】100161207

【弁理士】

【氏名又は名称】西澤 和純

(72)【発明者】

【氏名】平田 雅一

【審査官】 外川 敬之

(56)【参考文献】

【文献】 特開２０１３−２１２５９２（ＪＰ，Ａ）

【文献】 特開２００４−１０６２０８（ＪＰ，Ａ）

【文献】 特開２０１０−２７４６２０（ＪＰ，Ａ）

【文献】 特開２０１２−２４５７１５（ＪＰ，Ａ）

【文献】 特開２００９−１３７１３２（ＪＰ，Ａ）

【文献】 特開２００４−３５１７０４（ＪＰ，Ａ）

【文献】 特開２００７−２２３３１５（ＪＰ，Ａ）

(58)【調査した分野】（Int.Cl.，ＤＢ名）

Ｂ４１Ｊ ２／０１−２１５

(57)【特許請求の範囲】

【請求項1】

圧電体により、側壁の少なくとも一部が変形する吐出チャネルと、
前記圧電体に電圧を印加して前記側壁を変形させる第１電極と、
前記側壁への圧力によって前記圧電体に生じる電圧を検出する第２電極と、
を備え、
前記第１電極と前記第２電極は、前記側壁の一面に設けられている液体吐出装置。

【請求項2】

前記側壁は、少なくとも一部が圧電体であり、
前記第１電極は、前記圧電体を挟んで対になって設けられており、
前記第２電極は、前記圧電体を挟んで対になって設けられている請求項１に記載の液体吐出装置。

【請求項3】

前記第２電極は、前記側壁の変形前後で、平面又は略平面に保たれる一面に設けられている請求項１又は２に記載の液体吐出装置。

【請求項4】

前記側壁は、変形後又は変形前に、凸部又は凹部となる屈曲部を有し、
前記第１電極と前記第２電極は、前記側壁の一面において、前記屈曲部を挟んで設けられている請求項１から３のいずれか一項に記載の液体吐出装置。

【請求項5】

前記第１電極は、前記側壁の一面のうち一方の半面の少なくとも一部に設けられており、
前記第２電極は、前記一面のうち他方の半面の少なくとも一部に設けられている請求項１から４のいずれか一項に記載の液体吐出装置。

【請求項6】

前記第２電極で検出された電圧に基づいて、前記第１電極に印加する電圧を制御する制御部、
をさらに備える請求項１から請求項５のいずれか一項に記載の液体吐出装置。

【請求項7】

前記制御部は、前記第２電極で検出された電圧の変動周期に基づいて、前記第１電極に印加する電圧を制御する請求項６に記載の液体吐出装置。

【請求項8】

前記制御部は、前記第２電極で検出された電圧の変動周期に基づいて、前記第１電極への電圧の印加時間を定める請求項６又は７に記載の液体吐出装置。

【発明の詳細な説明】

【技術分野】

【0001】

本発明は、液体吐出装置に関する。

【背景技術】

【0002】

従来から、記録紙等にインクを吐出して文字、図形を描画するインクジェット方式の液体吐出装置が開発されている。このような液体吐出装置は、素子基板の表面に液体材料を吐出し、素子基板等に機能性薄膜を形成する目的で用いられることがある。インクジェット方式は、インクや液体材料等の液体を液体タンクから供給管を介して液体吐出ヘッドに供給し、液体吐出ヘッドに形成されたチャネルに液体を充填し、充填した液体をそのチャネルに連通するノズルから記録紙や素子基板等の被記録媒体に吐出させる方式である。当該方式の液体吐出装置は、液体を吐出させている間、被記録媒体を移動させて液体が付着した点を展開する。その結果、展開された領域が、描画された文字、図形として、又は薄膜の領域として形成される。

【0003】

ところで、液体吐出ヘッドには、各ノズルから吐出させるインクを収容するチャネルの圧力を検出するものがある。
例えば、特許文献１に記載の液体吐出ヘッドは、吐出孔から吐出させる液体に吐出のための加圧を行う圧力室と、圧力室を構成する壁面に配設される圧力検出素子と、圧力室を構成する壁面に設けられ、圧力室を変形させるアクチュエータとを備える。

【先行技術文献】

【特許文献】

【0004】

【特許文献1】特開２００６−１０３００４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、特許文献１に記載の液体吐出ヘッドは、アクチュエータと別個に圧力検出素子を設けるため、製造コストが上昇する。また、特許文献１に記載の液体吐出ヘッドでは、圧力検出素子は、圧力室壁に設けられている。圧力検出素子は厚みがあり圧力室壁と一体になるため、圧力検出素子が設けられた場合と設けられない場合とでは、圧力室壁の機械的特性が大きく変わってしまう。つまり、圧力検出素子が設けて圧力室壁の機械的特性が変化した場合、圧力波の伝搬挙動が、圧力検出素子が設けられていない場合と大きく異なってしまうことがある。場合によっては、特許文献１に記載の液体吐出ヘッドでは、アクチュエータと別個の圧力検出素子を備えたことにより、圧力波の伝搬損失が大きくなり、吐出効率が低下することがある。

【0006】

そこで、本発明は上述の事情を鑑みてなされたものであり、経済的かつ効率よく圧力室内の圧力を検出できる液体吐出装置を提供することを目的とする。

【課題を解決するための手段】

【0007】

本発明の一態様は、液体吐出装置であって、圧電体により、側壁の少なくとも一部が変形する吐出チャネルと、前記圧電体に電圧を印加して前記側壁を変形させる第１電極と、 前記側壁への圧力によって前記圧電体に生じる電圧を検出する第２電極と、を備え、前記第１電極と前記第２電極は、前記側壁の一面に設けられている。
この構成によれば、液体吐出装置は、第１電極は圧電体に印加し、第２電極はその圧電体に生じる電圧を検出するので、別個に圧電体を設ける場合と比較して、製造コストを下げることができる。また、前記第１電極と前記第２電極は、前記側壁の一面に設けられているので、液体吐出装置は、圧力波の伝搬損失が大きくなることを防止でき、吐出効率を向上できることがある。このように、液体吐出装置は、経済的かつ効率よく吐出チャネル（圧力室）内の圧力を検出できる。

【0008】

本発明の一態様は、上述の液体吐出装置において、前記側壁は、少なくとも一部が圧電体であり、前記第１電極は、前記圧電体を挟んで対になって設けられており、前記第２電極は、前記圧電体を挟んで対になって設けられている。
この構成によれば、液体吐出装置は、側壁を変形でき、当該変形によって液体を吐出できるとともに、当該側壁への圧力によって圧電体に生じる圧力を検出できる。

【0009】

本発明の一態様は、上述の液体吐出装置において、前記第２電極は、前記側壁の変形前後で、略平面に保たれる一面に設けられている。
この構成によれば、液体吐出装置は、第２電極が略平面に保たれる一面にあるので、吐出チャネルの側壁が変化した場合でも、圧力波の伝搬挙動が、第２電極が設置されていない場合と大きく異なってしまうことを防止できる。

【0010】

本発明の一態様は、上述の液体吐出装置において、前記側壁は、変形後又は変形前に、凸部又凹部となる屈曲部を有し、前記第１電極と前記第２電極は、前記側壁の一面において、前記屈曲部を挟んで設けられている。
この構成によれば、液体吐出装置は、第２電極が屈曲部以外の面に設けられて屈曲の少ない面にあるので、吐出チャネルの側壁が変化した場合でも、圧力波の伝搬挙動が、第２電極が設置されていない場合と大きく異なってしまうことを防止できる。

【0011】

本発明の一態様は、上述の液体吐出装置において、前記第１電極は、前記側壁の一面のうち一方の半面の少なくとも一部に設けられており、前記第２電極は、前記一面のうち他方の半面の少なくとも一部に設けられている。
この構成によれば、液体吐出装置は、半面の境界を屈曲部にでき、第２電極を屈曲の少ない面に設けることができるので、吐出チャネルの側壁が変化した場合でも、圧力波の伝搬挙動が、第２電極が設置されていない場合と大きく異なってしまうことを防止できる。

【0012】

本発明の一態様は、上述の液体吐出装置において、前記第２電極で検出された電圧に基づいて、前記第１電極に印加する電圧を制御する制御部をさらに備える。
この構成によれば、液体吐出装置は、第２電極で検出された電圧、つまり、吐出チャネル内の圧力波変動に応じて、液体の吐出を制御することができる。

【0013】

本発明の一態様は、上述の液体吐出装置において、前記制御部は、前記第２電極で検出された電圧の変動周期に基づいて、前記第１電極に印加する電圧を制御する。
この構成によれば、液体吐出装置は、第２電極で検出された電圧の変動周期、つまり、吐出チャネル内の圧力波変動の周期に応じて、液体の吐出を制御することができる。

【0014】

本発明の一態様は、上述の液体吐出装置において、前記制御部は、前記第２電極で検出された電圧の変動周期に基づいて、前記第１電極への電圧の印加時間を定める。
この構成によれば、液体吐出装置は、第２電極で検出された電圧の変動周期、つまり、吐出チャネル内の圧力波変動の周期に応じて、液体の吐出を制御することができる。

【発明の効果】

【0015】

本発明によれば、経済的かつ効率よく圧力室内の圧力を検出できる。

【図面の簡単な説明】

【0016】

【図1】本発明の第１の実施形態に係るプリンタの概略構成図である。

【図2】本発明の第１の実施形態に係るインクジェットヘッドの斜視図である。

【図3】本発明の第１の実施形態に係るヘッドチップの斜視図である。

【図4】本発明の第１の実施形態に係るヘッドチップの分解斜視図である。

【図5】本発明の第１の実施形態に係るヘッドチップの拡大斜視図である。

【図6】本発明の第１の実施形態に係る吐出チャネルの断面図である。

【図7】本発明の第１の実施形態に係るヘッドチップの断面図である。

【図8】本発明の第１の実施形態に係るプリンタの機能ブロック図である。

【図9】本発明の第１の実施形態におけるインクの吐出制御を説明するための図である。

【図10】本発明の第１の実施形態における共振周期の検出例を説明するための図である。

【図11】本発明の第２の実施形態に係るヘッドチップの斜視図である。

【図12】本発明の第２の実施形態に係るヘッドチップの断面図である。

【図13】本発明の第２の実施形態に係るプリンタの機能ブロック図である。

【図14】本発明の第２の実施形態における遅延時間の検出例を説明するための図である。

【図15】本発明の第２の実施形態におけるインクの吐出制御の一例を説明するための図である。

【図16】本発明の第２の実施形態におけるインクの吐出制御の他の例を説明するための図である。

【図17】本発明の第２の実施形態の変形例に係るインクジェットヘッドの断面図である。

【発明を実施するための形態】

【0017】

以下、本発明の実施形態について、図面を参照しながら説明する。なお、各図において同一部分には同一符号を付している。以下の実施形態では、本発明の液体吐出ヘッドを具備する液体吐出装置の一例として、インク（液体）を利用して記録紙等の被記録媒体に記録を行うインクジェットプリンタ（以下、単にプリンタという）を例に挙げて説明する。

【0018】

（第１の実施形態）
本発明の第１の実施形態について説明する。
図１は、本実施形態に係るプリンタ１の概略構成図である。
プリンタ１は、被記録媒体Ｓを搬送する一対の搬送手段２、３と、被記録媒体Ｓにインク（図示せず）を吐出するインクジェットヘッド４と、インクジェットヘッド４にインクを供給するインク供給手段５と、インクジェットヘッド４を被記録媒体Ｓの搬送方向（Ｙ方向）と直交する走査方向（Ｘ方向）に走査させる走査手段６と、を備えている。なお、被記録媒体Ｓとして、紙や、樹脂フィルム、ガラス、セラミックス等、種々の材料を用いることができる。

【0019】

また、本実施形態のプリンタ１には、搬送手段２、３、インクジェットヘッド４、インク供給手段５、及び走査手段６等に電気的に接続されて相互に信号を送受信する制御ユニット８が設けられている。筺体９は、プリンタ１の外観を構成し、この筺体９に上述した各構成品が搭載されている。また、本実施形態では、Ｙ方向及びＸ方向の２方向にそれぞれ直交する方向をＺ方向（図１では、上下方向）とする。

【0020】

一対の搬送手段２、３は、Ｙ方向に間隔をあけて配置されており、一方の搬送手段２がＹ方向の上流（被記録媒体Ｓの搬送元により近い部分）に位置し、他方の搬送手段３がＹ方向の下流（被記録媒体Ｓの搬送先により近い部分）に位置している。これら搬送手段２、３は、Ｘ方向に延設されたグリッドローラ２Ａ，３Ａと、このグリッドローラ２Ａ，３Ａに対して平行に配置されるとともに、グリッドローラ２Ａ，３Ａとの間で被記録媒体Ｓを挟み込むピンチローラ２Ｂ、３Ｂと、グリッドローラ２Ａ，３Ａをその軸回りに回転させるモータ等の駆動機構（図示せず）と、をそれぞれ備えている。
そして、一対の搬送手段２、３のグリッドローラ２Ａ，３Ａを回転させることで、被記録媒体ＳをＹ方向に沿った矢印Ａ方向に搬送することが可能とされている。

【0021】

インク供給手段５は、インクが収容されたインクタンク１０と、インクタンク１０及びインクジェットヘッド４間を接続するインク配管１１と、を備えている。図１に示す例では、インクタンク１０は、イエロー（Ｙ）、マゼンタ（Ｍ）、シアン（Ｃ）、ブラック（Ｂ）の四色のインクがそれぞれ収容されたインクタンク１０Ｙ，１０Ｍ，１０Ｃ，１０ＢがＹ方向に並んで配置されている。インク配管１１は、例えば可撓性を有するフレキシブルホースであり、インクジェットヘッド４を支持するキャリッジ１６の動作（移動）に追従可能とされている。

【0022】

走査手段６は、Ｘ方向に延び、Ｙ方向に間隔をあけて互いに平行に配置された一対のガイドレール１５と、これら一対のガイドレール１５に沿って移動可能に配置されたキャリッジ１６と、このキャリッジ１６をＸ方向に移動させる駆動機構１７と、を備えている。
駆動機構１７は、一対のガイドレール１５の間に配置され、Ｘ方向に間隔をあけて配置された一対のプーリ１８と、これら一対のプーリ１８の間に巻回されてＸ方向に移動する無端ベルト１９と、一方のプーリ１８を回転駆動させる駆動モータ２０と、を備えている。

【0023】

キャリッジ１６は、無端ベルト１９に連結されており、一方のプーリ１８の回転駆動による無端ベルト１９の移動に伴ってＸ方向に移動可能とされている。また、キャリッジ１６には、複数のインクジェットヘッド４がＸ方向に並行して配列された状態で搭載されている。図示の例では、イエロー（Ｙ）、マゼンタ（Ｍ）、シアン（Ｃ）、ブラック（Ｂ）の各インクをそれぞれ吐出する４つのインクジェットヘッド４、すなわちインクジェットヘッド４Ｙ，４Ｍ，４Ｃ，４Ｂがキャリッジ１６に搭載されている。
上述した搬送手段２、３及び走査手段６により、インクジェットヘッド４と被記録媒体Ｓとを相対的に移動させる搬送手段が構成されている。

【0024】

（インクジェットヘッド）
次に、インクジェットヘッド４について説明する。インクジェットヘッド４Ｙ，４Ｍ，４Ｃ，４Ｂは、供給されるインクの色以外は何れも同一の構成からなるため、以下の説明では、インクジェットヘッド４Ｙ，４Ｍ，４Ｃ，４Ｂのそれぞれを、インクジェットヘッド４として説明する。

【0025】

図２は、本実施形態に係るインクジェットヘッド４の斜視図である。
インクジェットヘッド４は、キャリッジ１６に固定される固定プレート２５と、この固定プレート２５上に固定されたヘッドチップ２６と、インク供給手段５から供給されたインクを、ヘッドチップ２６の後述するインク導入孔４１Ａ（図３参照）にさらに供給するインク供給部２７と、ヘッドチップ２６に駆動電圧を印加する液体吐出制御回路２８と、を備えている。

【0026】

インクジェットヘッド４は、駆動電圧が印加されることで、各色のインクを所定の吐出量で吐出する。このとき、インクジェットヘッド４が走査手段６によりＸ方向に移動することで、被記録媒体Ｓにおける所定範囲に記録（印刷）を行うことができ、この走査を搬送手段２、３により被記録媒体ＳをＹ方向に搬送しながら繰り返し行うことで、被記録媒体Ｓの全体に記録を行うことが可能となる。

【0027】

固定プレート２５には、アルミ等の金属製のベースプレート３０がＺ方向に沿って起立した状態で固定されているとともに、ヘッドチップ２６のインク導入孔４１Ａにインクを供給する流路部材３１が固定されている。流路部材３１の上方には、インクを貯留する貯留室を内部に有する圧力緩衝器３２がベースプレート３０に支持された状態で配置されている。そして、流路部材３１と圧力緩衝器３２とはインク連結管３３を介して連結され、圧力緩衝器３２にはインク配管１１が接続されている。

【0028】

そして、圧力緩衝器３２は、インク配管１１を介してインクが供給されると、インクを内部の貯留室内に一旦貯留した後、所定量のインクをインク連結管３３の内部及び流路部材３１の内部を介してインク導入孔４１Ａに供給する。
上述した流路部材３１、圧力緩衝器３２及びインク連結管３３により、インク供給部２７が構成されている。

【0029】

また、固定プレート２５には、ヘッドチップ２６を駆動するための集積回路等の制御回路（駆動回路）３５Ａが搭載されたＩＣ基板３６が取り付けられている。制御回路３５Ａと、ヘッドチップ２６の第１コモン電極５０（後述）及び駆動電極５２（後述）、第２コモン電極５０及び検出電極５６（後述）とは、配線パターンがプリント配線されたフレキシブル基板３７を介して電気的に接続されている。これにより、制御回路３５Ａは、フレキシブル基板３７を介して第１コモン電極５０と駆動電極５２との間に駆動電圧を印加することが可能になる。また、制御ユニット８では、第２コモン電極５０と検出電極５６との間に生じた電圧（検出電圧）を検出することが可能になる。
そして、制御回路３５Ａが搭載されたＩＣ基板３６、及びフレキシブル基板３７により、液体吐出制御回路２８が構成されている。ＩＣ基板３６には、上述した制御ユニット８がフレキシブル基板３７（図１参照）を介して接続される。

【0030】

（ヘッドチップ）
続いて、ヘッドチップ２６について説明する。
図３は、本実施形態に係るヘッドチップ２６の斜視図である。
ヘッドチップ２６は、アクチュエータプレート４０、カバープレート４１、支持プレート４２及びノズルプレート４３を備える。ヘッドチップ２６は、吐出チャネル４５Ａ（後述）の長手方向（Ｙ方向）端部に臨むノズル孔４３Ａからインクを吐出する、いわゆるエッジシュートタイプのヘッドチップである。

【0031】

アクチュエータプレート４０の一方の主面４０Ｃ（図５参照）には、カバープレート４１が重ね合わされている。
カバープレート４１は、例えばアクチュエータプレート４０と同じ材料であるＰＺＴセラミックス基板で形成され、アクチュエータプレート４０と同様の熱膨張をさせることで、温度変化に対する反りや変形を抑制している。但し、この場合に限られず、アクチュエータプレート４０とは異なる材料でカバープレート４１を形成しても構わないが、熱膨張係数が近い材料を用いることが好ましい。

【0032】

カバープレート４１には、Ｙ方向を長手方向とする平面視矩形状のインク導入孔４１Ａが形成されている。このインク導入孔４１Ａには、上述した流路部材３１（図２参照）を介して供給されてきたインクを吐出チャネル４５Ａ内に導入させ、かつダミーチャネル４５Ｂ内への導入を規制する複数のスリット５５Ａが形成されたインク導入板５５が形成されている。つまり、複数のスリット５５Ａは、吐出チャネル４５Ａに対応する位置に形成され、各吐出チャネル４５Ａ内にのみインクを充填することが可能とされる。なお、インク導入孔４１Ａは、マニホールド（ｍａｎｉｆｏｌｄ、分岐管）と呼ばれることがある。

【0033】

図４は、本実施形態に係るヘッドチップ２６の分解斜視図である。
図４は、図３に示すヘッドチップ２６において、支持プレート４２及びノズルプレート４３が取り外された状態を示す。
アクチュエータプレート４０は、分極方向が厚さ方向（Ｘ方向）で異なる第１アクチュエータプレート４０Ａ及び第２アクチュエータプレート４０Ｂの、２枚のプレートを積層した積層プレートとされている（いわゆる、シェブロン方式）。これら第１アクチュエータプレート４０Ａ及び第２アクチュエータプレート４０Ｂは、ともに厚さ方向（Ｘ方向）に分極処理された圧電基板、例えばＰＺＴセラミックス基板であり、互いの分極方向を反対に向けた状態で接合されている。

【0034】

アクチュエータプレート４０の形状は、平面視長方形であり、その長手方向をＹ方向とし、短手方向をＺ方向とする。なお、本実施形態のヘッドチップ２６はエッジシュート対応のため、Ｘ方向、すなわち厚さ方向がプリンタ１におけるインクジェットヘッド４の走査方向に一致し、Ｙ方向、すなわち長手方向が被記録媒体Ｓの搬送方向に一致する。
また、本実施形態では、アクチュエータプレート４０におけるＺ方向の両側に位置する側面のうち、ノズルプレート４３に対向する側面を前端面４０Ｄと称し、この前端面４０ＤとはＺ方向の反対側に位置する側面を後端面４０Ｅと称する。

【0035】

支持プレート４２は、重ね合されたアクチュエータプレート４０及びカバープレート４１を支持するともに、ノズルプレート４３を同時に支持している。支持プレート４２には、Ｙ方向に沿って嵌合孔４２Ａが形成されており、重ね合されたアクチュエータプレート４０及びカバープレート４１を嵌合孔４２Ａ内に嵌め込んだ状態で支持している。この際、支持プレート４２は、アクチュエータプレート４０の前端面４０Ｄと面一となるように組み合わされている（図３参照）。

【0036】

ノズルプレート４３は、支持プレート４２及びアクチュエータプレート４０の前端面４０Ｄに、例えば接着等により固定されている。ノズルプレート４３は、例えばポリイミド等の樹脂材料からなるフィルム状でもよい。なお、ノズルプレート４３は、樹脂材料の他に、ガラス等により形成されてもよく、シリコンやステンレスなどの金属により形成されても構わない。

【0037】

また、ノズルプレート４３には、Ｙ方向に所定の間隔をあけて複数のノズル孔４３Ａが一列に並んだ状態で形成されている。これらノズル孔４３Ａは、複数の吐出チャネル４５Ａに対してそれぞれ対向する位置に形成されており、対向する吐出チャネル４５Ａ内に連通する。吐出チャネル４５Ａにはインクが充填されるため、ノズル孔４３Ａでのインクの圧力Ｐが所定の圧力の閾値Ｐ_ｔｈ以上になると、ノズル孔４３Ａからインクが吐出される。ノズル孔４３Ａでのインクの圧力Ｐが、閾値Ｐ_ｔｈよりも低い場合には、ノズル孔４３Ａにおいてインクが吐出されずメニスカスが保たれる。

【0038】

アクチュエータプレート４０の一方の主面４０Ｃ（カバープレート４１側に位置する面、図５参照）には、その長手方向（Ｙ方向）に所定の間隔をあけて並んだ複数のチャネル４５が形成されている。これら複数のチャネル４５は、Ｚ方向に沿って直線状に延びる溝部である。Ｚ方向の一端のうち、これら複数のチャネル４５の間には、断面矩形状でＺ方向に延びる駆動壁４６が形成され、この駆動壁４６によって各チャネル４５はそれぞれ区分けされている。

【0039】

また、複数のチャネル４５は、インクが充填される吐出チャネル４５Ａ（いわゆる、コモン溝）と、インクが充填されないダミーチャネル４５Ｂ（いわゆる、駆動溝）と、に大別される。そして、これら吐出チャネル４５Ａとダミーチャネル４５Ｂとは、Ｙ方向に交互に並んで配置されている。なお、図示の例において、ダミーチャネル４５Ｂ内は、空気で満たされている。複数の吐出チャネル４５Ａの構造、つまり、大きさ、形成される部材は互いに同一である。

【0040】

複数のチャネル４５のうち、吐出チャネル４５Ａは、それぞれアクチュエータプレート４０の一方の主面４０Ｃ（図５参照、図４ではＸ方向）に向けて開口され、インク導入孔４１Ａを介してインクが充填される。吐出チャネル４５Ａは、アクチュエータプレート４０の後端面４０Ｅ側に開口することなく、前端面４０Ｄ側にだけ開口した状態で形成されている。なお、図示の例において、吐出チャネル４５Ａの後端面４０Ｅ側は、後端面４０Ｅに向かうに従い漸次浅くなっている。一方、ダミーチャネル４５Ｂについては、アクチュエータプレート４０の前端面４０Ｄ側だけでなく、後端面４０Ｅ側にも開口するように形成されている。

【0041】

図５は、本実施形態に係るヘッドチップ２６の拡大斜視図である。
図５は、図４に示すヘッドチップ２６から、フレキシブル基板３７とカバープレート４１とが取り外された状態を拡大して示す。

【0042】

フレキシブル基板３７には、各コモン端子５１、駆動端子５３、及び検出端子５７（図示せず）がそれぞれ電気的に独立するようにパターン形成されている。
カバープレート４１は、アクチュエータプレート４０の一方の主面４０Ｃ上に重ね合されている。このカバープレート４１には、上述したようにＹ方向を長手方向とする平面視矩形状のインク導入孔４１Ａが形成されている。
インク導入孔４１Ａには、上述した流路部材３１（図２、図３参照）を介して供給されてきたインクを吐出チャネル４５Ａ内に導入させ、かつダミーチャネル４５Ｂ内への導入を規制する複数のスリット５５Ａが形成されたインク導入板５５が形成されている。つまり、複数のスリット５５Ａは、吐出チャネル４５Ａに対応する位置に形成され、各吐出チャネル４５Ａ内にのみインクを充填することが可能とされる。

【0043】

駆動端子５３は、アクチュエータプレート４０の一方の主面４０Ｃ上における後端面４０Ｅ側に形成されており、吐出チャネル４５Ａを挟んだ両側に位置する駆動電極５２Ａと５２Ｂ（図６参照、異なるダミーチャネル４５Ｂ内に形成された駆動電極５２同士）を電気的に接続するように形成されている。この際、駆動端子５３は、一方の主面４０Ｃ上において、コモン端子５１よりも後端面４０Ｅ側に離間した位置でＹ方向に延びることで、駆動電極５２Ａと５２Ｂをブリッジ状に接続している。
検出端子５７は、吐出チャネル４５Ａを挟んだ両側に位置する検出電極５６Ａと５６Ｂ（図６参照、異なるダミーチャネル４５Ｂ内に形成され検出電極５６同士）を電気的に接続するように形成されている。例えば、検出端子５７は、アクチュエータプレート４０の後端面４０Ｅ上に形成されている。ただし、本発明はこれに限らず、検出電極５６同士は接続されなくてもよい。

【0044】

（各電極の配置）
次に、コモン電極５０、駆動電極５２及び検出電極５６の配置についてより詳細に説明する。図６は、本実施形態に係る吐出チャネル４５Ａの断面図であり、図５のＣ−Ｃ’線に沿う断面の一部分である。
側壁４０Ｇ、４０Ｈは、それぞれアクチュエータプレート４０の一部をなしている。

【0045】

駆動電極５２Ａと検出電極５６Ａは、側壁４０Ｇのダミーチャネル４５Ｂ側の一面に設けられており、コモン電極５０Ａと５０Ｃは、側壁４０Ｇの吐出チャネル４５Ａ側の一面に設けられている。コモン電極５０Ｂと５０Ｄは、側壁４０Ｈの吐出チャネル４５Ａ側の一面に設けられており、駆動電極５２Ｂと検出電極５６Ｂは、側壁４０Ｈのダミーチャネル４５Ｂ側の一面に設けられている。
駆動電極５２Ａとコモン電極５０Ａの対、及び、検出電極５６Ａとコモン電極５０Ｃの対は、側壁４０Ｇを挟んで設けられている。駆動電極５２Ｂとコモン電極５０Ｂの対、及び、検出電極５６Ｂとコモン電極５０Ｄの対は、側壁４０Ｈを挟んで設けられている。
また、コモン電極５０Ａ又は５０Ｂを第１コモン電極５０と、コモン電極５０Ｃならびに５０Ｄを第２コモン電極５０と総称することがある。駆動電極５２Ａ、５２Ｂを駆動電極５２と、検出電極５６Ａ、５６Ｂを検出電極５６と総称することがある。

【0046】

コモン電極５０Ａ〜５０Ｄは、吐出チャネル４５Ａの側壁面全体に一旦形成された後、レーザ加工やダイシング加工等によって分断されることで、それぞれ電気的に切り離された状態で形成されてもよい。また、駆動電極５２Ａ、５２Ｂ及び検出電極５６Ａ、５６Ｂも同様にして、それぞれ、ダミーチャネル４５Ｂの側壁面全体に一旦形成された後に分断されることで、ダミーチャネル４５Ｂの一対の側壁面にそれぞれ電気的に切り離された状態で形成されてもよい。

【0047】

（側壁の変形）
次に、側壁４０Ｇ、４０Ｈの変形について説明する。
駆動壁４６を構成する側壁４０Ｇには、コモン電極５０Ａ、駆動電極５２Ａとの間に印加される電圧により、厚み滑り変形が生じる。コモン電極５０Ａ、駆動電極５２Ａには、コモン端子５１、駆動端子５３をそれぞれ介して電圧が印加される。
駆動壁４６を構成する側壁４０Ｈには、コモン電極５０Ｂ、駆動電極５２Ｂとの間に印加される電圧により、厚み滑り変形が生じる。コモン電極５０Ｂ、駆動電極５２Ｂには、コモン端子５１、駆動端子５３をそれぞれ介して電圧が印加される。

【0048】

コモン電極５０Ａと駆動電極５２Ａとの間、コモン電極５０Ｂと駆動電極５２Ｂとの間に、それぞれ電圧が印加されると、側壁４０Ｇ、４０Ｈは、厚み方向（Ｘ方向）に対して平行な状態（図６（Ａ））からそれぞれダミーチャネル４５Ｂ側に突出するように変形する（図６（Ｂ））。もしくは、側壁４０Ｇ、４０Ｈは、厚み方向（Ｘ方向）に平行な状態（図６（Ａ））からそれぞれダミーチャネル４５Ｂから陥入、つまり側壁４０Ｇ、４０Ｈの厚み方向中心位置が互いに近接するように変形する。すなわち、アクチュエータプレート４０は、厚さ方向（Ｘ方向）に分極処理された２枚のアクチュエータプレート４０Ａ、４０Ｂが積層されているため、例えば、０Ｖよりも高い正の駆動電圧が印加されることで、側壁４０Ｇ、４０ＨのＺ方向のほぼ中間であるアクチュエータプレート４０Ａ、４０Ｂが接合されている位置を中心にしてＶ字状に屈曲変形する。
このとき、吐出チャネル４５ＡがＹ方向に膨らむように変形し、吐出チャネル４５Ａの容積が増大する。これにより、吐出チャネル４５Ａ内の圧力が低くなる。また、０Ｖよりも低い負の駆動電圧が印加されることで、正の駆動電圧が印加される場合とは逆方向に側壁４０Ｇ、４０Ｈが変形する。このとき、吐出チャネル４５ＡがＹ方向に縮むように変形し、吐出チャネル４５Ａの容積が減少する。これにより、吐出チャネル４５Ａ内の圧力が高くなる。

【0049】

なお、ダミーチャネル４５Ｂに突出するように変形した場合の凸部、又はダミーチャネル４５Ｂから陥入されるように変形した場合の凹部を、屈曲部とも称する。図６（Ｂ）では、側壁４０Ｇ、４０Ｈは、厚み方向（Ｘ方向）の中央部分が屈曲部となる。そして、駆動電極５２Ａと検出電極５６Ａ、コモン電極５０Ａと５０Ｃ、コモン電極５０Ｂと５０Ｄ、及び、駆動電極５２Ｂと検出電極５６Ｂは、屈曲部を挟んで設けられている。
ここで、駆動電極５２Ａ、５２Ｂ、検出電極５６Ａ、５６Ｂ、及び、コモン電極５０Ａ〜５０Ｄは、側壁４０Ｇ及び４０Ｈにおいて、変形前後で、平面又は略平面に保たれる一面、つまり、屈曲部以外の部分に設けられている。

【0050】

（圧力の検出）
側壁４０Ｇに厚み滑り変形が生じると、逆圧電効果によりコモン電極５０Ｃと検出電極５６Ａとの間に電圧が生じる。 側壁４０Ｈに厚み滑り変形が生じると、逆圧電効果によりコモン電極５０Ｄと検出電極５６Ｂとの間に電圧が生じる。
側壁４０Ｇ、４０Ｈの変形は、上述したコモン電極５０Ａと駆動電極５２Ａとの間、コモン電極５０Ｂと駆動電極５２Ｂとの間に、それぞれ印加される電圧によっても生じるが、吐出チャネル４５Ａに充填されたインクの圧力波の伝搬によっても生じる。従って、コモン電極５０Ｃに接続されているコモン端子５１と検出電極５６Ａに接続されている検出端子５７との間に生じた電圧や、コモン電極５０Ｄに接続されているコモン端子５１と検出電極５６Ｂに接続されている検出端子５７との間に生じた電圧を検出することによって、インクの圧力波の伝搬挙動、即ち吐出チャネル４５Ａ内の圧力の時間的な変動を検出することができる。

【0051】

図７は、本実施形態に係るヘッドチップ２６の断面図である。
この図は、図３のＢ−Ｂ’ 線に沿う断面を示す。流路部材３１の内部に付された破線、流路部材３１とカバープレート４１との間に付された破線及びカバープレート４１とアクチュエータプレート４０との間に付された破線は、供給流路３９及びインク導入孔４１Ａの外延を示すために付されたものであって、いかなる部材を示すものではない。なお、符号Ｆ１を付した矢印は、ヘッドチップ２６内でのインクの通流方向を表す。つまり、ヘッドチップ２６内では、流路は、複数回曲げられ、インクはこの曲がった流路を通流する。

【0052】

図７は、駆動電極５２Ｂ、検出電極５６ＢのＹ方向視した配置を重ね合わせて示す。駆動電極５２Ｂ及び検出電極５６Ｂは、それぞれＺ方向に沿って延在するように設けられている。駆動電極５２Ｂは、側壁４０ＨのＸ方向における中間部よりもカバープレート側において形成されている。
検出電極５６Ｂは、側壁４０ＨのＸ方向における中間部を挟んで駆動電極５２Ｂとは反対側において、駆動電極よりも短くなるように形成されている。検出電極５６Ｂの一方側の端部は、駆動電極５２Ｂの一方側の端部よりもノズル孔４３Ａ側に配置されている。
駆動電極５２Ｂは、側壁４０Ｈ（図６参照）の長手方向（Ｚ方向）のほぼ全面に形成されている。これにより、吐出チャネル４５Ａの全体にわたり充填されたインクに対して圧力を変化させることができる。
検出電極５６Ｂは、側壁４０Ｈ（図６参照）のうちノズル孔４３Ａから予め定めた範囲内に形成されている。これにより、ノズル孔４３Ａの近傍におけるインクの圧力の変化を検出することができる。なお、検出電極５６Ｂは、側壁４０Ｈ（図６参照）の長手方向（Ｚ方向）のほぼ全面に形成されてもよい。その場合には、吐出チャネル４５Ａ全体を総合したインクの圧力の変化を検出することができる。

【0053】

なお、駆動電極５２Ａ、検出電極５６Ａ（図６参照）も、それぞれ一方の方向が他方の方向よりも長い細長い平板の形状を有し、それぞれの長手方向が吐出チャネル４５Ａの長手方向（Ｚ方向）に向けられている。駆動電極５２Ａは、側壁４０Ｇ（図６参照）の長手方向（Ｚ方向）のほぼ全面に形成されている。検出電極５６Ａは、側壁４０Ｈ（図６参照）のうちノズル孔４３Ａから予め定めた範囲内に形成されている。検出電極５６Ａは、側壁４０Ｈの長手方向（Ｚ方向）のほぼ全面に形成されてもよい。
一方、短手方向については、駆動電極５２Ａは、側壁４０Ｇの上側（Ｘ方向、吐出チャネル４５Ａの開口側）の半面に設けられている。検出電極５６Ａは、側壁４０Ｇの下側（Ｘ方向、吐出チャネル４５Ａの底部側）の半面に設けられている。
なお、駆動電極５２Ａ、検出電極５６Ａは、側壁４０Ｇに形成されているため、図７には表れていない。

【0054】

駆動壁４６（側壁４０Ｇ、４０Ｈ、図６参照）、コモン電極５０Ａや、５０Ｂ、コモン端子５１（図５参照）、駆動電極５２Ａ、５２Ｂ（図６参照）及び駆動端子５３（図５参照）は、印加された駆動電圧による信号で吐出チャネル４５Ａ内のインクの圧力を変化させるスイッチング部６２（図５参照）を形成している。以下の説明では、コモン電極５０Ａに接続されているコモン端子５１（図５参照）と駆動端子５３（図５参照）との間、又は、コモン電極５０Ｂに接続されているコモン端子５１（図５参照）と駆動端子５３（図５参照）との間に駆動電圧を印加することを、「スイッチング部６２に駆動電圧を印加する」と呼ぶことがある。
つまり、スイッチング部６２（図５参照）は、吐出チャネル４５Ａ内に充填されたインクの吐出の有無を、印加された駆動電圧に基づいて生じるインクの振動、つまり圧力の変化によって制御する。

【0055】

また、コモン電極５０Ｃ（図６参照）、コモン電極５０Ｃに接続されているコモン端子５１（図５参照）、検出電極５６Ａ（図６参照）、及び、検出電極５６Ａに接続されている検出端子５７Ａ（図示せず）は、吐出チャネル４５Ａ内に充填されたインクの圧力によって生じた電圧を検出する電圧検出部６３Ａ（図示せず）を形成している。コモン電極５０Ｄ（図６参照）、コモン電極５０Ｄに接続されているコモン端子５１Ｄ（図５参照）、検出電極５６Ｂ（図６参照）、及び、検出電極５６Ｂに接続されている検出端子５７Ｂ（図示せず）は、吐出チャネル４５Ａ内に充填されたインクの圧力によって生じた電圧を検出する電圧検出部６３Ｂ（図示せず）を形成している。以下の説明では、電圧検出部６３Ａ、６３Ｂを電圧検出部６３（図８）と総称する。以下の説明では、吐出チャネル４５Ａ内に充填されたインクの圧力によって生じた電圧を検出することを、「電圧検出部６３で電圧を検出する」と呼ぶことがある。

【0056】

（プリンタの機能）
次に、本実施形態に係るプリンタ１の機能について、被記録媒体Ｓに文字や図形等を記録する場合を例にとって説明する。
図１に示すように、制御ユニット８は、例えば、一対の搬送手段２、３により被記録媒体ＳをＹ方向に搬送させながら、走査手段６によりキャリッジ１６を介して各インクジェットヘッド４をＸ方向に往復移動させる。この間に、制御ユニット８は、各インクジェットヘッド４より４色のインクを被記録媒体Ｓに向けて吐出させ、被記録媒体Ｓにインクが付着した領域の形状をその文字や画像等の形状になるように形成させる。これにより、文字や図形等の記録が行われる。

【0057】

次に、各インクジェットヘッド４による文字や図形等の記録に係る機能について説明する。
図８は、本実施形態に係るプリンタ１の機能ブロック図である。
プリンタ１は、制御ユニット８、制御回路３５Ａ、複数のスイッチング部６２、及び複数の電圧検出部６３を含んで構成される。スイッチング部６２、電圧検出部６３は、それぞれ吐出チャネル４５Ａに対応付けられている。
制御回路３５Ａ、スイッチング部６２及び電圧検出部６３の構成は、複数のインクジェットヘッド４間で同一である。制御回路３５Ａは、上述した液体吐出制御回路２８を形成する。

【0058】

制御ユニット８は、２個のＩ／Ｆ部８１−１、８１−２、及びデータバッファ８２を含んで構成される。Ｉ／Ｆ部８１−１、８１−２は、それぞれデータを送信又は受信する入出力インタフェースである。
制御ユニット８は、記録すべき文字や図形等を示す画像データを外部機器からＩ／Ｆ部８１−１を介して受信し、受信した画像データをデータバッファ８２に記憶する。画像データは、印刷領域に分布した画素のそれぞれにおける表示の有無（ＯＮ／ＯＦＦ）を示すデータである。カラー画像を示す画像データでは、表示の有無は色成分毎に指定される。

【0059】

制御ユニット８は、データバッファ８２から画像データを読み出し、読み出した画像データが示す、インクジェットヘッド４（つまり、キャリッジ１６）の位置に応じた画素毎の表示の有無を示す印字データを色成分毎に生成する。
制御ユニット８には、電圧検出部６３で検出された電圧を有する検出信号がＩ／Ｆ部８１−２を介して入力され、入力された検出信号の電圧に基づいて制御回路３５Ａの動作を制御する。制御例については、後述する。
制御ユニット８は、色成分毎に生成した印字データをＩ／Ｆ部８１−２を介して色成分に対応した制御回路３５Ａに出力する。

【0060】

制御回路３５Ａは、制御ユニット８から入力された印字データに基づいて、各画素に対応した吐出チャネル４５Ａからのインクの吐出の有無に応じて駆動電圧を制御し、制御した駆動電圧を吐出チャネル４５Ａに係るスイッチング部６２に印加する。これにより、吐出チャネル４５Ａからインクを吐出させるか否かを制御する。以下、この制御（吐出制御とも呼ぶ）について説明する。

【0061】

図９は、本実施形態におけるインクの吐出制御を説明するための図である。
図９の上段は、圧力波による吐出圧力の時間変化を示す。縦軸、横軸は、それぞれ圧力、時刻を示す。図９の下段は、スイッチング部６２に印加される駆動電圧の例を示す。
縦軸、横軸は、それぞれ圧力、時刻を示す。駆動電圧の制御を開始した時点での時刻、圧力をそれぞれ０とする。

【0062】

制御回路３５Ａは、例えば、吐出チャネル４５Ａを駆動する場合、スイッチング部６２に印加する駆動電圧を時刻０において０Ｖから駆動電圧値Ｖ_ｓに変化させる。駆動電圧値Ｖ_ｓは、予め定めた正の電圧値である。スイッチング部６２にこの駆動電圧が印加されることで、駆動壁４６がダミーチャネル４５Ｂへ突出するように変形される（図６（Ｂ）参照）。この変形により、吐出チャネル４５Ａの容積が拡大して、ノズル孔４３Ａでのインクの圧力Ｐが急峻に低下する。そして、吐出チャネル４５Ａの容積が増大したことにより、インク導入孔４１Ａまで導かれているインクが吐出チャネル４５Ａ内に誘導され、ノズル孔４３Ａでの圧力Ｐが次第に高くなる。このとき、吐出チャネル４５Ａ内に誘導されたインクの動きが圧力波として発生する。ノズル孔４３Ａでの圧力Ｐは、発生した圧力波がノズル孔４３Ａに到達することで０を超える。圧力波のピークがノズル孔に到達したとき、ノズル孔４３Ａでの圧力ＰがＰ_ｗに達する。つまり、圧力Ｐ_ｗは、吐出チャネル４５Ａの変形により容積が拡大して生ずる圧力波による圧力のピーク値である。以下の説明では、この時刻をΔＴ_１と表す。

【0063】

時刻ΔＴ_１において、制御回路３５Ａは、スイッチング部６２に印加する駆動電圧をＶ_ｓから０Ｖに戻す。このとき、駆動壁４６の変形が元に戻るので、一旦増大した吐出チャネル４５Ａの元の容積に戻る。この動作によって、ノズル孔４３Ａでの圧力ＰがＰ_ｗからさらに急激に増加し、極大値Ｐ_ｍａｘに達する。ここで、圧力Ｐ_ｗがＰ_ｔｈ未満となり、極大値Ｐ_ｍａｘがＰ_ｔｈ以上となるように駆動電圧値Ｖ_ｓを予め設定しておく。ノズル孔４３Ａでの圧力ＰがＰ_ｔｈ以上になることでインクがノズル孔４３Ａから吐出する。 このように、吐出チャネル４５Ａの容積を一旦拡大して元に戻すことで、インクを吐出させる制御を「引き打ち」と呼ぶことがある。

【0064】

他方、駆動電圧を駆動電圧値Ｖ_ｓと制御する制御時間ΔＴ_１は、吐出チャネル４５Ａ内で圧力波がその長手方向（Ｙ方向）に往復する時間、つまり吐出チャネル４５Ａ内で圧力波振動が共振する共振周期ΔＴに相当する。従って、共振周期ΔＴは吐出制御において重要なパラメータである。
共振周期ΔＴは、吐出チャネル４５Ａのインクの音速と吐出チャネル４５Ａの長さによって決まるが、インクの種類、温度、吐出チャネル４５Ａ内に形成された気泡の有無、等の要因で変化する。なお、共振周期ΔＴは、音響周期（ＡＰ：ａｃｏｕｓｔｉｃ ｐｅｒｉｏｄ）とも呼ばれ、共振周期ΔＴの逆数は、共振周波数に相当する。

【0065】

そこで、制御ユニット８は、電圧検出部６３から入力された検出信号が示す電圧の時間変化に基づいて共振周期ΔＴを定める。次に、共振周期の検出例について説明する。
図１０は、本実施形態における共振周期の検出例を説明するための図である。
縦軸、横軸は、それぞれ電圧、時刻を示す。検出信号が示す電圧Ｖは、吐出チャネル４５Ａ内での圧力波振動に応じて変化する。図１０に示す例では、電圧Ｖは、時刻Ｔ_１、Ｔ_２において、それぞれ極大値Ｖ_１、Ｖ_２をとる。制御ユニット８は、互いに隣接する極大値間の時間、例えば、Ｔ_２−Ｔ_１を共振周期ΔＴと定め、この共振周期ΔＴを駆動時間ΔＴ_１と定める。そして、制御ユニット８は、定めた駆動時間ΔＴ_１を制御回路３５Ａに設定する。制御回路３５Ａは、設定された駆動時間ΔＴ_１を上述した駆動電圧の制御に用いる。

【0066】

なお、制御ユニット８は、複数の電圧Ｖの極大値間の時間を平均して共振周期ΔＴを定めてもよい。また、制御ユニット８は、電圧Ｖの極大値に代えて電圧Ｖの極小値間の時間に基づいて共振周期ΔＴを定めてもよい。また、制御ユニット８は、電圧Ｖの周波数領域でのパワーを示すスペクトルを算出し、パワーが極大となる周波数を共振周波数と判定し、判定した共振周波数に基づいて共振周期ΔＴを定めてもよい。
また、制御ユニット８は、吐出制御を行う前に予め検出信号に基づいて共振周期ΔＴを定めてもよいし、吐出制御が行われているときに入力された検出信号に基づいて共振周期ΔＴを定めてもよい。これにより、定められた共振周期ΔＴが吐出制御に用いられるので様々な状況において安定した吐出制御を実現することができる。

【0067】

以上に説明したように、本実施形態に係るプリンタ１では、吐出チャネル４５Ａは、圧電体である側壁４０Ｇ、４０Ｈの少なくとも一部が変形する。第１電極（駆動電極５２Ａ、コモン電極５０Ａ、駆動電極５２Ｂ、又はコモン電極５０Ｂ）は、側壁４０Ｇ、４０Ｈに電圧を印加して側壁４０Ｇ、４０Ｈを変形させる。第２電極（検出電極５６Ａ、コモン電極５０Ｃ、検出電極５６Ｂ、又はコモン電極５０Ｄ）は、側壁４０Ｇ、４０Ｈへの圧力によって側壁４０Ｇ、４０Ｈに生じる電圧を検出する。例えば、駆動電極５２Ａと検出電極５６Ａ、又は、コモン電極５０Ａとコモン電極５０Ｃは、側壁４０Ｇの一面に設けられている。駆動電極５２Ｂと検出電極５６Ｂ、又は、コモン電極５０Ｂとコモン電極５０Ｄは、側壁４０Ｈの一面に設けられている。
この構成によれば、プリンタ１は、第１電極は側壁４０Ｇ、４０Ｈに印加し、第２電極はその側壁４０Ｇ、４０Ｈに生じる電圧を検出するので、別個に圧電体を設ける場合と比較して、製造コストを下げることができる。また、第１電極と第２電極は、側壁４０Ｇ又は４０Ｈの一面に設けられているので、プリンタ１は、圧力波の伝搬損失が大きくなることを防止でき、吐出効率を向上できることがある。このように、プリンタ１は、経済的かつ効率よく吐出チャネル４５Ａ内の圧力を検出できる

【0068】

また、プリンタ１において、側壁４０Ｇ、４０Ｈは圧電体であり、第１電極（駆動電極５２Ａとコモン電極５０Ａ、又は、駆動電極５２Ｂとコモン電極５０Ｂ）は、側壁４０Ｇ、４０Ｈを挟んで対になって設けられており、第２電極（検出電極５６Ａとコモン電極５０Ｃ、又は、検出電極５６Ｂとコモン電極５０Ｄ）は、それぞれ、側壁４０Ｇ、４０Ｈを挟んで対になって設けられている。
この構成によれば、プリンタ１は、側壁４０Ｇ、４０Ｈを変形でき、当該変形によって液体を吐出できるとともに、当該側壁４０Ｇ、４０Ｈへの圧力によって圧電体に生じる圧力を検出できる。

【0069】

また、プリンタ１において、第２電極は、側壁４０Ｇ、４０Ｈの変形前後で、略平面に保たれる一面に設けられている。この構成によれば、プリンタ１は、第２電極が略平面に保たれる一面にあるので、吐出チャネル４５Ａの側壁４０Ｇ、４０Ｈが変化した場合でも、圧力波の伝搬挙動が、第２電極が設置されていない場合と大きく異なってしまうことを防止できる。

【0070】

また、プリンタ１において、側壁４０Ｇ、４０Ｈは、変形後又は変形前に、凸部又凹部となる屈曲部を有し、第１電極と第２電極は、側壁４０Ｇ、４０Ｈの一面において、屈曲部を挟んで設けられている。この構成によれば、プリンタ１は、第２電極が屈曲部以外の面に設けられて屈曲の少ない面にあるので、吐出チャネル４５Ａの側壁４０Ｇ、４０Ｈが変化した場合でも、圧力波の伝搬挙動が、第２電極が設置されていない場合と大きく異なってしまうことを防止できる。

【0071】

また、プリンタ１において、第１電極は、側壁４０Ｇ（又は側壁４０Ｈ）の一面のうち一方の半面の少なくとも一部に設けられており、第２電極は、その側壁４０Ｇ（又は側壁４０Ｈ）の一面のうち他方の半面の少なくとも一部に設けられている。この構成によれば、プリンタ１は、半面の境界を屈曲部にでき、第２電極を屈曲の少ない面に設けることができるので、吐出チャネル４５Ａの側壁４０Ｇ（又は側壁４０Ｈ）が変化した場合でも、圧力波の伝搬挙動が、第２電極が設置されていない場合と大きく異なってしまうことを防止できる。

【0072】

また、プリンタ１において、第２電極で検出された電圧に基づいて、第１電極に印加する電圧を制御する制御部（制御ユニット８）をさらに備える。この構成によれば、プリンタ１は、第２電極で検出された電圧、つまり、吐出チャネル４５Ａ内の圧力波変動に応じて、液体の吐出を制御することができる。

【0073】

また、プリンタ１において、制御部は、第２電極で検出された電圧の変動周期に基づいて、第１電極に印加する電圧を制御する。この構成によれば、プリンタ１は、第２電極で検出された電圧の変動周期、つまり、吐出チャネル４５Ａ内の圧力波変動の周期に応じて、液体の吐出を制御することができる。

【0074】

また、プリンタ１において、制御部は、第２電極で検出された電圧の変動周期に基づいて、第１電極への電圧の印加時間を定める。この構成によれば、プリンタ１は、第２電極で検出された電圧の変動周期、つまり、吐出チャネル４５Ａ内の圧力波変動の周期に応じて、液体の吐出を制御することができる。

【0075】

なお、駆動電極５２Ａとコモン電極５０Ａの配置は互いに逆であってもよく、また、駆動電極５２Ｂとコモン電極５０Ｂの配置は互いに逆であってもよい。検出電極５６Ａとコモン電極５０Ｃの配置は互いに逆であってもよく、また、検出電極５６Ｂとコモン電極５０Ｄの配置は互いに逆であってもよい。駆動電極５２Ａとコモン電極５０Ａの対と、駆動電極５２Ｂとコモン電極５０Ｂの対と、の配置は互いに逆であってもよく、また、検出電極５６Ａとコモン電極５０Ｃの対と、検出電極５６Ｂとコモン電極５０Ｄの対と、の配置は互いに逆であってもよい。駆動電極５２Ａとコモン電極５０Ａの対と、検出電極５６Ａとコモン電極５０Ｃの対と、の配置は互いに逆であってもよく、また、駆動電極５２Ｂとコモン電極５０Ｂの対と、検出電極５６Ｂとコモン電極５０Ｄの対と、の配置は互いに逆であってもよい。

【0076】

（第２の実施形態）
次に、本発明の第２の実施形態について説明する。上述した実施形態と同一の構成については、同一の符号を付して説明を援用する。
本実施形態に係るプリンタ１は、上述した実施形態に係るプリンタ１（図１）にさらに外部振動子６１を含んで構成される。

【0077】

図１１は、本実施形態に係るヘッドチップ２６の斜視図である。
外部振動子６１は、駆動電圧が印加されることにより、その電圧に応じた振幅で主面（ＹＺ方向）の法線方向（Ｘ方向）に振動して、流路部材３１内のインクの圧力波を発生させる。発生した圧力波は、各吐出チャネル４５Ａのインクへ伝搬する。伝搬した圧力波は、各吐出チャネル４５Ａ内で往復することで、圧力波振動が共振される。なお、本実施形態では、単一の外部振動子６１は複数の吐出チャネル４５Ａ間で共有される構成としているが、本発明はこれに限らず、各吐出チャネル４５Ａに、それぞれ対応する外部振動子６１が設けられてもよい。

【0078】

図１２は、本実施形態に係るヘッドチップ２６の断面図である。
外部振動子６１は、供給流路３９の内壁面のうちインク導入孔４１Ａに対向している対向面に設けられている。外部振動子６１の主面は、流路部材３１の対向面の表面と相対し、その一部が外部電極（図示せず）を形成している。外部電極に駆動電圧が印加されると、駆動電圧に応じて振動する。外部振動子６１が振動すると、流路部材３１内のインクの圧力波が発生し、発生した圧力波は、インク導入孔４１Ａを介して各吐出チャネル４５Ａのインクへ伝搬する。以下の説明では、特に断らない限り、外部電極に駆動電圧を印加することを、「外部振動子６１に駆動電圧を印加する」と呼ぶことがある。外部振動子６１は、厚さ方向（Ｘ方向）に分極された圧電基板、例えば、ＰＺＴ（ｌｅａｄ ｚｉｒｃｏｎａｔｅ ｔｉｔａｎａｔｅ、チタン酸ジルコン酸鉛）セラミックス基板で形成されている。

【0079】

外部振動子６１は、流路部材３１内で曲がった後のインクの通流方向（Ｚ方向）に交差する面に設置されている。外部振動子６１は、その面に垂直に振動するので、曲がった後の通流方向へ、効率的に圧力波を生成できる。また、外部振動子６１は、曲がる前のインクの通流を妨げることを防止できる。
なお、外部振動子６１が生成した圧力波は、吐出チャネル４５Ａにおいて、その方向が、Ｘ方向からＺ方向へ曲げられる。また、供給流路３９の主面（ＹＺ平面）の面積は、インク導入孔４１Ａの開口面の面積や各吐出チャネル４５Ａの開口面の面積の合計よりも大きい。これにより、各吐出チャネル４５Ａへ外部振動子６１が発生させた圧力波を集中させることができ、吐出チャネル４５Ａ内のインクの圧力波振動を効率的に共振させることができる。

【0080】

外部振動子６１は、駆動周波数で振動し、振動により発生させた圧力波によって、吐出チャネル４５Ａ内のインクの圧力波振動を共振させる。この駆動周波数は、吐出チャネル４５Ａ内に充填されたインクの共振周波数又はその共振周波数から予め定めた範囲（例えば、半値幅）内の周波数である。これにより、外部振動子６１は、吐出チャネル４５Ａ内に充填されたインクの圧力波振動を共振させることができるので、圧力波を効率よく発生させることができる。

【0081】

吐出チャネル４５Ａの長手方向の一端では、その大部分がノズルプレート４３で覆われているので、外部振動子６１による圧力波は、通流方向とは逆方向へ反射する（反射した圧力波を反射波と呼ぶ）。一方、吐出チャネル４５Ａの長手方向の他端では、流路が曲げられる構造となっているので、当該他端で反射波は、さらに反射され、通流方向へ戻される。つまり、吐出チャネル４５Ａでは、その内部で、外部振動子６１による圧力波が反射して往復し、これにより、圧力波振動が共振する。換言すれば、ヘッドチップ２６は、流路において外部振動子６１より下流側（ノズル孔４３Ａ側）に、反射波をさらに反射させ、外部振動子６１による圧力波を往復させる構造を有する。その構造の一例として、ヘッドチップ２６は、流路において外部振動子６１より下流側に、流路が曲げられる構造を有する。

【0082】

また、外部振動子６１と吐出チャネル４５Ａを形成する駆動壁４６では、圧力を変化させるための変位方向が異なる。例えば、外部振動子６１は、主にＸ方向に変位するのに対し、駆動壁４６は、Ｙ方向に変位する。また、流路に関して、外部振動子６１は、通流方向に変位するのに対し、駆動壁４６は、通流方向とは垂直方向に変位する。

【0083】

ここで、吐出チャネル４５Ａは、外部振動子６１が共振させた圧力波振動のピークに基づいて、吐出チャネル４５Ａのインクの圧力をさらに変化させる。具体的には、吐出チャネル４５Ａには、圧力波振動のピークのタイミング、又は、ピーク値（圧力の極大値、以下同じ）に応じた駆動電圧が印加される。これにより、吐出チャネル４５Ａは、圧力波振動の時間若しくは圧力のピーク又はこれらのピークの近傍において、圧力波振動の圧力をさらに増減させることができる。これにより、プリンタ１は、吐出制御を行うことができる。以下、吐出制御について、詳細に説明する。

【0084】

（プリンタの機能）
図１３は、本実施形態に係るプリンタ１の機能ブロック図である。
図１３は、吐出制御に関する機能を示すが、プリンタ１は他の機能を備えてもよい。
プリンタ１は、制御ユニット８と、制御回路３５Ａ、３５Ｂと、外部振動子６１、複数のスイッチング部６２及び複数の電圧検出部６３とを含んで構成される。制御回路３５Ａ、３５Ｂは、液体吐出制御回路２８を形成する。

【0085】

制御ユニット８は、共振周期ΔＴに応じた共振周波数を定め、定めた共振周波数で外部振動子６１を振動させることを指示する外部振動データを生成し、生成した外部振動データを、各色成分に対応した制御回路３５Ｂに出力する。
制御回路３５Ｂは、制御ユニット８から外部振動データが入力されたことに応じて共振周波数及び所定の振幅で電圧が振動する駆動電圧を生成し、生成した駆動電圧を外部振動子６１に印加する。制御回路３５Ｂが生成する駆動電圧の波形は、例えば、正弦波である。これにより、外部振動子６１はその駆動周波数で振動し、この振動により吐出チャネル４５Ａ内で圧力波振動が共振される。換言すれば、駆動電圧の波形（又は、外部振動子６１の振動）は、共振させることを目的とするため、変化の急激な矩形波ではなく、変化の緩やかな正弦波又は余弦波とする。

【0086】

制御回路３５Ａは、ノズル孔４３Ａにおける圧力波振動の圧力の時間変化と同期するように、印刷制御データが指示する画素に対応するスイッチング部６２に印加する駆動電圧を制御する。これにより、制御回路３５Ａは、外部振動子６１による圧力波振動の共振に同期して、スイッチング部６２に吐出チャネル４５Ａ（図１２参照）内に充填されたインクの圧力を変化させるか否かを制御する。
また、制御回路３５Ａは、ノズル孔４３Ａにおける圧力波振動の圧力に応じて、スイッチング部６２に印加する駆動電圧の大きさを制御する。これにより、制御回路３５Ａは、外部振動子６１による圧力波振動の圧力を利用して、スイッチング部６２に吐出チャネル４５Ａ（図１２参照）内に充填されたインクを吐出させるか否かを制御する。

【0087】

なお、制御回路３５Ａは、スイッチング部６２に駆動電圧を印加するタイミング、つまり、吐出チャネル４５Ａ（図１２参照）の圧力を変化させるタイミングを、制御回路３５Ｂが外部振動子６１に駆動電圧を印加するタイミングから、所定の時間τだけ調整してもよい。この時間τは、例えば、スイッチング部６２に駆動電圧を印加してから、そのスイッチング圧力波がノズル孔４３Ａ（図１２参照）に到達するまでの遅延時間τ１である。ただし、時間τは、外部振動子６１に駆動電圧を印加してから、その圧力波振動がノズル孔４３Ａに到達するまでの遅延時間τ２を考慮したものであってもよいし、圧力波振動の共振が安定するまでの遅延時間τ２を考慮したものであってもよい。また、遅延時間τは、遅延時間τ１とτ２の両方を考慮したものであってもよく、例えば、τ２からτ１を差し引いた値であってもよい。

【0088】

そこで、制御ユニット８は、電圧検出部６３から入力された検出信号が示す電圧の時間変化に基づいて遅延時間τ１、τ２を定めてもよい。次に、遅延時間τ１、τ２の検出例について説明する。
図１４は、本実施形態における遅延時間τ１、τ２の検出例を説明するための図である。縦軸、横軸は、それぞれ電圧、時刻を示す。駆動電圧の制御を開始した時点での時刻、圧力をそれぞれ０とする。
図１４は、検出電圧、駆動電圧をそれぞれ曲線ａ１，ａ２で示す。検出電圧ａ１は、電圧検出部６３から入力された検出信号が示す電圧であり、ノズル孔４３Ａにおける圧力に対応する値を示す。駆動電圧ａ２は、外部振動子６１（図１３参照）に印加する電圧であり、外部振動子６１が供給流路３９（図１２参照）内に充填されたインクに加える圧力に対応する値を有する。検出電圧ａ１、駆動電圧ａ２の周波数は、上述した共振周波数である。

【0089】

この例では、駆動電圧ａ２の極大値は時間経過によらず一定であるのに対し、検出電圧ａ１の極大値は振動開始直後において増加する傾向を示し、時刻が０．１０５ｍｓを経過した後、ほぼ一定となる。これは、吐出チャネル４５Ａ（図１２参照）で圧力波振動が共振し、その共振が時間経過に伴って安定することを示す。
そこで、制御ユニット８（図１３参照）は、駆動電圧の制御を開始してから検出電圧ａ１の極大値が安定するまでの時間を遅延時間τ２と定める。具体的には、制御ユニット８は、直近に検出した検出電圧ａ１の極大値の絶対値が、その直前に検出した検出電圧ａ１の極大値の絶対値に対する増加率が、予め定めた増加率の閾値よりも小さくなる、極大値に対応する時刻を遅延時間τ２と定めることができる。

【0090】

また、検出電圧ａ１の極大値は、駆動電圧ａ２の極大値よりも一定時間遅延する。これは、外部振動子６１（図１３参照）に駆動電圧が印加されてから、外部振動子６１が発生させた圧力波がノズル孔４３Ａ（図１２参照）に到達するまでの遅れを示す。
そこで、制御ユニット８（図１３参照）は、直近に検出された検出電圧ａ１の極大値に対応する時刻から直近の駆動電圧ａ２の極大値に対応する時刻を差し引いて遅延時間τ１を定めることができる。制御ユニット８は、定めた遅延時間τ１、τ２、又はτ１とτ２の両者に基づいて時間τを定め、定めた時間τで制御回路３５Ｂ（図１３参照）が外部振動子６１に駆動電圧を印加するタイミングを調整することができる。
なお、制御ユニット８は、検出電圧ａ１の極大値に代えて検出電圧ａ１の極小値に基づいて、遅延時間τ１、τ２を定めてもよい。

【0091】

（吐出制御の例）
次に、本実施形態における吐出チャネル４５Ａ（図１２参照）からのインクの吐出制御の例について説明する。
図１５は、本実施形態におけるインクの吐出制御の一例を説明するための図である。
図１５の上段は、圧力波振動による吐出圧力の時間変化、スイッチング圧力波による吐出圧力の時間変化を、それぞれ実線Ｐ_ｊ１，Ｐ_ｃ１で示す。スイッチング圧力波とは、スイッチング部６２（図１３参照）により吐出チャネル４５Ａに生じた圧力波である。縦軸、横軸は、それぞれ圧力、時刻を示す。また、限界値Ｐ_１は、閾値Ｐ_ｔｈから圧力波振動による圧力の極大値Ｐ_ｍａｘを差し引いた差分である。

【0092】

圧力波振動の振動周波数は、制御ユニット８（図１３参照）が定めた共振周波数である。圧力波振動により吐出チャネル４５Ａ（図１２参照）内のインクの圧力波振動が共振することで、吐出チャネル４５Ａ内で周期的な圧力波振動が発生する。圧力波振動による吐出圧力は、時刻ｔ_１，ｔ_２，ｔ_３のそれぞれにおいて極大値Ｐ_ｍａｘをとる。極大値Ｐ_ｍａｘは、閾値Ｐ_ｔｈよりも限界値Ｐ_１だけ低い。これに対して、スイッチング圧力波による吐出圧力は、時刻ｔ_１，ｔ_３のそれぞれにおいて限界値Ｐ_１となり、時刻ｔ_１，ｔ_３及びその近傍以外の時刻において０となる。そのため、Ｐ_ｊ１とＰ_ｃ１を重ね合わせたノズル孔４３Ａにおける圧力は、時刻ｔ_１，ｔ_３のそれぞれにおいてＰ_ｔｈを越えるので、インクが吐出される。これに対し、ノズル孔４３Ａ（図１２参照）における圧力は時刻ｔ_２においてＰ_ｔｈを下回るので、インクが吐出されない。このスイッチング圧力波は、印刷制御データに基づく制御回路３５Ａ（図１３参照）の制御により、駆動電圧の印加されたスイッチング部６２（図１３）が振動することによって生じたものである。

【0093】

図１５の下段は、吐出チャネル４５Ａ（図１２参照）に対して制御ユニット８（図１３参照）で生成された印刷制御データが表示を行うか否かを示す。表示を行うこと（ＯＮ）が上向きの矢印で示され、表示を行わないこと（ＯＦＦ）が黒丸で示される。時刻ｔ_１−τ，ｔ_２−τ，ｔ_３−τにおいて、印刷制御データは、それぞれＯＮ，ＯＦＦ，ＯＮを指示する。これに基づいて、制御回路３５Ａ（図１３参照）は、時刻ｔ_１−τ，ｔ_３−τのそれぞれにおいて、スイッチング部６２に印加する駆動電圧を第１電圧値（Ｖ１）に制御し、それ以外の時刻において駆動電圧を０Ｖに制御する。第１電圧値（Ｖ１）は、予め定めた正の電圧値である。スイッチング部６２（図１３参照）に正の電圧値を印加された場合、本実施形態では、駆動壁４６（図６参照）がダミーチャネル４５Ｂ（図６参照）から陥入されるように変形される。この変形により、吐出チャネル４５Ａ（図１２参照）の容積が縮小して、圧力を高くするスイッチング圧力波が発生する。時刻ｔ_１−τ，ｔ_３−τは、それぞれ時刻ｔ_１，ｔ_３を遅延時間τだけ先行した時刻である。時刻ｔ_１，ｔ_３において、このスイッチング圧力波による吐出圧力の最大値が限界値Ｐ_１となり、ノズル孔４３Ａ（図１２参照）における圧力がＰ_ｔｈを越えるのでインクが吐出される。それ以外の時刻、例えば、時刻ｔ_２では、ノズル孔４３Ａにおける圧力がＰ_ｔｈを下回るのでインクが吐出されない。これにより、制御ユニット８、制御回路３５Ａ及びスイッチング部６２（図１３）は、印刷制御データに応じてインクの吐出の有無を制御することができる。

【0094】

このように、表示を行う画素（表示画素、つまり印刷が行われる画素）について圧力波振動の圧力に、スイッチング圧力波の圧力を同期して重畳して圧力波振動の圧力を強める動作態様（モード）を、ノーマリー（ｎｏｒｍａｌｙ）ＯＦＦモード（第１のモード）と呼ぶことがある。言い換えれば、ノーマリーＯＦＦモードは、圧力波振動のピーク値Ｐ_ｍａｘは、ノズル孔４３Ａからのインクの吐出を可能にする圧力の閾値Ｐ_ｔｈを下回る動作モードである。また、ノーマリーＯＦＦモードは、インクを吐出させる場合に、スイッチング圧力波の加える圧力が限界値Ｐ_１以上の値を有する動作モードである。
ノーマリーＯＦＦモードでは、インクを吐出する場合、制御回路３５Ａ（図１３参照）は、例えば、ノズル孔４３Ａ（図１２参照）における圧力波振動の圧力が極大値Ｐ_ｍａｘとなったとき、スイッチング圧力波が到達するように、スイッチング部６２（図１３参照）に印加する駆動電圧を第１電圧値（Ｖ１）に制御する。これにより、圧力波振動による圧力Ｐ_ｍａｘにスイッチング圧力波によるＰ_１以上の圧力が加わって強め合い、ノズル孔４３Ａにおける圧力が閾値Ｐ_ｔｈを超えるので、インクが吐出される。
なお、インクを吐出しない場合、制御回路３５Ａは、スイッチング部６２に印加する駆動電圧を０Ｖに制御する。

【0095】

図１６は、本実施形態におけるインクの吐出制御の他の例を説明するための図である。
図１６の上段は、圧力波振動による吐出圧力の時間変化、スイッチング圧力波による吐出圧力の時間変化を、それぞれ実線Ｐ_ｊ２、Ｐ_ｃ２で示す。縦軸、横軸は、それぞれ圧力、時刻を示す。また、限界値Ｐ_２は、圧力波振動による圧力の極大値Ｐ_ｍａｘから閾値Ｐ_ｔｈを差し引いた差分である。

【0096】

圧力波振動の振動周波数は、制御ユニット８（図１３参照）が定めた共振周波数である。圧力波振動による吐出圧力は、時刻ｔ_１，ｔ_２，ｔ_３のそれぞれにおいて極大値Ｐ_ｍａｘをとる。極大値Ｐ_ｍａｘは、閾値Ｐ_ｔｈよりも限界値Ｐ_２だけ高い。そのため、Ｐ_ｊ２で示すノズル孔４３Ａ（図１２参照）における圧力は時刻ｔ_１を含む時間（ｔ_１１〜ｔ_１２）おいてＰ_ｔｈを越えるので、インクが吐出される。これに対して、Ｐ_ｃ２で示すスイッチング圧力波による吐出圧力は、時刻ｔ_２，ｔ_３において−Ｐ_２となり、また、時間（ｔ_２１〜ｔ_２２）、（ｔ_３１〜ｔ_３２）以外の時刻において０となる。Ｐ_ｊ２とＰ_ｃ２を重ね合わせたノズル孔４３Ａにおける圧力は時刻ｔ_２，ｔ_３のそれぞれを含む時間（ｔ_２１〜ｔ_２２）、（ｔ_３１〜ｔ_３２）においてＰ_ｔｈを下回るので、インクが吐出されない。このスイッチング圧力波は、印刷制御データに基づいて制御回路３５Ａ（図１３参照）が制御した駆動電圧が印加されたスイッチング部６２（図１３参照）が振動することによって生じたものである。

【0097】

図１６の下段は、吐出チャネル４５Ａ（図１２参照）に対して画像データに基づいて制御ユニット８で生成された印刷制御データが表示を行うか否かを示す。時刻ｔ_１−τ，ｔ_２−τ，ｔ_３−τにおいて、印刷制御データは、それぞれＯＮ，ＯＦＦ，ＯＦＦを指示する。これに基づいて、制御回路３５Ａ（図１３参照）は、時刻ｔ_２−τ，ｔ_３−τのそれぞれにおいて、スイッチング部６２（図１３参照）に印加する駆動電圧を第２電圧値（Ｖ２）に制御し、それ以外の時刻において駆動電圧を０Ｖに制御する。第２電圧値（Ｖ２）は、予め定めた負の電圧値である。スイッチング部６２に負の電圧値が印加された場合、駆動壁４６（図６参照）がダミーチャネル４５Ｂ（図６参照）へ突出するように変形される。この変形により、吐出チャネル４５Ａの容積が拡大して、圧力を低くするスイッチング圧力波が発生する。時刻ｔ_２，ｔ_３において、このスイッチング圧力波による吐出圧力の最小値が限界値−Ｐ_２となり、ノズル孔４３Ａ（図１２参照）における圧力がＰ_ｔｈを下回るのでインクが吐出されない。他方、時刻ｔ_１では、ノズル孔４３Ａにおける圧力がＰ_ｔｈを越えるのでインクが吐出される。

【0098】

これにより、制御回路３５Ａ（図１３参照）及びスイッチング部６２（図１３参照）は、印刷制御データに応じてインクの吐出の有無を制御することができる。なお、ノーマリーＯＦＦモードの場合の第１電圧値（Ｖ１）とノーマリーＯＮモードの場合の第２電圧値（Ｖ２）の絶対値は、同じであってもよいし、また、当該絶対値は異なっていてもよく、例えば第１電圧値（Ｖ１）の絶対値は第２電圧値（Ｖ２）の絶対値よりも低くても高くてもよい。

【0099】

つまり、ノーマリーＯＮモードの場合、制御回路３５Ａ（図１３参照）には、第２電圧値（Ｖ２）が予め設定される。この第２電圧値（Ｖ２）は、圧力波振動の共振がない状態でスイッチング部６２（図１３参照）に印加された場合、スイッチング圧力波の減ずる圧力が、限界値Ｐ_２以上になるものである。
ノーマリーＯＮモードでは、インクを吐出する場合、制御回路３５Ａは、スイッチング部６２に印加する駆動電圧を０Ｖに制御する。圧力波振動による圧力Ｐ_ｍａｘは閾値Ｐ_ｔｈを超えるので、インクが吐出される。
一方、インクを吐出しない場合、制御回路３５Ａは、例えば、ノズル孔４３Ａ（図１２参照）における圧力波振動の圧力が閾値Ｐ_ｔｈを超えるとき、スイッチング圧力波が到達するように、スイッチング部６２に印加する駆動電圧を第２電圧値（Ｖ２）に制御する。これにより、圧力波振動による圧力からスイッチング圧力波による圧力が減ざれて弱め合い、ノズル孔４３Ａにおける圧力が閾値Ｐ_ｔｈより低くなるので、インクが吐出されなくなる。

【0100】

以上に説明したように、プリンタ１は、振動により、吐出チャネル４５Ａの液体中の圧力波を振動させる圧力変化部（外部振動子６１）をさらに備え、制御部（制御ユニット８）は、第２電極（検出電極５６Ａ、コモン電極５０Ｃ、検出電極５６Ｂ、又はコモン電極５０Ｄ）で検出された電圧の変動周期に基づいて圧力変化部を振動させ、第２電極で検出された電圧のピークに基づいて第１電極（駆動電極５２Ａ、コモン電極５０Ａ、駆動電極５２Ｂ、又はコモン電極５０Ｂ）に印加する電圧を制御する。
この構成によれば、圧力変化部は吐出チャネル４５Ａ内の圧力波振動を共振させることができ、制御部は共振した圧力波振動による圧力のピークに基づいて吐出チャネル４５Ａ内の圧力を変化させることができる。そのため、吐出孔（ノズル孔４３Ａ）からの液体の吐出の有無を効率よく制御することができる。

【0101】

また、プリンタ１では、制御部は、圧力波が吐出孔に到達するまでの時間に基づいて、吐出チャネル４５Ａの液体の圧力を変化させるタイミングを制御する。
この構成により、制御部は、圧力変化部が発生させた圧力波が吐出孔に到達するまでの時間を考慮して、吐出チャネル内の圧力を変化させることができる。そのため、吐出孔からの液体の吐出の有無の制御を確実に行うことができる。

【0102】

（変形例）
なお、本発明の技術範囲は上述した実施形態に限定されるものではなく、本発明の趣旨を逸脱しない範囲において種々の変更を加えることが可能である。
例えば、第１の実施形態では、制御ユニット８は、電圧検出部６３から入力された検出電圧が示す電圧値が０Ｖから予め定めた閾値の範囲内に収束したと判定したときに、駆動電圧を０Ｖから駆動電圧値Ｖ_ｓに制御してもよい。これにより、吐出チャネル４５Ａに生じた残響の影響を避けることができる。
例えば、第２の実施形態では、制御ユニット８は、ノーマリーＯＦＦモードとノーマリーＯＮモードを切り替えてもよい。例えば、制御ユニット８は、ユーザの設定に基づいて、これらのモードを切り替える。また、制御ユニット８は、画像データ又は印刷制御データに基づいて、次の情報を算出し、算出した情報に基づいて、これらのモードを切り替えてもよい。
（１）予め定められた範囲での吐出回数を示す情報
（２）予め定められた範囲での吐出回数と吐出可能回数の割合を示す情報
なお、予め定められた範囲とは、ジョブ毎、画像データ毎、操作毎、時間毎、又は、これらのグループ毎であってもよい。

【0103】

例えば、上述した実施形態では、２枚のアクチュエータプレート４０Ａ，４０Ｂを積層した、いわゆるシェブロン方式のアクチュエータプレート４０を用いる場合について説明したが、これに限られない。例えば、分極方向が厚さ方向に一方向のアクチュエータプレートを用いてもよい。この場合には、駆動壁４６の高さ方向中央部までコモン電極を形成することで、駆動壁４６を屈曲変形させることができる。
さらに、上述した実施形態では、吐出チャネル４５Ａとダミーチャネル４５Ｂとが交互に並んだ、いわゆるアイソレートタイプのヘッドチップ２６について説明したが、これに限られない。例えば、吐出チャネル４５Ａが連続的に配列された、いわゆるシェアードウォールタイプのヘッドチップ２６を採用することもできる。

【0104】

第２の実施形態では、外部振動子６１を供給流路３９の内壁面のうちインク導入孔４１Ａに対向する対向面上に設置する場合を例にとって説明したが、これには限られない。外部振動子６１の配置は、振動することによってインク導入孔４１Ａに充填されたインクに外部圧力波を発生させることができ、各吐出チャネル４５Ａに外部圧力波を均しく伝搬させることができる位置に配置されていればよい。そのような位置は、例えば、インク導入孔４１Ａのうち吐出チャネル４５Ａの配列方向（Ｚ方向）に平行な面上における任意の位置、圧力緩衝器３２の貯留室の内壁面上における任意の位置、インク連結管３３の内壁面
上における任意の位置、インク配管１１の内壁面上における任意の位置、等である。それらの位置では、外部振動子６１によりインクの通流が妨げられない。
また、外部振動子６１は、各吐出チャネル４５Ａ内に定常的な圧力波振動を発生させることができれば、各吐出チャネル４５Ａの側壁４０Ｇ、４０Ｈに設置されてもよい。
また、上述した実施形態では、液体吐出制御回路２８は、プリンタ１に装着されずに独立した回路部品として実施されてもよい。

【0105】

上述した実施形態では、インクジェットヘッド４が各吐出チャネル４５Ａの終端部にノズル孔４３Ａが設けられたエッジシュート型のインクジェットヘッドである場合を例にとって説明したが、これには限られない。プリンタ１は、インクジェットヘッド４に代え、各吐出チャネル４５Ａに供給されたインクを圧力緩衝器３２の貯留室に還流させるサイドシュート型循環ヘッドが備えられてもよい。インクが循環することにより温度が低い領域でインクが冷却されるので、放熱が効率的に行われる。以下では、第２の実施形態の変形例に係るインクジェットヘッドを例にとって説明する。以下に説明する例において外部振動子６１を省略することによって、第１の実施形態の変形例に係るインクジェットヘッドを構成することができる。

【0106】

図１７は、本変形例に係るインクジェットヘッドの断面図である。
図１７には、駆動電極５２Ｂ、検出電極５６ＢのＹ方向視した配置が重ね合わされている。図１７（Ａ）に示すインクジェットヘッド４Ｉは、サイドシュート型循環ヘッドの一例である。インクジェットヘッド４Ｘは、圧力緩衝器３２と流路部材３１との間を接続する２本のインク連結管３３Ａ，３３Ｂを備える。流路部材３１の内部には、供給流路３９Ａと排出流路３９Ｂが互いに独立に形成され、供給流路３９Ａと排出流路３９Ｂは、それぞれインク連結管３３Ａ，３３Ｂが接続されている。

【0107】

カバープレート４１には、各吐出チャネル４５Ａにインクを供給するための供給口４１Ｃと各吐出チャネル４５Ａからインクを排出するための排出口４１Ｄとが互いに独立に形成されている。供給口４１Ｃと排出口４１Ｄは、各吐出チャネル４５Ａに設けられた２つの開口面の一方と他方のそれぞれに対向している。２つの開口面の一方は、それぞれ吐出チャネル４５Ａの長手方向（Ｘ方向）他端よりも一端に近い位置に配置され、アクチュエータプレート４０の主面の一方（Ｚの負方向）に向けられている。２つの開口面の他方は、それぞれ吐出チャネル４５Ａの長手方向一端よりも他端に近い位置に配置され、アクチュエータプレート４０の主面の一方（Ｚの負方向）に向けられている。

【0108】

インクは、インク連結管３３Ａから供給流路３９Ａ、供給口４１Ｃを介して吐出チャネル４５Ａに導かれ、吐出チャネル４５Ａに導かれたインクは、排出口４１Ｄ、排出流路３９Ｂを介してインク連結管３３Ｂに排出される。
吐出チャネル４５Ａのアクチュエータプレート４０の主面の他方（Ｚ方向）の側にはノズルプレート４３が配置され、ノズルプレート４３に形成されたノズル孔４３Ａは、吐出チャネル４５Ａの長手方向の両端のほぼ中間に配置されている。

【0109】

この例では、外部振動子６１は、排出流路３９Ｂの内壁面上に設置される。本変形例でも、外部振動子６１の振動により発生した圧力波振動と、吐出チャネル４５Ａの容積変化によって発生したスイッチング圧力波とを干渉させてノズル孔４３Ａからのインクの吐出の有無を制御することができる。上述したように、ノーマリーＯＦＦモード、ノーマリーＯＮモードともに実現することができる。なお、外部振動子６１は、供給流路３９Ａの内壁面上に設置されてもよい。

【0110】

図１７（Ｂ）に示すインクジェットヘッド４Ｊは、サイドシュート型循環ヘッドの他の例である。図１７（Ｂ）では、流路部材３１、インク連結管３３Ａ, ３３Ｂの図示が省略されている。図１７（Ｂ）に示す例は、吐出チャネル４５Ａの長手方向の両端部の側壁のうち供給口４１Ｃ、排出口４１Ｄにそれぞれ対向している部分が丸みを帯びて湾曲している第１凹部４７、第２凹部４８を形成している点、コモン電極５０が吐出チャネル４５Ａとノズルプレート４３との間に形成されている点が、図１７（Ａ）に示す例とは異なる。第１凹部４７、第２凹部４８が形成されていることにより、供給流路３９Ａと供給口４１Ｃとの間や、排出流路３９Ｂと排出口４１Ｄとの間でのインクの循環を円滑に行うことができる。

【0111】

この例では、外部振動子６１は、排出口４１Ｄの内壁面上に設置される。本変形例でも、外部振動子６１の振動により発生した圧力波振動と、吐出チャネル４５Ａの容積変化によって発生したスイッチング圧力波とを干渉させてノズル孔４３Ａからのインクの吐出の有無を制御することができる。上述したように、ノーマリーＯＦＦモード、ノーマリーＯＮモードともに実現することができる。なお、外部振動子６１は、供給口４１Ｃの内壁面上に設置されてもよい。
また、図１７（Ｃ）に示すように、インクジェットヘッド４Ｋは、２個の外部振動子６１Ｃ，６１Ｄを、それぞれ供給口４１Ｃ、排出口４１Ｄの内壁面上に備えてもよい。

【0112】

インクジェットヘッドとしてサイドシュート型循環ヘッドが用いられる場合、プリンタ１は、インクを循環するための循環ポンプを備える。循環ポンプは、ヘッドチップ２６、カバープレート４１、流路部材３１から離れた部位、例えば、インクタンク１０の近傍に配置される。循環ポンプには、所定の周期で圧力が振動する圧力波を発生させてインクを循環させるものがある。そこで、外部振動子６１は、その循環ポンプで形成されていてもよい。即ち、循環ポンプが発生する圧力波の振動周波数を、吐出チャネル４５Ａの共振周波数又はその共振周波数から予め定めた範囲内の周波数に設定する。これにより吐出チャネル４５Ａ内に充填されたインクを共振させることができ、圧力波を発生させる際のエネルギー効率を向上させることができる。

【0113】

また、上述した実施形態では、液体吐出装置の一例として、プリンタ１を例に挙げて説明したが、インクジェットプリンタに限られるものではない。本実施形態に係る液体吐出装置は、例えば、ファクシミリ装置やオンデマンド印刷機等であっても構わない。
また、上述した実施形態では、インクジェットヘッド４が複数搭載された複数色用のプリンタ１について説明したが、これには限られない。例えば、インクジェットヘッドが、１つの単色用のプリンタ１としても構わない。

【0114】

また、本発明の実施形態で用いられるインクとしては、水性インクや油性インク、ＵＶインク、微細金属粒子インク、炭素インク（カーボンブラック、カーボンナノチューブ、フラーレン、グラフェン）等、種々の材料を用いることができる。なお、上述したインクのうち、水性インクや油性インク、ＵＶインクは複数色用のプリンタ１に好適に用いられ、微細金属粒子インク、炭素インクは単色用のプリンタ１に好適に用いられる。

【0115】

なお、上述した実施形態におけるプリンタ１が備える各部の機能全体あるいはその一部、例えば、制御ユニット８、制御回路３５Ａ、３５Ｂは、これらの機能を実現するためのプログラムをコンピュータ読み取り可能な記録媒体に記録して、この記録媒体に記録されたプログラムをコンピュータシステムに読み込ませ、実行することによって実現してもよい。なお、ここでいう「コンピュータシステム」とは、ＯＳや周辺機器等のハードウェアを含むものとする。

【0116】

また、「コンピュータ読み取り可能な記録媒体」とは、フレキシブルディスク、光磁気ディスク、ＲＯＭ、ＣＤ−ＲＯＭ等の可搬媒体、コンピュータシステムに内蔵されるハードディスク等の記憶部のことをいう。さらに「コンピュータ読み取り可能な記録媒体」とは、インターネット等のネットワークや電話回線等の通信回線を介してプログラムを送信する場合の通信線のように、短時間の間、動的にプログラムを保持するもの、その場合のサーバやクライアントとなるコンピュータシステム内部の揮発性メモリのように、一定時間プログラムを保持しているものも含んでもよい。また上記プログラムは、前述した機能の一部を実現するためのものであってもよく、さらに前述した機能をコンピュータシステムにすでに記録されているプログラムとの組み合わせで実現できるものであってもよい。

【符号の説明】

【0117】

１…プリンタ（液体吐出装置）、２，３…搬送手段（移動機構）、
４，４Ｙ，４Ｍ，４Ｃ，４Ｂ，４Ｉ，４Ｊ，４Ｋ…インクジェットヘッド（液体吐出ヘッド）、
６…走査手段、８…制御ユニット、２８…液体吐出制御回路、３５Ａ，３５Ｂ…制御回路、４０…アクチュエータプレート、４０Ａ…第１アクチュエータプレート、
４０Ｂ…第２アクチュエータプレート、４０Ｇ，４０Ｈ…側壁
４１…カバープレート、
４１Ａ…インク導入孔（充填室）
４３…ノズルプレート（吐出孔プレート）、４３Ａ…ノズル孔（吐出孔）、
４５Ａ…吐出チャネル（吐出チャネル）、４６…駆動壁、
５０Ａ，５０Ｂ…コモン電極、第１コモン電極（第１電極）
５０Ｃ，５０Ｄ…コモン電極、第２コモン電極（第２電極）
５２…駆動電極（第１電極）、５３…駆動端子
５６…検出電極（第２電極）、５７…検出端子
６１…外部振動子（第１の振動子）、６２…スイッチング振動子（第２の振動子）、
６３…圧力検出部

【図1】

【図2】

【図3】

【図4】

【図5】

【図6】

【図7】

【図8】

【図9】

【図10】

【図11】

【図12】

【図13】

【図14】

【図15】

【図16】

【図17】