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特開2024-121419駆動制御装置、液体吐出装置、制御方法および制御プログラム
(19)【発行国】日本国特許庁(JP)
(12)【公報種別】公開特許公報(A)
(11)【公開番号】P2024121419
(43)【公開日】2024-09-06
(54)【発明の名称】駆動制御装置、液体吐出装置、制御方法および制御プログラム
(51)【国際特許分類】
B41J 2/015 20060101AFI20240830BHJP
B41J 2/04 20060101ALI20240830BHJP
B41J 2/14 20060101ALI20240830BHJP
B41J 2/01 20060101ALI20240830BHJP
【ＦＩ】
B41J2/015 101
B41J2/04
B41J2/14 611
B41J2/01 451
B41J2/01 401
【審査請求】未請求
【請求項の数】15
【出願形態】ＯＬ
(21)【出願番号】P 2023028522
(22)【出願日】2023-02-27
(71)【出願人】
【識別番号】000006747
【氏名又は名称】株式会社リコー
(74)【代理人】
【識別番号】100107766
【弁理士】
【氏名又は名称】伊東 忠重
(74)【代理人】
【識別番号】100070150
【弁理士】
【氏名又は名称】伊東 忠彦
(74)【代理人】
【識別番号】100107515
【弁理士】
【氏名又は名称】廣田 浩一
(72)【発明者】
【氏名】平野 裕理
【テーマコード（参考）】
2C056
2C057
【Ｆターム（参考）】
2C056EB58
2C056EC07
2C056EC37
2C056EC38
2C056FA10
2C056HA01
2C057AF71
2C057AG12
2C057AK07
2C057AL31
2C057AM16
2C057AM17
2C057AN01
2C057AR16
2C057BA08
(57)【要約】
【課題】液体吐出ヘッドの吐出性能の時間変動を抑制する。
【解決手段】液体を吐出するノズルを有するノズル形成部材と、少なくとも一部に弾性を有していてノズルを開閉する弁体と、弁体を移動させるアクチュエータと、を備える液体吐出ヘッドの駆動制御装置であって、駆動制御装置はアクチュエータを駆動する駆動波形を生成して、駆動波形に基づいてアクチュエータに電圧を印加可能であり、駆動波形は、弁体をノズル形成部材に押圧して圧縮することでノズルを閉鎖する閉鎖電圧を弁体の圧縮必要時間以上、アクチュエータに印加する第１期間と、第１期間の後に、弁体がノズル形成部材から離隔することでノズルを開放する開放電圧をアクチュエータに印加する第２期間と、を含み、第２期間では、第２期間の開始時刻からの経過時間に応じて開放電圧が変更される。
【選択図】図１２
【解決手段】液体を吐出するノズルを有するノズル形成部材と、少なくとも一部に弾性を有していてノズルを開閉する弁体と、弁体を移動させるアクチュエータと、を備える液体吐出ヘッドの駆動制御装置であって、駆動制御装置はアクチュエータを駆動する駆動波形を生成して、駆動波形に基づいてアクチュエータに電圧を印加可能であり、駆動波形は、弁体をノズル形成部材に押圧して圧縮することでノズルを閉鎖する閉鎖電圧を弁体の圧縮必要時間以上、アクチュエータに印加する第１期間と、第１期間の後に、弁体がノズル形成部材から離隔することでノズルを開放する開放電圧をアクチュエータに印加する第２期間と、を含み、第２期間では、第２期間の開始時刻からの経過時間に応じて開放電圧が変更される。
【選択図】図１２
【特許請求の範囲】
【請求項1】
液体を吐出するノズルを有するノズル形成部材と、少なくとも一部に弾性を有していて前記ノズルを開閉する弁体と、前記弁体を移動させるアクチュエータと、を備える液体吐出ヘッドの駆動制御装置であって、
前記駆動制御装置は、前記アクチュエータを駆動する駆動波形を生成して、前記駆動波形に基づいて前記アクチュエータに電圧を印加可能であり、
前記駆動波形は、
前記弁体を前記ノズル形成部材に押圧して圧縮することで前記ノズルを閉鎖する閉鎖電圧を前記弁体の圧縮必要時間以上、前記アクチュエータに印加する第１期間と、
前記第１期間の後に、前記弁体が前記ノズル形成部材から離隔して前記ノズルを開放する開放電圧を前記アクチュエータに印加する第２期間と、
を含み、
前記第２期間では、前記第２期間の開始時刻からの経過時間に応じて前記開放電圧が変更される、駆動制御装置。
前記駆動制御装置は、前記アクチュエータを駆動する駆動波形を生成して、前記駆動波形に基づいて前記アクチュエータに電圧を印加可能であり、
前記駆動波形は、
前記弁体を前記ノズル形成部材に押圧して圧縮することで前記ノズルを閉鎖する閉鎖電圧を前記弁体の圧縮必要時間以上、前記アクチュエータに印加する第１期間と、
前記第１期間の後に、前記弁体が前記ノズル形成部材から離隔して前記ノズルを開放する開放電圧を前記アクチュエータに印加する第２期間と、
を含み、
前記第２期間では、前記第２期間の開始時刻からの経過時間に応じて前記開放電圧が変更される、駆動制御装置。
【請求項2】
前記駆動制御装置は、前記第２期間にて、前記第２期間の開始時刻からの経過時間に応じて前記閉鎖電圧と前記開放電圧との差が大きくなるように前記開放電圧を変更する、請求項１に記載の駆動制御装置。
【請求項3】
前記駆動制御装置は、前記第２期間にて、前記駆動波形として、１周期当たりの開放電圧時間に相当する矩形波の駆動パルス波形を生成する、請求項１または２に記載の駆動制御装置。
【請求項4】
前記駆動制御装置は、前記第２期間にて、前記開放電圧を所定の開放電圧変更間隔で変更する、請求項１または２に記載の駆動制御装置。
【請求項5】
前記駆動制御装置は、前記第２期間にて、変更前の前記開放電圧と、変更後の前記開放電圧との差が前記経過時間に応じて小さくなるように前記開放電圧を変更する、請求項１または２に記載の駆動制御装置。
【請求項6】
前記第２期間の開始時刻からの経過時間をｔとし、前記開放電圧をＶhとし、前記ｔが０のときにおける前記開放電圧をＶh0とし、所定の定数をＡおよびＢとするとき、
前記駆動制御装置は、前記Ｖhを、
Ｖh＝Ｖh0＋Ａ（１－ｅｘｐ（－Ｂｔ））
に基づいて設定する、請求項１または２に記載の駆動制御装置。
前記駆動制御装置は、前記Ｖhを、
Ｖh＝Ｖh0＋Ａ（１－ｅｘｐ（－Ｂｔ））
に基づいて設定する、請求項１または２に記載の駆動制御装置。
【請求項7】
前記Ａおよび前記Ｂは、前記弁体の材質および形状に応じて予め設定された値であり、前記駆動制御装置は、前記弁体の材質および形状に関する情報に基づいて前記Ａおよび前記Ｂを設定する、請求項６に記載の駆動制御装置。
【請求項8】
前記駆動制御装置は、前記弁体の弾性率に関する情報に基づいて前記弁体の前記圧縮必要時間を設定する、請求項１または２に記載の駆動制御装置。
【請求項9】
前記第２期間は、
時間的に隣り合っていて前記開放電圧を印可する少なくとも２個の第３期間と、
前記２個の前記第３期間の間にあって前記開放電圧を印可しない第４期間と、
を含み、
前記駆動制御装置は、前記第４期間が前記弁体の回復必要時間以上であり且つ前記圧縮必要時間未満である場合に、前記第４期間にて、前記弁体を前記ノズル形成部材に押し込んで圧縮させる圧縮電圧を前記閉鎖電圧に加える、請求項１または２に記載の駆動制御装置。
時間的に隣り合っていて前記開放電圧を印可する少なくとも２個の第３期間と、
前記２個の前記第３期間の間にあって前記開放電圧を印可しない第４期間と、
を含み、
前記駆動制御装置は、前記第４期間が前記弁体の回復必要時間以上であり且つ前記圧縮必要時間未満である場合に、前記第４期間にて、前記弁体を前記ノズル形成部材に押し込んで圧縮させる圧縮電圧を前記閉鎖電圧に加える、請求項１または２に記載の駆動制御装置。
【請求項10】
前記第２期間は、
時間的に隣り合っていて前記開放電圧を印可する少なくとも２個の第３期間と、
前記２個の前記第３期間の間にあって前記開放電圧を印可しない第４期間と、
を含み、
前記駆動制御装置は、前記第４期間が前記弁体の回復必要時間未満である場合に、前記経過時間をリセットせず、前記２個の前記第３期間に亘って前記開放電圧を連続的に変更する、請求項１または２に記載の駆動制御装置。
時間的に隣り合っていて前記開放電圧を印可する少なくとも２個の第３期間と、
前記２個の前記第３期間の間にあって前記開放電圧を印可しない第４期間と、
を含み、
前記駆動制御装置は、前記第４期間が前記弁体の回復必要時間未満である場合に、前記経過時間をリセットせず、前記２個の前記第３期間に亘って前記開放電圧を連続的に変更する、請求項１または２に記載の駆動制御装置。
【請求項11】
前記駆動制御装置は、前記第２期間にて、前記弁体と前記ノズル形成部材との間のギャップの平均値が所定の範囲内となるように前記開放電圧を制御する、請求項１または２に記載の駆動制御装置。
【請求項12】
前記駆動制御装置は、画像データを読み込んで、前記画像データを構成する印写パターンを特定し、前記印写パターンの画素数に応じて前記開放電圧を変更する、請求項１または２に記載の駆動制御装置。
【請求項13】
請求項１または２に記載の駆動制御装置と、
前記液体吐出ヘッドと、
を備える、液体吐出装置。
前記液体吐出ヘッドと、
を備える、液体吐出装置。
【請求項14】
液体を吐出するノズルを有するノズル形成部材と、少なくとも一部に弾性を有していて前記ノズルを開閉する弁体と、前記弁体を移動させるアクチュエータと、を備える液体吐出ヘッドと、前記アクチュエータに電圧を印加可能な駆動制御装置と、を備える液体吐出装置の制御方法であって、前記液体吐出装置が、
前記アクチュエータを駆動する駆動波形を生成するステップを実行し、
前記駆動波形は、
前記弁体を前記ノズル形成部材に押圧して圧縮することで前記ノズルを閉鎖する閉鎖電圧を前記弁体の圧縮必要時間以上、前記アクチュエータに印加する第１期間と、
前記第１期間の後に、前記弁体が前記ノズル形成部材から離隔することで前記ノズルを開放する開放電圧を前記アクチュエータに印加する第２期間と、
を含み、
前記第２期間では、前記第２期間の開始時刻からの経過時間に応じて前記開放電圧が変更される、制御方法。
前記アクチュエータを駆動する駆動波形を生成するステップを実行し、
前記駆動波形は、
前記弁体を前記ノズル形成部材に押圧して圧縮することで前記ノズルを閉鎖する閉鎖電圧を前記弁体の圧縮必要時間以上、前記アクチュエータに印加する第１期間と、
前記第１期間の後に、前記弁体が前記ノズル形成部材から離隔することで前記ノズルを開放する開放電圧を前記アクチュエータに印加する第２期間と、
を含み、
前記第２期間では、前記第２期間の開始時刻からの経過時間に応じて前記開放電圧が変更される、制御方法。
【請求項15】
液体を吐出するノズルを有するノズル形成部材と、少なくとも一部に弾性を有していて前記ノズルを開閉する弁体と、前記弁体を移動させるアクチュエータと、を備える液体吐出ヘッドと、前記アクチュエータに電圧を印加可能な駆動制御装置と、を備える液体吐出装置の制御プログラムであって、
前記アクチュエータを駆動する駆動波形を生成するステップをコンピュータに実行させ、
前記駆動波形は、
前記弁体を前記ノズル形成部材に押圧して圧縮することで前記ノズルを閉鎖する閉鎖電圧を前記弁体の圧縮必要時間以上前記アクチュエータに印加する第１期間と、
前記第１期間の後に、前記弁体が前記ノズル形成部材から離隔することで前記ノズルを開放する開放電圧を前記アクチュエータに印加する第２期間と、
を含み、
前記第２期間では、前記第２期間の開始時刻からの経過時間に応じて前記開放電圧が変更される、制御プログラム。
前記アクチュエータを駆動する駆動波形を生成するステップをコンピュータに実行させ、
前記駆動波形は、
前記弁体を前記ノズル形成部材に押圧して圧縮することで前記ノズルを閉鎖する閉鎖電圧を前記弁体の圧縮必要時間以上前記アクチュエータに印加する第１期間と、
前記第１期間の後に、前記弁体が前記ノズル形成部材から離隔することで前記ノズルを開放する開放電圧を前記アクチュエータに印加する第２期間と、
を含み、
前記第２期間では、前記第２期間の開始時刻からの経過時間に応じて前記開放電圧が変更される、制御プログラム。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【0001】
本発明は、駆動制御装置、液体吐出装置、制御方法および制御プログラムに関する。
【背景技術】
【0002】
従来から、液体を吐出する液体吐出ヘッドの駆動制御装置が知られている。
【0003】
特許文献１には、ニードル弁によりノズル孔を開閉するバルブ式の液体吐出ヘッドが開示されている。ノズル孔を開く際は、ニードル弁の後退速度を、ニードル弁の先端部の合成樹脂の変形戻り速度よりも速くすることで、開栓の瞬間に塗料通路の広さを均一とし、吐出速度の差を無くし、吐出液滴の直進性を保つことができる。
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【0004】
しかしながら、従来の技術においては、吐出開始後に弁体の圧縮変形が回復することにより、弁体とノズル形成部材との間の距離が吐出開始からの経過時間によって変動してしまう傾向がある。その結果、吐出滴量等の吐出性能が時間変動する場合がある。
【0005】
そこで、本発明は、上記課題に鑑み、液体吐出ヘッドの吐出性能の時間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】
【0006】
上記課題を解決するため、本発明の一態様によれば、
液体を吐出するノズルを有するノズル形成部材と、少なくとも一部に弾性を有していて前記ノズルを開閉する弁体と、前記弁体を移動させるアクチュエータと、を備える液体吐出ヘッドの駆動制御装置であって、
前記駆動制御装置は、前記アクチュエータを駆動する駆動波形を生成して、前記駆動波形に基づいて前記アクチュエータに電圧を印加可能であり、
前記駆動波形は、
前記弁体を前記ノズル形成部材に押圧して圧縮することで前記ノズルを閉鎖する閉鎖電圧を前記弁体の圧縮必要時間以上、前記アクチュエータに印加する第１期間と、
前記第１期間の後に、前記弁体が前記ノズル形成部材から離隔することで前記ノズルを開放する開放電圧を前記アクチュエータに印加する第２期間と、
を含み、
前記第２期間では、前記第２期間の開始時刻からの経過時間に応じて前記開放電圧が変更される、駆動制御装置が提供される。
液体を吐出するノズルを有するノズル形成部材と、少なくとも一部に弾性を有していて前記ノズルを開閉する弁体と、前記弁体を移動させるアクチュエータと、を備える液体吐出ヘッドの駆動制御装置であって、
前記駆動制御装置は、前記アクチュエータを駆動する駆動波形を生成して、前記駆動波形に基づいて前記アクチュエータに電圧を印加可能であり、
前記駆動波形は、
前記弁体を前記ノズル形成部材に押圧して圧縮することで前記ノズルを閉鎖する閉鎖電圧を前記弁体の圧縮必要時間以上、前記アクチュエータに印加する第１期間と、
前記第１期間の後に、前記弁体が前記ノズル形成部材から離隔することで前記ノズルを開放する開放電圧を前記アクチュエータに印加する第２期間と、
を含み、
前記第２期間では、前記第２期間の開始時刻からの経過時間に応じて前記開放電圧が変更される、駆動制御装置が提供される。
【発明の効果】
【0007】
本発明の一態様によれば、液体吐出ヘッドの吐出性能の時間変動を抑制することができる。
【図面の簡単な説明】
【0008】
【図1】第１実施形態に係る液体吐出ヘッドの斜視図である。
【図2】第１実施形態に係る液体吐出ヘッドのＡ－Ａ断面図である。
【図3】第１実施形態に係る液体吐出モジュールの断面図（ａ）及び拡大図（ｂ）である。
【図4】第１実施形態に係る液体吐出モジュールの動作図（ａ）～（ｆ）である。
【図5】第１実施形態に係る液体吐出モジュールの弁体位置と流量の関係図である。
【図6】第１実施形態に係る液体供給機構の構成図である。
【図7】第１実施形態に係る液体吐出装置の全体構成図である。
【図8】第１実施形態に係る液体吐出装置の制御構成のブロック図である。
【図9A】第１実施形態に係る電源電圧とアクチュエータ電圧の関係図（ａ）～（ｃ）である。
【図9B】第１実施形態に係る電源電圧とアクチュエータ電圧の関係図（ｄ）である。
【図10】第１実施形態に係る弁体長さの回復量の説明図（ａ）～（ｃ）である。
【図11】第１実施形態に係る弁体長さの圧縮必要時間と回復必要時間の説明図である。
【図12】実施例に係る第１駆動波形を示す模式図である。
【図13】実施例に係る第１駆動波形の生成フローチャートである。
【図14】実施例に係る第２駆動波形を示す模式図である。
【図15】実施例に係る第２駆動波形の生成フローチャートである。
【図16】実施例に係る第３駆動波形を示す模式図である。
【図17】実施例に係る第３駆動波形の生成フローチャートである。
【図18】実施例と比較例における開放電圧、ギャップ、および吐出滴量の比較図である。
【図19】第２実施形態に係る塗布装置の構成図である。
【図20】第２実施形態に係る塗布装置の使用例を示す図（ａ）～（ｂ）である。
【図21】第３実施形態に係る電極製造方法および電極製造装置を示す図（ａ）～（ｂ）である。
【発明を実施するための形態】
【0009】
以下、図面を参照して本発明の実施形態について詳細に説明する。各図面において、同一構成要素には同一符号を付与し、重複した説明を適宜省略する。各図面の説明において、上下左右等の方向を示す表現は一例であり、実施形態に係る構成要素の方向を制限するものではない。本発明の実施形態に関する用語の定義については、実施形態の最後に説明する。
【0010】
＜第１実施形態＞
先ず、第１実施形態に係る液体吐出ヘッド１０および液体吐出ユニット６０について説明する。
先ず、第１実施形態に係る液体吐出ヘッド１０および液体吐出ユニット６０について説明する。
【0011】
（液体吐出ヘッドおよび液体吐出ユニットの構成）
図１は第１実施形態に係る液体吐出ヘッド１０の斜視図である。液体吐出ヘッド１０は液体を吐出する。液体としては、例えば、インク、塗料、および表面処理液等が挙げられる。
図１は第１実施形態に係る液体吐出ヘッド１０の斜視図である。液体吐出ヘッド１０は液体を吐出する。液体としては、例えば、インク、塗料、および表面処理液等が挙げられる。
【0012】
液体吐出ヘッド１０はハウジング１１を備える。ハウジング１１は金属または樹脂等により形成される。ハウジング１１の上側には電気信号の通信用のコネクタ２９が設けられる。ハウジング１１の左右両側には、液体を液体吐出ヘッド１０内に供給するための供給ポート１２と、液体を液体吐出ヘッド１０から排出するための回収ポート１３と、が設けられている。
【0013】
図２は第１実施形態に係る液体吐出ヘッド１０のＡ－Ａ断面図である。液体吐出ヘッド１０には複数の弁体１７が設けられる。液体吐出ヘッド１０はコネクタ２９を介して駆動制御装置４０に電気的に接続される。駆動制御装置４０は複数の弁体１７の駆動を制御する。液体吐出ヘッド１０および駆動制御装置４０は、液体吐出ユニット６０を構成する。
【0014】
液体吐出ヘッド１０にはノズル形成部材としてのノズル板１５が設けられている。ノズル板１５はハウジング１１に接合される。ノズル板１５には液体を吐出する複数のノズル１４が設けられる。
【0015】
ハウジング１１には流路１６が設けられる。流路１６は、液体を供給ポート１２からノズル板１５へ流入し、複数のノズル１４が設けられたノズル板１５上を経て、回収ポート１３から流出する。液体は、矢印ａ１、矢印ａ２、及び矢印ａ３により示される方向へ流路１６を流れる。
【0016】
供給ポート１２と回収ポート１３との間には、液体吐出モジュール２０が設けられる。液体吐出モジュール２０は流路１６の液体をノズル１４から吐出する。液体吐出モジュール２０の個数はノズル１４の個数に対応する。なお、ノズル１４および液体吐出モジュール２０の個数は制限されない。ノズル１４および液体吐出モジュール２０の列数は１列ではなく複数列であってもよい。
【0017】
流路１６は複数の液体吐出モジュール２０に共通の流路として構成される。供給ポート１２は、加圧された状態の液体を外部から取り込み、矢印ａ１の方向に液体を送液して流路１６に供給する。流路１６は供給ポート１２からの液体を矢印ａ２の方向へ送液して各液体吐出モジュール２０に供給する。回収ポート１３は液体吐出モジュール２０のノズル１４から吐出されなかった液体を矢印ａ３の方向へ排出する。
【0018】
（液体吐出モジュールの構成）
図３は第１実施形態に係る液体吐出モジュール２０の断面図（ａ）及び拡大図（ｂ）である。液体吐出モジュール２０は、ノズル１４を開閉する弁体１７と、弁体１７を駆動するアクチュエータ１８と、を備える。
図３は第１実施形態に係る液体吐出モジュール２０の断面図（ａ）及び拡大図（ｂ）である。液体吐出モジュール２０は、ノズル１４を開閉する弁体１７と、弁体１７を駆動するアクチュエータ１８と、を備える。
【0019】
弁体１７は、例えば針状に形成されたニードル弁である。弁体１７の径は、封止の観点からノズル１４の径よりも大きいことが好ましい。弁体１７は先端部に弾性部材１７ａを備え、ノズル１４を十分に封止可能であることが好ましい。或いは、弁体１７の全体が弾性部材として構成されてもよい。
【0020】
弾性部材１７ａは、ノズル板１５に押圧された際に圧縮変形可能な樹脂またはゴムである。弾性部材１７ａは、液体に対して耐溶解性を有することが好ましい。ゴムとしては、フッ素ゴム、エチレンプロピレンゴム等が挙げられる。樹脂としては、フッ素樹脂、塩素化ポリエーテル、フッ素系エラストマー、ポリエステル系エラストマー、ポリアミド系エラストマー等が挙げられる。中でも、耐薬品性、耐摩耗性、および耐熱性に優れた、フッ素ゴム、ＦＦＫＭ（パーフロロエラストマー）、およびＰＴＦＥ（ポリテトラフルオロエチレン）等が好ましい。
【0021】
弾性部材１７ａの弾性率としては、弾性部材１７ａの上下方向の厚さ、弁体１７のノズル板１５に対する垂直度、ノズル板１５の平面度、液体に含まれる顔料またはフィラー等の粒子の大きさ、および封止に必要な変形量等に基づいて適宜選択することができる。例えば、弾性部材１７ａとしては、液体に含まれる粒子と同程度の範囲で弾性変形するような弾性率を有する材質を選択することが好ましい。本発明の適切な弾性率の範囲は、４０ＭＰａ～５００ＭＰａが好ましい。弾性率が低すぎる場合は、弾性部材１７ａの変形量が大きくなり、ノズル１４を開閉する際の弁体１７の移動量を大きくする必要があるため、液体吐出ヘッド１０が大型化する。弾性率が高すぎる場合は、液体に含まれる顔料やフィラーが弾性部材１７ａとノズル板１５との間に挟まった場合に、弾性部材１７ａが十分に変形せず封止不良が発生する。
【0022】
弾性部材１７ａは、例えば円柱状に形成されて弁体１７の先端面に固定される。或いは、弾性部材１７ａは、弁体１７の先端面から弁体１７の先端部近傍の側周面まで覆うようにコーティングされてもよい。
【0023】
ノズル１４に対する弾性部材１７ａの対向面には液溜まりとなる凹部が設けられてもよい。凹部の開口径をノズル１４の口径よりも大きくすることにより、液体の吐出速度、１回の吐出量、および直進性等の吐出性能を向上させることができる。また、弾性部材１７ａに対向するノズル１４のエッジ部分の摩耗を抑制することができる。
【0024】
弁体１７は軸受２１によって支持される。弁体１７は軸受２１によってノズル１４の位置へ案内される。弁体１７はノズル板１５を押圧して圧縮することでノズル１４を確実に封止することができる。
【0025】
アクチュエータ１８は、例えばジルコニアセラミックス等により形成された圧電素子であるが、発熱抵抗体等の電気熱変換素子を用いるサーマルアクチュエータ、または、振動板と対向電極とにより構成される静電アクチュエータ等であってもよい。本実施形態におけるアクチュエータ１８は、チタン酸ジルコン酸鉛を用いた圧電素子が印可電圧に対して伸縮量が大きく、制御性が高いため好ましい。
【0026】
アクチュエータ１８は、ハウジング１１の内部に形成された駆動機構収容空間２３ａに収容される。駆動機構収容空間２３ａと流路１６とは２個の封止部材２２によって空間が分離されるが、封止部材２２の個数は限定されない。封止部材２２は駆動機構収容空間２３ａへの液体の流入を阻止する。封止部材２２としては、例えば、Ｏリング、パッキン等のシール材が挙げられる。
【0027】
アクチュエータ１８は、駆動機構収容空間２３ａで保持部材２３によって保持される。保持部材２３は、例えば、ゴム、樹脂、または金属等により形成された板ばねである。保持部材２３は、アクチュエータ１８の先端部を保持する先端部２３ｂと、アクチュエータ１８の後端部を保持する後端部２３ｃと、を備えることが好ましい。
【0028】
アクチュエータ１８は、保持部材２３の先端部２３ｂを介して弁体１７に連結される。またアクチュエータ１８は、保持部材２３の後端部２３ｃを介して規制部材１９に固定される。規制部材１９は、保持部材２３の後端部２３ｃを固定することでアクチュエータ１８の固定点として機能する。
【0029】
保持部材２３は、アクチュエータ１８の作動時にアクチュエータ１８の変形方向とは逆方向に変形する逆ばね機構として作用する。保持部材２３は、アクチュエータ１８の僅かな変形を増幅して弁体１７の移動距離を長くすることが可能である。
【0030】
アクチュエータ１８を作動させて弁体１７を後端方向へ移動させた場合は、弾性部材１７ａにより閉鎖されていたノズル１４が開放状態となり、ノズル１４から液体が吐出される。一方、アクチュエータ１８を作動させて弁体１７を先端方向へ移動させた場合は、弾性部材１７ａがノズル板１５に当接してノズル１４が閉鎖状態となり、ノズル１４から液体が吐出されなくなる。
【0031】
なお、対象物に対して液体を吐出する間は、液体の吐出効率が低下しないように、回収ポート１３からの液体の排出を一時的に行わないようにしてもよい。
【0032】
アクチュエータ１８は、電圧印加により収縮するタイプであってもよいし、または電圧印加により伸張するタイプであってもよい。
【0033】
電圧印加により収縮するアクチュエータ１８を用いる場合、アクチュエータ１８に電圧が印加されていない状態でノズル１４の閉鎖が可能な位置を見つけ、規制部材１９により保持部材２３の固定を行う。
【0034】
駆動制御装置４０によってアクチュエータ１８に電圧が印加されることにより、アクチュエータ１８が収縮して保持部材２３を介して弁体１７を引っ張る。弁体１７がノズル１４から離隔してノズル１４を開放することにより、流路１６に加圧供給された液体がノズル１４から吐出される。
【0035】
一方、駆動制御装置４０によってアクチュエータ１８に電圧が印加されていないときは、弁体１７がノズル１４を閉鎖する。ノズル１４が閉鎖された状態では、流路１６に液体が加圧供給されていても、ノズル１４から液体が吐出されることはない。
【0036】
電圧印加により伸張するアクチュエータ１８を用いる場合、アクチュエータ１８に電圧が印加された状態でノズル１４の閉鎖が可能な位置を見つけ、規制部材１９により保持部材２３の固定を行う。
【0037】
駆動制御装置４０によってアクチュエータ１８に印加される電圧を小さくすることにより、アクチュエータ１８が収縮して保持部材２３を介して弁体１７を引っ張る。弁体１７がノズル１４から離隔してノズル１４を開放することにより、流路１６に加圧供給された液体がノズル１４から吐出される。
【0038】
一方、駆動制御装置４０によってアクチュエータ１８に電圧が印加されるときは、弁体１７がノズル１４を閉鎖する。ノズル１４が閉鎖された状態では、流路１６に液体が加圧供給されていても、ノズル１４から液体が吐出されることはない。
【0039】
駆動制御装置４０は、アクチュエータ１８に印加される電圧を示す駆動波形を生成する駆動波形発生回路４１と、駆動波形の電圧値または電流値を必要な値まで増幅する増幅回路４２と、を備える。増幅回路４２により増幅された電圧がアクチュエータ１８に印加される。
【0040】
駆動制御装置４０は、電圧の印加によって弁体１７の開閉を制御することで液体吐出ヘッド１０からの液体の吐出を制御する。なお、駆動波形発生回路４１が十分な値の電圧を印加できる場合には増幅回路４２を省略してもよい。
【0041】
駆動波形発生回路４１は、アクチュエータ１８に印加する電圧の時間経過に伴う波形である駆動パルス波形を生成する。駆動波形発生回路４１は、例えばＰＷＭ（パルス幅変調）方式等により駆動パルス波形を生成してアクチュエータ１８に所望の電圧を印加する。
【0042】
駆動波形発生回路４１は、ＰＣ（Personal Computer）等の外部装置または装置内部の記憶装置からの画像データを入力し、画像データに基づいて駆動パルス波形を生成する。駆動波形発生回路４１は、例えば、画像データに含まれる画素の各色の濃度に応じた液滴サイズに対応する駆動パルス波形を生成する。
【0043】
また駆動波形発生回路４１は、吐出開始からの経過時間ｔに応じてアクチュエータ１８に印加する開放電圧Ｖhを変更した駆動パルス波形を生成する。これにより、弁体１７の圧縮変形の回復に起因する弁体１７とノズル板１５との間の距離（ギャップGAP）の時間変動が抑制される。
【0044】
アクチュエータ１８は、駆動波形発生回路４１から出力された駆動波形に応じて圧縮または伸張することで、弁体１７にノズル１４を開閉させる。
【0045】
図４は第１実施形態に係る液体吐出モジュール２０の動作図（ａ）～（ｆ）である。アクチュエータ１８の各電極には一対のリード線２４が電気的に接続される。第１リード線２４ａおよび第２リード線２４ｂは駆動制御装置４０に電気的に接続される。
【0046】
図４（ａ）～（ｃ）は電圧印加により圧縮するタイプのアクチュエータ１８を用いた液体吐出モジュール２０の動作を示している。
【0047】
図４（ａ）には、ノズル１４を閉鎖する閉鎖電圧Ｖcとして、例えば０Ｖがアクチュエータ１８に印加されており、アクチュエータ１８が伸張した状態が示されている。弁体１７のノズル板１５側の弾性部材１７ａはノズル板１５に最も大きな圧力で接触してノズル１４を閉鎖している。
【0048】
すなわち、電圧印加により圧縮するタイプのアクチュエータ１８を用いる場合、閉鎖電圧Ｖcとは、弁体１７（弾性部材１７ａ）をノズル板１５に最も大きな圧力で押し込んでノズル１４を閉鎖するようにアクチュエータ１８に印加される最小電圧である。
【0049】
図４（ｂ）には、ノズル１４を閉鎖する閉鎖電圧Ｖcより高く、且つ開放電圧Ｖhより低い電圧がアクチュエータ１８に印加され、アクチュエータ１８が圧縮を開始した状態が示されている。弾性部材１７ａはノズル板１５に図４（ａ）の状態よりも小さい圧力で接触しているが、依然としてノズル１４を閉鎖している。
【0050】
すなわち、ノズル１４は閉鎖状態から開放状態へ移行する状態である。ノズル１４が閉鎖状態から開放状態へ移行する閾値電圧Ｖthは、例えばノズル１４から吐出される流量に基づいて３０Ｖとして算定することができる。
【0051】
図４（ｃ）には、開放電圧Ｖhである７２Ｖがアクチュエータ１８に印加されており、アクチュエータ１８が完全に圧縮した状態が示されている。弾性部材１７ａはノズル板１５から最も離隔してノズル１４を閉鎖していない状態であり、加圧供給された液体２５がノズル１４から吐出される。ここで、弁体１７のノズル板１５側の端部とノズル板１５との距離がギャップGAPである。
【0052】
すなわち、電圧印加により圧縮するタイプのアクチュエータ１８を用いる場合、開放電圧Ｖhとは、弁体１７がノズル板１５から最も離隔してノズル１４を弁体１７に開放させるようにアクチュエータ１８に印加される最大電圧である。
【0053】
一方、図４（ｄ）～（ｆ）は電圧印加により伸張するタイプのアクチュエータ１８を用いた液体吐出モジュール２０の動作を示している。
【0054】
図４（ｄ）には、ノズル１４を閉鎖する閉鎖電圧Ｖcとして、例えば７２Ｖがアクチュエータ１８に印加されており、アクチュエータ１８が伸張した状態が示されている。弾性部材１７ａはノズル板１５に最も大きな圧力で接触してノズル１４を閉鎖している。
【0055】
すなわち、電圧印加により伸張するタイプのアクチュエータ１８を用いる場合、閉鎖電圧Ｖcとは、弁体１７（弾性部材１７ａ）をノズル板１５に最も大きな圧力で押し込んでノズル１４を閉鎖するようにアクチュエータ１８に印加される最大電圧である。
【0056】
図４（ｅ）には、ノズル１４を閉鎖する閉鎖電圧Ｖcより低く、且つ開放電圧Ｖeより高い電圧がアクチュエータ１８に印加され、アクチュエータ１８が圧縮を開始した状態が示されている。弾性部材１７ａはノズル板１５に図４（ｄ）の状態よりも小さい圧力で接触しているが、ノズル１４を依然として閉鎖している。
【0057】
すなわち、ノズル１４は閉鎖状態から開放状態へ移行する状態である。ノズル１４が閉鎖状態から開放状態へ移行する閾値電圧Ｖthは、例えばノズル１４から吐出される流量に基づいて５４Ｖとして算定することができる。
【0058】
図４（ｆ）には、開放電圧Ｖhである０Ｖがアクチュエータ１８に印加され、アクチュエータ１８が完全に圧縮した状態が示されている。弁体１７はノズル板１５から離隔してノズル１４を閉鎖していない状態であり、加圧供給された液体２５がノズル１４から吐出される。ここで、弁体１７のノズル板１５側の端部とノズル板１５との距離がギャップGAPである。
【0059】
すなわち、電圧印加により伸張するタイプのアクチュエータ１８を用いる場合、開放電圧Ｖhとは、弁体１７がノズル板１５から最も離隔してノズル１４を弁体１７に開放させるようにアクチュエータ１８に印加される最小電圧である。
【0060】
図４（ａ）～（ｆ）の各々の状態は、駆動制御装置４０がアクチュエータ１８に対する印加電圧を設定することにより操作可能である。なお、図４（ａ）、図４（ｂ）、図４（ｄ）および図４（ｅ）に示すようにノズル１４が閉鎖した状態を「閉鎖状態」と称する。また、図４（ｃ）および図４（ｆ）に示すようにノズル１４が開放した状態を「開放状態」と称する。
【0061】
液体吐出モジュール２０の組み立て時には、液体２５の封止を確実にするため、弁体１７がノズル板１５に最も大きな圧力で接触している状態から電圧操作をしても、依然として封止状態が維持されるように規制部材１９を用いて弁体１７を位置決めする。
【0062】
また、弁体１７とノズル板１５との間の隙間は、例えば１５μｍを中心値として、±０．１μｍの範囲となるように、開放電圧Ｖhを制御する。斯かる制御を行うことで吐出滴量Ｍｊのばらつきを１％以下に制御することができる。なお、電圧範囲は、所望の吐出滴量Ｍｊの範囲に応じて適宜調整される。
【0063】
ここで、弁体１７の位置とノズル１４から吐出する流量との関係の一例について説明する。図５は第１実施形態に係る液体吐出モジュール２０の弁体位置と流量の関係図である。
【0064】
例えば弁体１７の位置が１μｍずれると、単位時間当たりの流量が大きく変化するため、部品加工または弁体１７の位置決めにおいては、サブミクロンオーダーの非常に高い精度が求められる。
【0065】
しかしながら、実際には部品加工または弁体１７の位置決めにおいて精度を求めるのは非常に困難であり、弁体１７をノズル板１５に押し込んで弁体１７の長さが飽和した状態（それ以上圧縮できない状態）で弁体１７を位置決めする。
【0066】
しかし、吐出デューティ比（１周期当たりの開放電圧時間÷駆動周期）が比較的大きい場合には、弁体１７の圧縮変形の回復量が無視できなくなる。すなわち、１周期分の弁体１７とノズル板１５との間のギャップの平均値が吐出開始からの経過時間によって変化してしまう。その結果、駆動開始からの経過時間によって吐出滴量等の吐出性能が時間変動してしまう。
【0067】
そこで、駆動波形発生回路４１は、アクチュエータ１８の非駆動時間に弁体１７を所定時間以上圧縮することで弁体１７の潰れ量を揃えてから、駆動開始からの経過時間に応じて開放電圧Ｖhを設定するように制御する。
【0068】
（液体吐出装置の構成）
次に、液体吐出装置の構成について説明する。図６は第１実施形態に係る液体供給機構３０の構成図である。液体吐出装置１００は、液体供給機構３０を備える。液体供給機構３０は、複数の液体吐出ヘッド１０の各々から吐出する各色の液体２５を収容する密閉容器としてのタンク３１を備える。
次に、液体吐出装置の構成について説明する。図６は第１実施形態に係る液体供給機構３０の構成図である。液体吐出装置１００は、液体供給機構３０を備える。液体供給機構３０は、複数の液体吐出ヘッド１０の各々から吐出する各色の液体２５を収容する密閉容器としてのタンク３１を備える。
【0069】
なお、第１液体吐出ヘッド１０ａ～第４液体吐出ヘッド１０ｄを総称する場合は液体吐出ヘッド１０と称し、第１液体２５ａ～第４液体２５ｄを総称する場合は液体２５と称し、第１タンク３１ａ～第４タンク３１ｄを総称する場合はタンク３１と称する。
【0070】
液体吐出ヘッド１０の供給ポート１２（図１または図２を参照）と、タンク３１とは、それぞれチューブ３２を介して接続される。タンク３１は、エアーレギュレータ３３を備えるパイプ３４を介してコンプレッサ３５に接続される。コンプレッサ３５がタンク３１に加圧空気を供給することにより、液体吐出ヘッド１０の内部の液体２５は加圧状態になり、ノズル１４を弁体１７に開放させればノズル１４から液体２５が吐出する。
【0071】
ここで、コンプレッサ３５、エアーレギュレータ３３を備えるパイプ３４、タンク３１、およびチューブ３２は、液体吐出ヘッド１０に対して液体２５を加圧供給する液体供給機構３０を構成する。
【0072】
【0073】
液体吐出装置１００は、液体が吐出される対象物Ｓに対向して設置される。液体吐出装置１００は、例えば、Ｘ軸レール１０１と、Ｘ軸レール１０１と交差するＹ軸レール１０２と、Ｘ軸レール１０１およびＹ軸レール１０２と交差するＺ軸レール１０３を備える。
【0074】
Ｙ軸レール１０２はＸ軸レール１０１がＹ方向に移動可能となるようにＸ軸レール１０１を保持する。Ｘ軸レール１０１はＺ軸レール１０３がＸ方向に移動可能となるようにＺ軸レール１０３を保持する。Ｚ軸レール１０３はキャリッジ７１がＺ方向に移動可能となるようにキャリッジ７１を保持する。キャリッジ７１は液体吐出ヘッド１０および駆動制御装置４０と共に液体吐出ユニット６０を構成する。
【0075】
液体吐出装置１００には、Ｘ軸レール１０１をＹ軸レール１０２に沿ってＹ方向に駆動するＹ方向駆動アクチュエータ８２が設けられる。また液体吐出装置１００には、Ｚ軸レール１０３をＸ軸レール１０１に沿ってＸ方向に動かすＸ方向駆動アクチュエータ７２が設けられる。さらに液体吐出装置１００には、キャリッジ７１をＺ軸レール１０３に沿ってＺ方向に駆動する第１Ｚ方向駆動アクチュエータ９２と、キャリッジ７１に対してヘッド保持体７０をＺ方向に駆動する第２Ｚ方向駆動アクチュエータ９３と、を備える。
【0076】
キャリッジ７１は液体吐出ヘッド１０を保持するヘッド保持体７０を備える。キャリッジ７１は第１Ｚ方向駆動アクチュエータ９２からの動力によりＺ軸レール１０３に沿ってＺ方向へ移動する。またヘッド保持体７０は第２Ｚ方向駆動アクチュエータ９３からの動力によりキャリッジ７１に対してＺ方向へ移動する。
【0077】
Ｘ方向駆動アクチュエータ７２、Ｙ方向駆動アクチュエータ８２、第１Ｚ方向駆動アクチュエータ９２、および第２Ｚ方向駆動アクチュエータ９３は、例えば電動モータ等の電動アクチュエータである。
【0078】
液体吐出装置１００は、キャリッジ７１をＸ軸、Ｙ軸およびＺ軸の方向に動かしながら、ヘッド保持体７０に設けられた液体吐出ヘッド１０から液体２５を吐出し、対象物Ｓに描画を行う。キャリッジ７１およびヘッド保持体７０のＺ方向への移動は、Ｚ方向と平行である必要はなく、少なくともＺ方向の成分を含んでいれば斜め方向への移動であってもよい。
【0079】
なお、液体が吐出される対象物Ｓの表面形状は平面として示されているが、平面に限定されない。対象物Ｓの表面形状は、車またはトラック等の車体、あるいは航空機の機体等のように曲率半径の大きい面または鉛直面に対して傾斜した面等であってもよい。
【0080】
また、ライン型インクジェットプリンタの場合のように、キャリッジ７１、各軸レールおよび各方向駆動アクチュエータは必ずしも必須の構成要素ではない。
【0081】
（液体吐出装置の制御構成）
次に、液体吐出装置１００の制御構成について説明する。図８は第１実施形態に係る液体吐出装置１００の制御構成のブロック図である。
次に、液体吐出装置１００の制御構成について説明する。図８は第１実施形態に係る液体吐出装置１００の制御構成のブロック図である。
【0082】
液体吐出装置１００は、コントローラ９０１と、ヘッド駆動制御部９０２と、を備えるが、ヘッド駆動制御部９０２のみを備える構成であってもよい。コントローラ９０１は、有線または無線を通じてＰＣ９０３等の外部装置と通信可能である。
【0083】
ＰＣ９０３は、ＲＩＰ部９０３１（Routing Information Protocol）と、レンダリング部９０３２と、を備える。なお、ＲＩＰ部９０３１とレンダリング部９０３２は、ＰＣ９０３に設けられるのではなく、コントローラ９０１のシステム制御部９０１１に設けられてもよい。
【0084】
ＲＩＰ部９０３１は、カラープロファイルまたはユーザの設定に応じて画像処理を行う機能を有する。レンダリング部９０３２は、対象物Ｓに描画する画像データを、スキャン毎（例えばキャリッジ７１が１回のＸ軸方向への移動で描画する単位毎）の画像データに分解する機能を有する。
【0085】
ＰＣ９０３には、入力装置９０３３が接続される。入力装置９０３３としては、キーボード、マウス、およびタッチパネル等が挙げられる。入力装置９０３３は、対象物Ｓに描画する画像データ、座標データの設定、描画モードの選択等のユーザからの入力を受け付ける。
【0086】
コントローラ９０１は、システム制御部９０１１と、画像データ格納部９０１２と、メモリ制御部９０１３と、吐出周期信号生成部９０１４と、キャリッジ制御部９０１５と、を備える。
【0087】
システム制御部９０１１は、ＰＣ９０３から画像データまたは制御指令を受信し、液体吐出装置１００全体の動作を制御する。画像データ格納部９０１２は、ＲＯＭ（Read Only Memory）、ＲＡＭ（Random Access Memory）、またはＨＤＤ（Hard Disk DriＶe）等の記憶装置を備え、ＰＣ９０３から受信した画像データ等を格納する。
【0088】
メモリ制御部９０１３は、システム制御部９０１１からの制御指令に基づき、画像データ格納部９０１２への画像データ等の書き込み、画像データ格納部９０１２からの画像データ等の読み出しを行う。
【0089】
吐出周期信号生成部９０１４は、エンコーダセンサ１０９の出力信号と、ＰＣ９０３から受信した画像データの解像度を示す情報とに基づき、液体の吐出周期信号を生成する。吐出周期信号には、例えばキャリッジ７１が１回のＸ軸方向への移動で描画する単位毎（スキャン毎）の周期パルスが含まれる。
【0090】
エンコーダセンサ１０９は、例えば、液体吐出装置１００のＸ軸レール１０１に沿って設置されたリニアエンコーダのスリットを光学的に検出して出力信号を発生する。なお、エンコーダセンサ１０９は、少なくともキャリッジ７１のＸ方向の位置を検知できる構成であればよく、リニアエンコーダ方式に限るものではない。例えばエンコーダセンサ１０９は、Ｘ方向駆動アクチュエータ７２の一例であるモータの回転をカウントするロータリーエンコーダ方式であってもよい。
【0091】
キャリッジ制御部９０１５は、エンコーダセンサ１０９の出力信号に基づきキャリッジ７１の位置または速度等を算出して、Ｘ方向駆動アクチュエータ７２の速度を制御する。
【0092】
以上のようにコントローラ９０１は、システム制御部９０１１、画像データ格納部９０１２、メモリ制御部９０１３、吐出周期信号生成部９０１４、およびキャリッジ制御部９０１５等を備える。
【0093】
コントローラ９０１は、プロセッサ等の演算処理装置およびメモリ等の記憶装置を有し、記憶装置内に事前に記録されているプログラムを演算処理装置が実行することで、これら各機能部を実現する。
【0094】
ヘッド駆動制御部９０２は、駆動制御装置４０の一例であり、液体吐出ヘッド１０の駆動を制御する。なお、駆動制御装置４０は、コントローラ９０１およびヘッド駆動制御部９０２を含んで構成されてもよい。
【0095】
ヘッド駆動制御部９０２は、図３で示したように、駆動波形発生回路４１と、増幅回路４２と、を備える。駆動波形発生回路４１は、駆動波形データ格納部９０２１と、駆動波形生成部９０２２と、を備える。増幅回路４２は、電圧増幅部９０２４と、電流増幅部９０２５と、を備える。
【0096】
駆動波形データ格納部９０２１は、例えばフラッシュメモリ等の不揮発性メモリを備え、アクチュエータ１８を駆動するための駆動波形制御データを格納する。駆動波形制御データには、アクチュエータ１８の駆動波形を制御するための各種データが含まれる。
【0097】
駆動波形制御データには、例えば、駆動周期Ｔ（１滴分の駆動波形長に相当）、１周期当たりの開放電圧時間OPT、液圧Ｐ、および開放電圧変更間隔ｎＴ（ｎは開放電圧変更間隔係数）等の駆動波形の設定値が含まれる。
【0098】
駆動波形生成部９０２２は、例えばマイクロコンピュータを主体に構成される。マイクロコンピュータは、ＣＰＵ（Central Processing Unit）、ＲＯＭ（Read Only Memory）、ＲＡＭ（Random Access Memory）、およびＤ／Ａコンバータ等を備える。マイクロコンピュータは、ＲＯＭ等に記憶されているプログラムをＲＡＭにロードし、プログラムをＣＰＵで実行させることにより、各種制御を実行する。
【0099】
マイクロコンピュータは、例えばＰＷＭ方式により、アクチュエータ１８に印加される電圧を示す駆動波形を生成する。なお、駆動波形生成部９０２２は、ＦＰＧＡ（Field Programmable Gate Array）またはＡＳＩＣ（Application Specific Integrated Circuit）等を用いて駆動波形を生成してもよい。
【0100】
駆動波形生成部９０２２は、駆動波形を生成することでアクチュエータ１８に印加する電圧を制御する。例えばＰＷＭ方式の場合、駆動波形生成部９０２２は、駆動パルスのデューティ比を変更することにより、アクチュエータ１８に印加する電圧を調節する。
【0101】
具体的には、駆動波形生成部９０２２は、コントローラ９０１からの画像データと、駆動波形データ格納部９０２１からの駆動波形制御データと、に基づき、吐出周期信号生成部９０１４からの吐出周期信号を契機として駆動波形を生成する。
【0102】
例えば、駆動波形生成部９０２２は、コントローラ９０１から画像データを読み込み、画像データを構成する印写パターン（吐出滴で形成される画素の集合）をラベリングする。
【0103】
次いで駆動波形生成部９０２２は、印写パターンを構成する画素値に基づいて、印写パターン毎にアクチュエータ１８の駆動条件（駆動周期Ｔ、１周期当たりの開放電圧時間OPT、液圧Ｐ、および開放電圧変更間隔ｎＴ等）を決定し駆動波形制御データを作成する。
【0104】
また、駆動波形生成部９０２２は、駆動開始からの経時時間ｔに応じた弁体１７の長さの回復量Ｄ(t)に基づいて所定の開放電圧変更間隔ｎＴで開放電圧Ｖhを変更し、開放電圧Ｖhを画素に対応付けた駆動波形制御データを作成する。
【0105】
なお、画素と駆動波形制御データとの紐づけ方、および、開放電圧変更間隔ｎＴの決め方等は、液体２５の物性、弁体１７の材質および形状、および弁体１７とノズル板１５との間の距離（ギャップGAP）等に依存するので、予め実験により定めておく。
【0106】
そして、駆動波形生成部９０２２は、画素と駆動波形制御データとを紐づけた印写画像データを作成する。最後に、駆動波形生成部９０２２は、吐出周期信号生成部９０１４からの吐出周期信号を契機として、液体の吐出を行う印写パターンを特定し、特定した印写パターンに含まれる画素および駆動波形制御データに基づいて駆動波形を生成する。
【0107】
駆動波形生成部９０２２は、生成した駆動波形を電圧増幅部９０２４に出力する。電圧増幅部９０２４は、例えばオペアンプを主体に構成される。電圧増幅部９０２４は、駆動波形の電圧を増幅して電流増幅部９０２５に送出する。
【0108】
電流増幅部９０２５は、例えばトランジスタ増幅回路を主体に構成される。電流増幅部９０２５は、電圧増幅部９０２４で増幅された駆動波形に基づいて電流を増幅し、アクチュエータ１８に所望の電圧を印加する。
【0109】
以上のように、ヘッド駆動制御部９０２は、駆動波形データ格納部９０２１、駆動波形生成部９０２２、電圧増幅部９０２４、および電流増幅部９０２５等を備える。ヘッド駆動制御部９０２で生成された駆動波形により、アクチュエータ１８の駆動がチャンネル毎に制御される。なお、ヘッド駆動制御部９０２は、ＤＣ－ＤＣコンバータ（直流－直流変換器）を主体に構成されてもよい。
【0110】
（開放電圧とアクチュエータ電圧との関係）
次に、図９Ａおよび図９Ｂを参照して電源電圧とアクチュエータ電圧との関係について説明する。図９Ａ（ａ）は液体吐出ヘッド１０の電気系の等価回路である。符号Ｖ1は電源電圧を示し、符号Ｒ1はダンピング抵抗を示し、符号Ｃ1はアクチュエータ１８としての圧電素子の電気容量を示す。
次に、図９Ａおよび図９Ｂを参照して電源電圧とアクチュエータ電圧との関係について説明する。図９Ａ（ａ）は液体吐出ヘッド１０の電気系の等価回路である。符号Ｖ1は電源電圧を示し、符号Ｒ1はダンピング抵抗を示し、符号Ｃ1はアクチュエータ１８としての圧電素子の電気容量を示す。
【0111】
本例では、電源電圧Ｖ1の電圧波形を矩形波とし、駆動波形の駆動周波数を２ｋＨｚとし、駆動周期における開放電圧時間OPTを３００μｓとし、ダンピング抵抗Ｒ1を１５０Ωとし、アクチュエータ１８の電気容量Ｃ1を０．８μＦとする。
【0112】
【0113】
液体吐出ヘッド１０の電気系はＲＣ回路と等価であるので、電源電圧Ｖ１の波形とアクチュエータ電圧Ｖaの波形とは異なる。例えば開放電圧Ｖhを５０Ｖとした場合、電源電圧Ｖ1の波形およびアクチュエータ電圧Ｖaの波形は図９Ａ（ｂ）に示すようになる。例えば開放電圧Ｖhを１００Ｖとした場合、電源電圧Ｖ1の波形およびアクチュエータ電圧Ｖaの波形は図９Ａ（ｃ）に示すようになる。
【0114】
つまりアクチュエータ電圧Ｖaの波形は、電源電圧Ｖ1の矩形波と比べ、鈍った波形となる。電源電圧Ｖ1の波形は、狙いの開放電圧Ｖhおよび狙いの閉鎖電圧Ｖcそのものを示す。一方、アクチュエータ電圧Ｖaの波形は、狙いの開放電圧Ｖhおよび狙いの閉鎖電圧Ｖcとは異なる電圧値を示す。
【0115】
以下では、理解を容易にするため、電源電圧Ｖ1の波形を「駆動波形」と称するが、駆動波形は、電源電圧Ｖ1の波形に限定されないことに留意されたい。例えば、マイクロコンピュータから電源へ出力されるＰＷＭ信号等の駆動信号も駆動波形の一例である。
【0116】
なお、アクチュエータ１８として電圧印加により伸張するタイプの圧電素子を用いた場合は、電源電圧Ｖ1の最大電圧が狙いの閉鎖電圧Ｖcとなり、電源電圧Ｖ1の最小電圧が狙いの開放電圧Ｖhとなる。従って、電源電圧Ｖ1の波形は上下逆さまとなることに留意されたい。
【0117】
また、図９Ａ（ｂ）および図９Ａ（ｃ）の破線は、アクチュエータ電圧Ｖaの１周期当たりの平均値を示している。開放電圧Ｖhが大きいほど、アクチュエータ電圧Ｖaの平均値も大きくなる。実際に、立ち上がり時を除いた定常状態では、アクチュエータ電圧Ｖaの１周期当たりの平均値は開放電圧Ｖhに比例する。
【0118】
図９Ｂ（ｄ）は、開放電圧Ｖhとアクチュエータ電圧Ｖaの平均値との関係を示す。開放電圧Ｖhを変更した場合、アクチュエータ電圧Ｖaの駆動周期当たりの平均値は開放電圧Ｖhに比例している。
【0119】
（弁体長さの回復量の算出方法）
ここで、弁体１７の長さの回復量について考える。図１０は実施例に係る弁体長さの回復量の説明図（ａ）～（ｃ）である。図１０（ａ）および図１０（ｂ）は液体吐出ヘッド１０のノズル１４の周辺領域をノズル板１５に対して垂直に切った断面図である。
ここで、弁体１７の長さの回復量について考える。図１０は実施例に係る弁体長さの回復量の説明図（ａ）～（ｃ）である。図１０（ａ）および図１０（ｂ）は液体吐出ヘッド１０のノズル１４の周辺領域をノズル板１５に対して垂直に切った断面図である。
【0120】
図１０に示す例では、弁体１７が先端部に凹部１７ｂを備える。液体吐出ヘッド１０の供給ポート１２から液圧Ｐを印加しながら弁体１７にノズル１４を開閉させることでノズル１４から液体２５を吐出させる。
【0121】
弁体１７が少なくとも一部に弾性を有する場合、弁体１７を十分に圧縮した状態から開放すると、弁体１７の長さが時間の経過と共に回復する。
【0122】
図１０（ａ）に示すように弁体１７を剛体とみなした場合、剛体としての弁体１７の先端面のノズル板１５からの剛性変位ＺＲ(t)は、次の式（１）に示すようにアクチュエータ電圧Ｖa(t)に比例する。
【0123】
【数1】
【0124】
式（１）において、ｕ1は比例定数であり、ｔは駆動開始からの時刻である。式（１）より、駆動波形を矩形波としたときの、ノズル板１５からの弁体１７の剛性変位ＺＲ(t)の平均値は、次の式（２）に示すように、駆動周期当たりのアクチュエータ電圧Ｖa(t)の平均値に比例することが分かる。
【0125】
【数2】
【0126】
一方、前述の通り、駆動周期当たりのアクチュエータ電圧Ｖa(t)の平均値は、次の式（３）に示すように開放電圧Ｖhに比例する。
【0127】
【数3】
【0128】
式（３）において、ｕ2は比例定数であり、例えば図９Ｂ（ｄ）に示す例では、０．５９７７である。式（２）および式（３）において、ｕ1・ｕ2＝ｕ3とすると、ノズル板１５からの弁体１７の剛性変位ＺＲ(t)は、次の式（４）により表される。
【0129】
【数4】
【0130】
比例定数ｕ1と比例定数ｕ2はいずれも事前の実験から得られる量であるので、比例定数ｕ3も既知の量となる。
【0131】
但し、図１０（ｂ）に示すように、弁体１７は、剛体ではなく、少なくとも一部に弾性を有する弾性体であるので、弾性体としての弁体１７の先端面のノズル板１５からの弾性変位ＺＥ(t)の平均値は、次の式（５）により表される。
【0132】
【数5】
【0133】
式（５）において、Ｄ(t)は、駆動開始からの経過時間ｔ後の弁体長さの回復量（粘性ひずみの項）である。但し、弁体１７は、駆動開始前に十分圧縮され、駆動直後にノズル板１５から瞬間的に離れるものとする。また、弾性ひずみの項はノズル板１５からの弁体１７の弾性変位ＺＥ(t)に入っているものとする。
【0134】
【0135】
なお、開放電圧Ｖhが小さ過ぎると、弁体１７の長さの回復によって駆動開始からの経過時間ｔが０より大きくても、弁体１７のノズル板１５からの弾性体変位ＺＥ(t)が０となる場合がある。しかし、本例では、開放電圧Ｖhが十分に大きく、駆動開始直後には、弁体１７の先端面がノズル板１５から瞬間的に離れる場合に限って考える。従って、駆動開始からの経過時間ｔが０より大きい場合には、ノズル板１５からの弁体１７の弾性変位ＺＥ(t)は０より大きくなることが保証されている。
【0136】
フォークトモデル（Voigt model）に従って弁体１７の長さが回復する場合、弁体１７の長さの回復量Ｄ(t)は、次の式（６）により表される。
【0137】
【数6】
【0138】
式（６）において、Ｄ(∞)は弁体１７の長さが回復しきった時の弁体１７の長さの最大回復量であり、Ｂは正の定数である。弁体１７の長さの最大回復量Ｄ(∞)、および、定数Ｂは、いずれも弁体１７の物性によって定まるので、事前に実験により取得しておく。
【0139】
【0140】
（開放電圧の算出方法）
式（５）におけるノズル板１５からの弁体１７の弾性変位ＺＥ(t)は、弁体１７とノズル板１５との間の距離（ギャップGAP）に対応する。弁体１７とノズル板１５との間のギャップGAPに応じてキャップ部の流体抵抗Ｒf1が定まる。流体抵抗Ｒf1は、次の式（７）により表される。
式（５）におけるノズル板１５からの弁体１７の弾性変位ＺＥ(t)は、弁体１７とノズル板１５との間の距離（ギャップGAP）に対応する。弁体１７とノズル板１５との間のギャップGAPに応じてキャップ部の流体抵抗Ｒf1が定まる。流体抵抗Ｒf1は、次の式（７）により表される。
【0141】
【数7】
【0142】
式（７）において、ηは液体２５の粘度であり、ｒ1は弁体１７の凹部１７ｂ（弾性部材１７ａ）の内半径であり、ｒ2は弁体１７（弾性部材１７ａ）の外半径であり、ａは正の定数である。
【0143】
供給ポート１２からノズル１４までの流体抵抗は、ギャップ部の流体抵抗Ｒf1と、ノズル１４の流体抵抗Ｒf2と、の和が支配的である。よって、液圧Ｐを供給ポート１２から印加した時のノズル１４の体積流量Ｑ(t)は、次の式（８）により表される。式中、ΔＰは液圧Ｐ－大気圧Ｐ0であり、ｂは正の定数（ノズルの流体抵抗Ｒf2等）である。
【0144】
【数8】
【0145】
圧電素子の駆動周期をＴとし、駆動開始直後からの経過時間をｔ（＝Ｔ,２Ｔ,３Ｔ,…）とすると、時刻ｔ－Ｔから時刻ｔまでのＱ(t)の時間積分値が吐出滴量Ｍj（t）となる。すなわち、駆動周期Ｔ当たりの吐出滴量Ｍjは、次の式（９）に示すようにギャップGAPが含まれる関数の時間積分で表される。
【0146】
【数9】
【0147】
駆動周期Ｔに対する開放電圧時間OPTの比である吐出デューティ比が比較的大きく、且つ、駆動中に弁体１７がノズル板１５に接触しない場合、ギャップGAPの平均値は、式（５）を用いて次の式（１０）により表される。
【0148】
【数10】
【0149】
式（１０）から分かるように、開放電圧Ｖhを一定にしてアクチュエータ１８を駆動し続けると、弁体１７の長さの回復量Ｄ(t)が経過時間ｔと共に増加し、ギャップGAPの平均値が減少する。すなわち、図９Ａに示すように、定常状態においてアクチュエータ電圧Ｖa(t)は周期Ｔの連続な周期関数であるため、時刻ｔにおけるギャップGAP(t)は１周期前のギャップGAP(t-T)よりも小さくなる（GAP(t)＜GAP(t-T)）。このGAP(t)＜GAP(t-T)の関係と式（９）より、時刻ｔの駆動周期当たりの吐出滴量Ｍｊ（ｔ）は、１駆動周期前の吐出滴量Ｍｊ（ｔ－Ｔ）より小さくなり、Ｍｊ（ｔ）＜Ｍｊ（ｔ－Ｔ）の関係となる。その結果、吐出滴量Ｍjは時間の経過とともに減少してしまう。
【0150】
ここで、式（１０）を変形すると、次の式（１１）が得られる。
【0151】
【数11】
【0152】
式（１１）に示すように、開放電圧Ｖhは、狙いのギャップGAPと、弁体１７の長さの回復量Ｄ(t)と、に応じて設定することができる。すなわち、開放電圧Ｖhは、式（６）および式（１１）から求まる、次の式（１２）により設定することができる。
【0153】
【数12】
【0154】
式（１２）において、Ｖh0は経過時間ｔが０のときの開放電圧であり、狙いの吐出滴量Ｍjによって変更される。ＡおよびＢは定数である。定数Ａは、弁体１７が回復しきった後に狙いの吐出滴量Ｍjを得るために必要な開放電圧Ｖhと、経過時間ｔが０のときの開放電圧Ｖh0との差を表す値である。定数Ｂは、弁体１７の長さの回復のし易さを表す値である。ｅｘｐは自然対数の底ｅのべき乗を計算する関数である。定数Ａおよび定数Ｂは、弁体１７（すなわち弾性部材１７ａ）の材質および形状に応じて予め定められた値であり、事前に実験により定めておく。
【0155】
駆動波形データ格納部９０２１は、弁体１７の材質および形状に関する情報（例えば、弁体１７の部品番号または材質番号等）と、定数Ａおよび定数Ｂとを対応づけたデータベースを格納する。
【0156】
駆動波形生成部９０２２は、弁体１７の材質および形状に関する情報の入力に応じて、駆動波形データ格納部９０２１のデータベースを参照し、適切な定数Ａおよび定数Ｂを式（１２）に設定する。
【0157】
そして駆動波形生成部９０２２は、アクチュエータ１８の非駆動時間ｔrest内に所定の圧縮必要時間ｔEだけ弁体１７を圧縮した上で、式（１２）に基づき駆動開始からの経過時間ｔに応じて開放電圧Ｖhを変更する。これにより、吐出滴量Ｍjの時間変動を抑制することが可能となる。
【0158】
式（１２）によれば、経過時間ｔが０のときの開放電圧Ｖh0、および、定数Ａおよび定数Ｂという比較的少ないパラメータによって開放電圧Ｖhを正確に変更することができる。ひいては、駆動電圧制御回路または駆動制御プログラムの複雑化を回避することができる。なお、駆動制御装置４０は、経過時間ｔと開放電圧Ｖhの対応関係を、式（１２）を用いて対応付けた対応テーブルを記憶しておいても良い。駆動制御装置４０は、このような対応テーブルを用いて、経過時間ｔに対する開放電圧Ｖhを設定することができる。
【0159】
（圧縮必要時間および回復必要時間）
次に、弁体１７の長さの時間変化について説明する。図１１は第１実施形態に係る弁体の圧縮必要時間ｔEおよび回復必要時間ｔsの説明図である。
次に、弁体１７の長さの時間変化について説明する。図１１は第１実施形態に係る弁体の圧縮必要時間ｔEおよび回復必要時間ｔsの説明図である。
【0160】
弁体１７が少なくとも一部に弾性を有する弾性体である場合、弁体１７を押し込む時間が短い程、弁体１７の長さの圧縮量（弁体１７の潰れ量）が小さくなる。また、弁体１７の押し込み時間が長い程、図１１に示すように弁体１７の長さが飽和する。
【0161】
ここで、弁体１７の圧縮必要時間ｔEとは、弁体１７の長さが飽和した状態（それ以上圧縮できない状態）になるまで押し込むのに掛かる時間を意味する。一方、弁体１７の回復必要時間ｔsとは、駆動周期Ｔ程度の時間で弁体１７の長さが回復する時間を意味する。
【0162】
弁体１７の圧縮必要時間ｔEおよび回復必要時間ｔsは、弁体１７の物性（すなわち弾性部材１７ａの弾性率）に応じて決まるため、事前に実験により定めておく。弁体１７の弾性率が大きい場合は、圧縮による歪量が小さく圧縮状態から回復する時間が短いため、圧縮必要時間ｔEおよび回復必要時間ｔsは相対的に短くなる。弁体１７の弾性率が小さい場合は圧縮による歪量が大きく回復に時間を要するため、圧縮必要時間ｔEおよび回復必要時間ｔsは相対的に長くなる。このように、弁体の弾性率から、圧縮必要時間ｔEおよび回復必要時間ｔsを設定することができる。
【0163】
駆動波形データ格納部９０２１は、弁体１７（すなわち弾性部材１７ａ）の弾性率に関する情報（例えば、弁体１７の設定コード等）と、弁体１７の圧縮必要時間ｔEおよび弁体１７の回復必要時間ｔsとを対応づけたデータベースを格納する。
【0164】
駆動波形生成部９０２２は、弁体１７の弾性率に関する情報の入力に応じて、駆動波形データ格納部９０２１のデータベースを参照し、弁体１７の圧縮必要時間ｔEおよび弁体１７の回復必要時間ｔsを設定する。そして駆動波形生成部９０２２は、弁体１７の圧縮必要時間ｔEおよび弁体１７の回復必要時間ｔsに応じて駆動波形を生成する。
【0165】
例えば印写パターンと印写パターンとの間のアクチュエータ１８の非駆動時間ｔrestが弁体１７の回復必要時間ｔs以上であり且つ弁体１７の圧縮必要時間ｔE以上である場合は、弁体１７の長さが回復または圧縮するのに十分な非駆動時間ｔrestがある。そこで、印写パターン毎に経過時間ｔを０にリセットし、印写パターン毎の経過時間ｔに応じて開放電圧Ｖhを変更することが好ましい。以下では、印写パターン毎の経過時間ｔに応じて開放電圧Ｖhを変更する駆動波形を「第１駆動波形」と称する。
【0166】
一方、印写パターンと印写パターンとの間のアクチュエータ１８の非駆動時間ｔrestが弁体１７の回復必要時間ｔs未満の場合は、弁体１７の長さが回復するのに十分な非駆動時間ｔrestがない。そこで、印写パターン毎に経過時間ｔをリセットせず、複数の印写パターンに亘る経過時間ｔに応じて開放電圧Ｖhを変更していくことが好ましい。以下では、複数の印写パターンに亘る経過時間ｔに応じて開放電圧Ｖhを変更する駆動波形を「第２駆動波形」と称する。
【0167】
他方、印写パターンと印写パターンとの間のアクチュエータ１８の非駆動時間ｔrestが弁体１７の回復必要時間ｔs以上であるが、圧縮必要時間ｔE未満である場合は、弁体１７の長さが圧縮するには十分な非駆動時間ｔrestがない。そこで、印写パターン毎に開放電圧Ｖhをリセットし、印写パターン毎の経過時間ｔに応じて開放電圧Ｖhを変更すると共に、非駆動時間ｔrest内に弁体１７をノズル板１５に押し込む追加の圧縮電圧ΔＶを閉鎖電圧Ｖcに加えることが好ましい。以下では、非駆動時間ｔrest内に弁体１７をノズル板１５に押し込む圧縮電圧ΔＶを閉鎖電圧Ｖcに加える駆動波形を「第３駆動波形」と称する。
【実施例0168】
以下では、実施例により本発明に係る液体吐出ヘッド１０の制御方法をさらに具体的に説明するが、本発明の技術は次の実施例により限定されるものではない。
【0169】
第１駆動波形、第２駆動波形、および第３駆動波形を生成する実施例について説明する。なお、アクチュエータ１８には、電圧印加により収縮するタイプの圧電素子を用いた。
【0170】
また、実施例における液体吐出ヘッド１０の弁体１７の弾性部材１７ａには、弾性率４００ＭＰａのＰＴＦＥを用いた。
【0171】
開放電圧Ｖhを印可したときの弁体１７とノズル板１５との間隔は、１５μｍを中心に制御した。式（１２）の経過時間ｔ＝０のときの開放電圧Ｖh0は、弁体１７とノズル板１５との間隔から設定でき、本実施例では、７０Ｖに設定した。
【0172】
式（１２）の定数Ａおよび定数Ｂは、アクチュエータ１８に閉鎖電圧Ｖc＝５Ｖを圧縮必要時間ｔE＝１秒間だけ印可した後に、開放電圧Ｖh0を印可した後の変形量を変位計で測定することで、式（６）および式（１２）から算出した。本実施例では、定数Ａ＝２Ｖ，定数Ｂ＝１００／秒の設定とした。
【0173】
液体吐出ヘッド１０の駆動条件は、吐出周期Ｔ＝５００μｓ（吐出周波数２ｋＨｚ），１吐出周期当たりの吐出量Ｍj＝１１ナノリットルとなるように、液体の圧力等の条件を設定した。さらに、圧縮必要時間ｔE＝１ｓ，回復必要時間ｔs＝１０ｍｓ，及び圧縮電圧ΔＶ＝２Ｖを、実験データより設定した。
【0174】
（第１駆動波形の構成）
図１２は実施例に係る第１駆動波形を示す模式図である。例えば、図１２に示す第１印写パターン，第２印写パターン，・・・を、左から順に液体吐出ヘッド１０により形成する場合を考える。図１２の印写パターンの四角の一つ一つは画素を表す。
図１２は実施例に係る第１駆動波形を示す模式図である。例えば、図１２に示す第１印写パターン，第２印写パターン，・・・を、左から順に液体吐出ヘッド１０により形成する場合を考える。図１２の印写パターンの四角の一つ一つは画素を表す。
【0175】
灰色の画素は１駆動周期である１Ｔ（Ｔは駆動周期）分を１滴で形成する画素であり、白色の画素は１駆動周期である１Ｔだけ吐出なしで形成する画素である。つまり１画素を１滴で形成する場合に限って考えた場合、吐出滴量Ｍjは１画素毎に出ていく１滴の量となる。なお、本実施形態では、１画素を１駆動周期分（１Ｔ）とし、１駆動周期あたり１滴とする例を示すが、画素と駆動周期の関係は任意に設定することができる。同様に、駆動周期と吐出滴の数は、任意に設定することができる。例えば、１画素を２駆動周期とし、１駆動周期あたり２滴の吐出滴とすることで、１画素を４滴で構成しても良い。
【0176】
開放電圧変更間隔を２Ｔ（Ｔは駆動周期）として印写パターンを形成する場合、ｔ＝ｎＴ，２ｎＴ，・・・のタイミングで、式（１２）に基づいて開放電圧Ｖhが変更される。結果として、開放電圧Ｖhが図１２の中央に示すように２画素毎に階段状に上昇していく第１駆動波形が生成される。なお、ｎは開放電圧変更間隔係数であり、本例ではｎ＝２である。
【0177】
なお、アクチュエータ１８として電圧印加により伸張するタイプの圧電素子を用いた場合、第１駆動波形は、図１２に示す駆動波形の上下逆さまとなって、開放電圧Ｖhが２画素毎に階段状に下降していく波形となる。
【0178】
ここで、閉鎖電圧Ｖcを弁体１７の圧縮必要時間ｔE以上、アクチュエータ１８に印加する非駆動時間ｔrestが第１期間tp1である。また、第１期間tp1の後、開放電圧Ｖhをアクチュエータ１８に印加する駆動時間が第２期間tp2である。
【0179】
第２期間tp2では、図１２の下部に示すように、駆動波形として、例えば、１周期当たりに開放電圧時間を含む矩形波の駆動パルス波形が印加される。駆動パルス波形を生成する際には、駆動パルス波形の駆動周期Ｔ、１周期当たりの開放電圧時間OPT、および開放電圧Ｖh等が設定される。
【0180】
第２期間tp2では、第２期間tp2の開始時刻（駆動開始）からの経過時間ｔに応じて閉鎖電圧Ｖcと開放電圧Ｖhとの差が大きくなるように開放電圧Ｖhが変更される。
【0181】
また、式（１２）によれば、経過時間ｔが小さい間は、弁体１７の回復量Ｄ(t)の変化量が大きく、経過時間ｔが大きい間は、弁体１７の回復量Ｄ(t)の変化量が小さくなる傾向がある。従って、変更前の開放電圧Ｖhと変更後の開放電圧Ｖhとの差が経過時間ｔに応じて小さくなるように開放電圧Ｖhが変更される。
【0182】
以上のように、第１期間tp1では、弁体１７の圧縮必要時間ｔE以上、閉鎖電圧Ｖcが印加されるので、弁体１７の長さを初期化し、弁体１７の潰れ量を揃えることができる。一方、第２期間tp2では、駆動開始からの経過時間ｔに応じて開放電圧Ｖhが変更されるので、弁体１７の長さの回復に伴うギャップGAPの平均値の時間変動が抑制され、吐出滴量Ｍjの時間変動を抑制することができる。
【0183】
また、時間的に隣り合う２個の第２期間tp2の間の第１期間tp1では、印写パターンと印写パターンとの間の画素数が比較的多く、印写パターン間の非駆動時間ｔrestが弁体１７の回復必要時間ｔs以上であり且つ圧縮必要時間ｔE以上である。従って、次の第２印写パターンに移る際には、駆動開始からの経過時間ｔを０にリセットし、開放電圧Ｖhが初期化される。
【0184】
すなわち、非駆動時間ｔrestにおける弁体１７の長さの回復必要時間ｔsおよび圧縮必要時間ｔEを考慮することで、次の印写パターンに移る際の吐出滴量Ｍjの誤差を抑制することができる。
【0185】
（第１駆動波形の生成手順）
次に、第１駆動波形を生成する処理手順について説明する。図１３は実施例に係る第１駆動波形の生成フローチャートである。太い矢印で示される処理手順により、第１駆動波形が生成される。
次に、第１駆動波形を生成する処理手順について説明する。図１３は実施例に係る第１駆動波形の生成フローチャートである。太い矢印で示される処理手順により、第１駆動波形が生成される。
【0186】
ここで、以下のフローチャートは、駆動波形制御データ（駆動周期Ｔ、１周期当たりの開放電圧時間OPT、開放電圧Ｖh、および開放電圧変更間隔ｎＴ等）を作成するための処理手順である。従って、以下のフローチャートにおける「印写開始」、「印加」、および「印写終了」等の用語は、駆動波形を生成するためのアクションに過ぎない。実際に、印写を開始したり、または、駆動波形を印加したりするのではなく、どのタイミングでどのアクションを行うか等を示す駆動波形制御データが作成されるだけである。
【0187】
ステップＳ１０では、駆動制御装置４０が所定の圧縮必要時間ｔE以上、閉鎖電圧Ｖcを印加する駆動波形制御データを作成する。
【0188】
ステップＳ１１では、駆動制御装置４０が印写パターン番号ｋを初期化する。印写パターン番号ｋは画像データを構成する印写パターンのラベリング番号に相当する。
【0189】
ステップＳ１２では、駆動制御装置４０が駆動開始からの経過時間ｔを０にリセットする。
【0190】
ステップＳ１３では、駆動制御装置４０が印写パターン番号ｋをインクリメントする。
【0191】
ステップＳ１４では、駆動制御装置４０が印写パターンの画素数に応じて吐出滴数Ｎを更新する。吐出滴数Ｎとは、１個の印写パターン当たりの連続吐出滴数である。本例では、吐出滴数Ｎが印写パターンの画素数に相当する。
【0192】
ステップＳ１５では、駆動制御装置４０が式（１２）に基づいて経過時間ｔに応じて（すなわち、弁体１７の長さの回復量Ｄ(t)に応じて）開放電圧Ｖhを算出する。ここで、駆動制御装置４０は、式（１２）を用いて開放電圧Ｖhを直接算出してもよいが、式（１２）を用いて予め計算した経過時間ｔと開放電圧Ｖhとの対応表（対応テーブル）を記憶しておき、対応表を参照し経過時間ｔに対応する開放電圧Ｖhを求めても良い。
【0193】
ステップＳ１６では、駆動制御装置４０が開放電圧Ｖhを変更する。
【0194】
ステップＳ１７では、駆動制御装置４０が開放電圧Ｖhの駆動波形を印加する駆動波形制御データを作成する。
【0195】
ステップＳ１８では、駆動制御装置４０が開放電圧変更間隔ｎＴを経過時間ｔに加算する。
【0196】
ステップＳ１９では、駆動制御装置４０により、経過時間ｔが印写パターンの吐出時間ＮＴ以上であるかが判定される。すなわち、対象とする印写パターンに開放電圧Ｖhの変更タイミングが残っているかが判定される。
【0197】
開放電圧Ｖhの変更タイミングが残っている場合は（ステップＳ１９のＮＯ）、ステップＳ１５に戻ることで、駆動制御装置４０が経過時間ｔに応じて開放電圧Ｖhを変更する。
【0198】
開放電圧Ｖhの変更タイミングが残っていない場合は（ステップＳ１９のＹＥＳ）、ステップＳ２０において、駆動制御装置４０が開放電圧Ｖhを変更して、開放電圧変更間隔ｎＴに満たない残滴数分の駆動波形を印加する駆動波形制御データを作成する。
【0199】
ステップＳ２１では、駆動制御装置４０により、次の印写パターンがあるかが判定される。
【0200】
次の印写パターンがない場合は（ステップＳ２１のＮＯ）、印写を終了する。
【0201】
次の印写パターンがある場合は（ステップＳ２１のＹＥＳ）、ステップＳ２２において、駆動制御装置４０が非駆動時間ｔrestを更新する。
【0202】
ステップＳ２３では、駆動制御装置４０により、非駆動時間ｔrestが弁体１７の回復必要時間ｔs未満であるかが判定される。
【0203】
なお、本例では、第１駆動波形の生成手順に限って説明するため、非駆動時間ｔrestは回復必要時間ｔs以上である（ステップＳ２３のＮＯ）。すなわち、弁体１７が回復するのに十分な非駆動時間ｔrestがある。
【0204】
ステップＳ２４では、駆動制御装置４０により、非駆動時間ｔrestが弁体１７の圧縮必要時間ｔE以上であるかが判定される。
【0205】
なお、本例では、第１駆動波形の生成手順に限って説明するため、非駆動時間ｔrestは圧縮必要時間ｔE以上である（ステップＳ２４のＹＥＳ）。すなわち、弁体１７が圧縮するのに十分な非駆動時間ｔrestがある。
【0206】
ステップＳ２５では、駆動制御装置４０が非駆動時間ｔrestだけアクチュエータ１８を非駆動とする駆動波形制御データを作成する。
【0207】
ステップＳ２６では、駆動制御装置４０が次の印写パターンに適した、駆動周期Ｔ、１周期当たりの開放電圧時間OPT、開放電圧Ｖh（経過時間ｔが０のときの開放電圧Ｖh0）、および開放電圧変更間隔係数ｎ等の駆動波形制御データを作成する。これにより、次の印写パターンに適した吐出滴量Ｍjまたはドット密度が実現される。
【0208】
そして、ステップＳ１２に戻り、駆動制御装置４０は駆動開始からの経過時間ｔをリセットする。すなわち、ステップＳ１２～ステップＳ２０の処理手順により、駆動制御装置４０は次の印写パターンに応じて開放電圧Ｖhを変更していく。
【0209】
ステップＳ２１において、次の印写パターンがなくなるまで以上の処理手順が繰り返される。
【0210】
（第２駆動波形の構成）
図１４は実施例に係る第２駆動波形を示す模式図である。以下では、第１駆動波形の構成とは異なる箇所について説明する。
図１４は実施例に係る第２駆動波形を示す模式図である。以下では、第１駆動波形の構成とは異なる箇所について説明する。
【0211】
印写パターンと印写パターンとの間の画素数が比較的少なく、印写パターン間の非駆動時間ｔrestが弁体１７の長さの回復必要時間ｔs未満となる場合がある。非駆動時間ｔrestが弁体１７の長さの回復に不十分である場合は、次の第２印写パターンに移っても経過時間ｔをリセットせず、経過時間ｔに非駆動時間ｔrestを加算した経過時間ｔを次の第２印写パターンの開始時刻とすることが好ましい。
【0212】
すなわち、破線で示すように、同一の開放電圧変更曲線（式（１２））に従って複数の印写パターンに亘って開放電圧Ｖhが変更される。結果として、図１４の中央に示すように開放電圧Ｖhが複数の印写パターンに亘って２画素毎に階段状に上昇していく第２駆動波形となる。
【0213】
なお、アクチュエータ１８として電圧印加により伸張するタイプの圧電素子を用いた場合、第２駆動波形は、図１４に示す駆動波形の上下逆さまとなって、開放電圧Ｖhが２画素毎に階段状に下降していく波形となる。
【0214】
ここで、第２期間tp2は、時間的に隣り合っていて開放電圧Ｖhをアクチュエータ１８に印加する少なくとも２個の第３期間tp3と、２個の第３期間tp3の間にあって閉鎖電圧をアクチュエータ１８に印加する第４期間tp4と、を含む。第２駆動波形において、第４期間tp4は弁体１７の回復必要時間ｔs未満となる非駆動時間ｔrestである。
【0215】
第４期間tp4では、図１４の下部に示すように、駆動パルスが生成されない。しかし、時間的に隣り合う２個の第３期間tp3に亘って、第２期間tp2の開始時刻（駆動開始）からの経過時間ｔに応じて閉鎖電圧Ｖcと開放電圧Ｖhとの差が大きくなるように開放電圧Ｖhが変更される。
【0216】
また、式（１２）によれば、経過時間ｔが小さい間は、弁体１７の回復量Ｄ(t)の変化量が大きく、経過時間ｔが大きい間は、弁体１７の回復量Ｄ(t)の変化量が小さくなる傾向がある。従って、時間的に隣り合う２個の第３期間tp3に亘って、変更前の開放電圧Ｖhと変更後の開放電圧Ｖhとの差が経過時間ｔに応じて小さくなるように開放電圧Ｖhが変更される。
【0217】
以上のように、非駆動時間ｔrestが弁体１７の長さの回復に不十分な場合は、経過時間ｔをリセットせず、時間的に隣り合う２個の第３期間tp3に亘って開放電圧Ｖhが連続的に変更される。従って、次の印写パターンに移る際の吐出滴量Ｍjの誤差を抑制することができる。
【0218】
（第２駆動波形の生成手順）
次に、第２駆動波形を生成する処理手順について説明する。図１５は実施例に係る第２駆動波形の生成フローチャートである。太い矢印で示される処理手順により、第２駆動波形が生成される。以下では、第１駆動波形の生成フローチャートとは異なる箇所について説明する。
次に、第２駆動波形を生成する処理手順について説明する。図１５は実施例に係る第２駆動波形の生成フローチャートである。太い矢印で示される処理手順により、第２駆動波形が生成される。以下では、第１駆動波形の生成フローチャートとは異なる箇所について説明する。
【0219】
ステップＳ２３において、駆動制御装置４０により、非駆動時間ｔrestが弁体１７の回復必要時間ｔs未満であるかが判定される。本例では、第２駆動波形の生成手順に限って説明するため、非駆動時間ｔrestは回復必要時間ｔs未満である（ステップＳ２３のＹＥＳ）。すなわち、弁体１７が駆動周期Ｔ程度で回復するのに十分な非駆動時間ｔrestがない。
【0220】
ステップＳ２７では、駆動制御装置４０が経過時間ｔに非駆動時間ｔrestを加算する。すなわち、ステップＳ２７は駆動開始からの経過時間ｔがリセットされないことを意味する。
【0221】
ステップＳ２８では、駆動制御装置４０が非駆動時間ｔrestだけアクチュエータ１８を非駆動とする駆動波形制御データを作成する。
【0222】
ステップＳ２９では、駆動制御装置４０が、次の印写パターンに適した、駆動周期Ｔ、１周期当たりの開放電圧時間OPT、および開放電圧変更間隔係数n等の駆動波形制御データを作成する。但し、開放電圧Ｖhは、経過時間ｔが０のときの開放電圧Ｖh0にリセットされない点で、ステップＳ２６の処理とは異なる。
【0223】
そして、ステップＳ１３に戻り、駆動制御装置４０は駆動開始からの経過時間ｔをリセットせずに、印写パターン番号ｋをインクリメントする。すなわち、ステップＳ１３～ステップＳ２０の処理手順により、駆動制御装置４０は次の印写パターンに応じて開放電圧Ｖhを変更していく。
【0224】
ステップＳ２１において、次の印写パターンがなくなるまで以上の処理手順が繰り返される。
【0225】
（第３駆動波形の構成）
図１６は実施例に係る第３駆動波形を示す模式図である。以下では、第１駆動波形の構成とは異なる箇所について説明する。
図１６は実施例に係る第３駆動波形を示す模式図である。以下では、第１駆動波形の構成とは異なる箇所について説明する。
【0226】
印写パターンと印写パターンとの間の画素数が中程度であり、印写パターン間の非駆動時間ｔrestが弁体１７の長さの回復必要時間ｔs以上であるが、圧縮必要時間ｔE未満となる場合がある。非駆動時間ｔrestが弁体１７の回復に十分であるが、弁体１７の圧縮に不十分である場合は、非駆動時間ｔrest内に追加の圧縮電圧ΔＶを閉鎖電圧Ｖcに加えることで、弁体１７の押し込み圧力を一時的に強くする制御を行うことが好ましい。
【0227】
すなわち、非駆動時間ｔrestが回復必要時間ｔsと圧縮必要時間ｔEとの間にあるとき、追加の圧縮電圧ΔＶを加えることで、圧縮電圧ΔＶを閉鎖電圧Ｖcに加えない場合よりも短時間で弁体１７の長さを初期化できる。なお、弁体１７の長さの初期化とは、ノズル１４が十分に封止されるように弁体１７の長さが飽和した状態になるまで（それ以上圧縮できない状態）まで弁体１７の長さを圧縮することを意味する。
【0228】
なお、弁体１７の押し込み圧力を強くする圧縮電圧ΔＶは、事前の実験で非駆動時間ｔrestをパラメータとして定めておく。図１１に示すように、弁体１７の押し込み時の電圧（閉鎖電圧Ｖc）が大きい程、圧縮必要時間ｔEは短くなり、弁体１７の長さが初期化するのに必要な押し込み時間が短くて済む。
【0229】
すなわち、印写パターン間の非駆動時間ｔrestが短い程、弁体１７の押し込み圧力を強くする必要があり、非駆動時間ｔrestが圧縮必要時間ｔEに近い場合は、それほど強く弁体１７を押し込まなくてよい。非駆動時間ｔrestに応じて追加の圧縮電圧ΔＶを加えることで、次の画素を打ち始める時の弁体１７の潰し量を揃え、画素間の吐出滴量Ｍjのばらつきを抑制することができる。
【0230】
但し、圧縮電圧ΔＶを非駆動時間ｔrestの関数として調整すると、駆動電圧制御回路または駆動制御プログラムが大規模化ないし複雑化してしまい、動作速度が低下する可能性がある。従って、非駆動時間ｔrestが回復必要時間ｔsと圧縮必要時間ｔEとの間にある場合は、閉鎖電圧Ｖcを事前に定めた圧縮電圧ΔＶ（≠０Ｖ）とし、それ以外の場合は圧縮電圧ΔＶを０Ｖとすることで、構成を単純化することが好ましい。
【0231】
結果として、図１６の中央に示すように、印写パターン間の非駆動時間ｔrestの閉鎖電圧Ｖcは圧縮電圧ΔＶだけ低くなった第３駆動波形となる。
【0232】
なお、アクチュエータ１８として電圧印加により伸張するタイプの圧電素子を用いた場合、第３駆動波形は、図１６に示す駆動波形の上下逆さまとなって、非駆動時間ｔrestにおける閉鎖電圧Ｖcが圧縮電圧ΔＶだけ高くなった波形となる。
【0233】
ここで、第２期間tp2は、時間的に隣り合っていて開放電圧Ｖhをアクチュエータ１８に印加する少なくとも２個の第３期間tp3と、２個の第３期間tp3の間にあって閉鎖電圧をアクチュエータ１８に印加する第４期間tp4と、を含む。第３駆動波形において、第４期間tp4は、弁体１７の回復必要時間ｔs以上であるが、弁体１７の圧縮必要時間ｔE未満となる非駆動時間ｔrestである。
【0234】
第４期間tp4では、図１６の下部に示すように、例えば、圧縮電圧ΔＶを閉鎖電圧Ｖcに加えた駆動パルスが生成される。
【0235】
以上のように、非駆動時間ｔrestが弁体１７の長さの回復に十分であるが、圧縮に不十分な場合は、経過時間ｔをリセットするが、追加の圧縮電圧ΔＶが閉鎖電圧Ｖcに加えられる。従って、閉鎖電圧Ｖcを補正しない場合と比べて短い時間で弁体１７の長さを初期化することができる。ひいては、次の印写パターンに移る際の弁体１７の潰し量を揃えることができ、画素間の吐出滴量Ｍjのばらつきを抑制することができる。
【0236】
（第３駆動波形の生成手順）
次に、第３駆動波形を生成する処理手順について説明する。図１７は実施例に係る第３駆動波形の生成フローチャートである。太い矢印で示される処理手順により、第３駆動波形が生成される。以下では、第１駆動波形の生成フローチャートとは異なる箇所について説明する。
次に、第３駆動波形を生成する処理手順について説明する。図１７は実施例に係る第３駆動波形の生成フローチャートである。太い矢印で示される処理手順により、第３駆動波形が生成される。以下では、第１駆動波形の生成フローチャートとは異なる箇所について説明する。
【0237】
ステップＳ２３およびステップＳ２４において、駆動制御装置４０により、非駆動時間ｔrestが、回復必要時間ｔs未満であるか、および、圧縮必要時間ｔs以上であるかが判定される。本例では、第３駆動波形の生成手順に限って説明するため、非駆動時間ｔrestは回復必要時間ｔs以上であり且つ圧縮必要時間ｔE未満である（ステップＳ２４のＮＯ）。すなわち、弁体１７が回復するのに十分な非駆動時間ｔrestがあるが、弁体１７が圧縮するのに十分な非駆動時間ｔrestはない。
【0238】
ステップＳ３０では、駆動制御装置４０が閉鎖電圧Ｖcに圧縮電圧ΔＶを加える。すなわち、駆動制御装置４０は非駆動時間ｔrestにおいて弁体１７の押し込み力を一時的に強くする。
【0239】
ステップＳ２５では、駆動制御装置４０が非駆動時間ｔrestだけアクチュエータ１８を非駆動とする駆動波形制御データを作成する。
【0240】
ステップＳ２６では、駆動制御装置４０が次の印写パターンに適した、駆動周期Ｔ、１周期当たりの開放電圧時間OPT、開放電圧Ｖh（経過時間ｔが０のときの開放電圧Ｖh0）、および開放電圧変更間隔係数ｎ等の駆動波形制御データを作成する。これにより、次の印写パターンに適した吐出滴量Ｍjまたはドット密度が実現される。
【0241】
そして、ステップＳ１２に戻り、駆動制御装置４０は駆動開始からの経過時間ｔをリセットする。すなわち、ステップＳ１２～ステップＳ２０の処理手順により、駆動制御装置４０は次の印写パターンに応じて開放電圧Ｖhを変更していく。
【0242】
ステップＳ２１において、次の印写パターンがなくなるまで以上の処理手順が繰り返される。
【0243】
以上により生成される、第１駆動波形，第２駆動波形，及び第３駆動波形のそれぞれを混在させた駆動波形を液体吐出ヘッド１０のアクチュエータ１８に適用し、吐出滴のばらつきを計測した。その結果、吐出滴の変動量は３σ値で３ナノリットル未満の目標値以内とすることができた。
【0244】
（実施例と比較例の差異）
ここで、以上の実施例と比較例の差異について説明する。図１８は、実施例と比較例における開放電圧Ｖh（図１８（ｂ））、ギャップGAP（図１８（ｃ））、ギャップGAPの１駆動周期ごとの平均値（図１８（ｄ））および吐出滴量Ｍj（図１８（ｅ））の比較図である。図１８では、実施例を実線で示し、比較例を破線で示している。
ここで、以上の実施例と比較例の差異について説明する。図１８は、実施例と比較例における開放電圧Ｖh（図１８（ｂ））、ギャップGAP（図１８（ｃ））、ギャップGAPの１駆動周期ごとの平均値（図１８（ｄ））および吐出滴量Ｍj（図１８（ｅ））の比較図である。図１８では、実施例を実線で示し、比較例を破線で示している。
【0245】
駆動開始からの経過時間ｔに応じて開放電圧Ｖhを変更しない比較例では、第２期間tp2の開始時刻以降の第２期間tp2に弁体１７の長さが回復していくことで、弁体１７とノズル板１５との間のギャップGAPが時間の経過と共に減少してしまう。そのため図１８（ｄ）に示す通り、駆動周期１周期あたりのギャップGAPの平均値は、駆動周期ごとに徐々に減少してくことになる。駆動周期１周期あたりの吐出滴量Ｍｊは、駆動周期あたりのギャップGAPの平均値に応じて、図１８（ｅ）に示す通り第２期間tp2の開始時刻からの時間経過に応じて減少していく。結果として、時間的に後の画素の吐出滴量Ｍjほど少なくなってしまう。
【0246】
対照的に、開放電圧Ｖhの制御を行う実施例では、１周期分のギャップGAPの平均値が時間の経過に伴う変動が所定の範囲内に収まるように開放電圧Ｖhが制御される。実施例におけるギャップは、図１８（ｃ）に示す通り、開放電圧変更間隔であるｎＴ（ｎ＝２）内では比較例と同様にギャップGAPは減少していく。
【0247】
しかし、実施例は、開放電圧変更間隔ｎＴごとに、開放電圧Ｖhを変更しているので、第２期間tp2の開始からの経過時間ｔ＝ｎＴの時点で、ｔ＝０と同じギャップGAPとなる。その後、経過時間ｔ＝４Ｔとなる直前までギャップGAPは減少するが、経過時間ｔ＝４Ｔで再度開放電圧Ｖhが変更されるので、ｔ＝０と同じギャップGAPとなる。その結果、図１８（ｄ）に示す通り、駆動周期１周期ごとのギャップGAPの平均値は、開放電圧変更間隔ｎＴごとに初期の状態に戻ることになる。すなわち、駆動周期１周期ごとのギャップGAPの平均値の変動量は比較例に対して十分に小さく、所定の範囲内に収めることができる。駆動周期１周期ごとの吐出滴量Ｍｊは、駆動周期１周期ごとのギャップGAPの平均値に依存する。
【0248】
従って、図１８（ｅ）に示す通り吐出滴量Ｍj等の吐出性能の時間変動が抑制されている。駆動制御装置４０は、時間の経過に伴ってアクチュエータ１８が圧縮するように開放電圧Ｖhを制御することで、１周期分のギャップGAPの平均値が時間の経過に伴う変動が十分に小さく所定の範囲内になるように制御できる。あるいは、駆動制御装置４０は、弁体１７における非弾性部のノズル板１５側の端部が、時間の経過に伴ってノズル板１５から離隔するように開放電圧Ｖhを制御することで、１周期分のギャップGAPの平均値が所定の範囲内になるように制御できる。
【0249】
ここで、所定の範囲とは、駆動周期１周期ごとの吐出滴量Ｍｊの許容されるばらつきから決められる量である。例えば、液体吐出ヘッドの性能を、吐出滴量Ｍｊが±１０％以内する場合、吐出滴量Ｍｊを±１０％に収めるためのギャップGAPの許容範囲を事前に測定しておき、そのギャップGAPの許容範囲内になるように開放電圧Ｖhを制御する。このように、駆動周期１周期あたりのギャップGAPの平均値を、事前に設定した所定の許容範囲内に制御することで、吐出滴量Ｍｊの時間経過による変動を仕様内に収めることができる。
【0250】
（作用効果）
以上によれば、次のような作用効果が得られる。閉鎖電圧Ｖcをアクチュエータ１８に印加する第１期間tp1では、弁体１７の圧縮必要時間ｔE以上、閉鎖電圧Ｖcが印加されるので（第１駆動波形）、弁体１７の長さを初期化し、弁体１７の潰れ量を揃えることができる。一方、開放電圧Ｖhをアクチュエータ１８に印加する第２期間tp2では、第２期間tp2の開始時刻からの経過時間ｔに応じて開放電圧Ｖhが変更されるので（第１駆動波形）、弁体１７の長さの回復に伴うギャップGAPの平均値の時間変動が抑制される。よって、吐出滴量Ｍj等の吐出性能の時間変動を抑制することができる。
以上によれば、次のような作用効果が得られる。閉鎖電圧Ｖcをアクチュエータ１８に印加する第１期間tp1では、弁体１７の圧縮必要時間ｔE以上、閉鎖電圧Ｖcが印加されるので（第１駆動波形）、弁体１７の長さを初期化し、弁体１７の潰れ量を揃えることができる。一方、開放電圧Ｖhをアクチュエータ１８に印加する第２期間tp2では、第２期間tp2の開始時刻からの経過時間ｔに応じて開放電圧Ｖhが変更されるので（第１駆動波形）、弁体１７の長さの回復に伴うギャップGAPの平均値の時間変動が抑制される。よって、吐出滴量Ｍj等の吐出性能の時間変動を抑制することができる。
【0251】
また、第２期間tp2では、開放電圧Ｖhが所定の開放電圧変更間隔ｎＴで変更される。例えば開放電圧変更間隔ｎＴを短くすると、ギャップGAPの平均値の補正頻度が上がり、吐出滴量Ｍjの時間変動をより抑制することができる。但し、開放電圧変更間隔ｎＴを短くし過ぎると、駆動波形の制御系に負荷がかかってしまい、液体吐出ヘッド１０の動作速度が低下してしまう可能性が高まる。従って、画質（吐出滴量Ｍjの時間変動の抑制具合）と液体吐出ヘッド１０の動作速度のバランスが良くなるような開放電圧変更間隔ｎＴを事前に実験で定めて設定することが好ましい。
【0252】
また、弁体１７の材質および形状に関する情報の入力に応じて、開放電圧Ｖhを算出する式（１２）の定数Ａおよび定数Ｂが設定される。従って、弁体１７の仕様を変更した場合であっても、弁体１７の回復量Ｄ(t)に応じて開放電圧Ｖhを適切に変更することができる。
【0253】
また、弁体１７の弾性率に関する情報の入力に応じて、弁体１７の圧縮必要時間ｔEおよび弁体１７の回復必要時間ｔsが設定される。従って、弁体１７の仕様を変更した場合であっても、弁体１７の圧縮および回復を考慮して開放電圧Ｖhを適切に変更することができる。
【0254】
また、式（１２）によれば、経過時間ｔが０のときの開放電圧Ｖh0、および、定数Ａおよび定数Ｂという比較的少ないパラメータによって開放電圧Ｖhを正確に変更することができる。従って、駆動電圧制御回路または駆動制御プログラムの複雑化を回避することができる。
【0255】
また、開放電圧Ｖhをアクチュエータ１８に印加しない第４期間tp4が弁体１７の回復必要時間ｔs未満である場合は、経過時間ｔをリセットせず、時間的に隣り合う２個の第３期間tp3に亘って開放電圧Ｖhが連続的に変更される（第２駆動波形）。従って、次の印写パターンに移る際の吐出滴量Ｍjの誤差を抑制することができる。
【0256】
また、開放電圧Ｖhをアクチュエータ１８に印加しない第４期間tp4が弁体１７の回復必要時間ｔs以上であり且つ圧縮必要時間ｔE未満である場合は、第４期間tp4にて追加の圧縮電圧ΔＴが閉鎖電圧Ｖcに加えられる（第３駆動波形）。従って、閉鎖電圧Ｖcを補正しない場合と比べて短い時間で弁体１７の長さを初期化することができる。ひいては、次の印写パターンに移る際の弁体１７の潰し量を揃え、画素間の吐出滴量Ｍjのばらつきを抑制することができる。
【0257】
＜第２実施形態＞
次に、第１実施形態に係る液体吐出ヘッド１０および駆動制御装置４０を用いた塗布装置１００１について説明する。
次に、第１実施形態に係る液体吐出ヘッド１０および駆動制御装置４０を用いた塗布装置１００１について説明する。
【0258】
（塗装装置の構成）
図１１は、塗布装置１００１の構成の一例を示す図である。図１２（ａ）は、塗布装置１００１の対象物Ｓへの配置の第１例を示す図である。図１２（ｂ）は、塗布装置１００１の対象物Ｓへの配置の第２例を示す図である。
図１１は、塗布装置１００１の構成の一例を示す図である。図１２（ａ）は、塗布装置１００１の対象物Ｓへの配置の第１例を示す図である。図１２（ｂ）は、塗布装置１００１の対象物Ｓへの配置の第２例を示す図である。
【0259】
塗布装置１００１は、液体吐出ヘッド１０と、駆動制御装置４０と、を備える。また、塗布装置１００１は、図示省略するが、液体供給機構３０を備える構成であってもよい。
【0260】
塗布装置１００１は、液体吐出ヘッド１０の近傍に配設された撮影手段としてのカメラ１００４と、液体吐出ヘッド１０およびカメラ１００４をＸ方向およびＹ方向へ移動させるＸ－Ｙテーブル１００３と、を備える。
【0261】
駆動制御装置４０は、所定の制御プログラムに基づいて、Ｘ－Ｙテーブル１００３を動作させると共に、液体吐出ヘッド１０から液体を吐出させる。塗布装置１００１は、液体吐出ヘッド１０により吐出された液体を対象物Ｓに塗布することができる。
【0262】
液体吐出ヘッド１０は、複数のノズルから対象物Ｓの被塗布面に向けて液体を吐出する。ノズルから吐出される液体はＸ－Ｙ平面に対して略直交する方向に吐出される。複数のノズルの各々から吐出される液体の吐出方向は略平行である。ノズルと対象物Ｓの被塗布面との距離は、例えば２０ｃｍ程度である。
【0263】
Ｘ－Ｙテーブル１００３は、直線移動機構を備えて形成されたＸ軸１００５と、Ｘ軸１００５を２つのアームで保持しつつＸ軸１００５をＹ方向へ移動するＹ軸１００６と、有する。Ｘ軸１００５のスライダには、液体吐出ヘッド１０およびカメラ１００４が取り付けられる。
【0264】
Ｙ軸１００６にはシャフト１００７が設けられる。塗布装置１００１はロボットアーム１００８を備え、シャフト１００７をロボットアーム１００８に保持させることで、対象物Ｓに対して液体吐出ヘッド１０を自由に配置できる。
【0265】
【0266】
駆動制御装置４０は、所定のプログラムに基づいて、ロボットアーム１００８の動作を制御するが、他の制御装置がロボットアーム１００８の制御を担当してもよい。
【0267】
カメラ１００４は、液体吐出ヘッド１０の近傍であるＸ軸１００５のスライダに設けられており、Ｘ－Ｙ方向に移動しながら対象物Ｓの被塗布面における所定範囲を一定の微小な間隔により撮影する。カメラ１００４は例えばデジタルカメラである。
【0268】
カメラ１００４においては、被塗布面の所定範囲を分割した複数の細分割画像の撮影が可能なレンズの仕様または解像度等の仕様が適宜選択される。カメラ１００４による被塗布面の複数の細分割画像の撮影は、駆動制御装置４０に予め設けられたプログラムに従って連続的且つ自動的に行われる。
【0269】
塗布装置１００１は、カメラ１００４で撮影した画像を編集するソフトウェアを備え、駆動制御装置４０のコンピュータでソフトウェアを実行する。なお、ソフトウェアによる画像の編集は、他のコンピュータが担当してもよい。駆動制御装置４０は、ソフトウェアで編集された画像に基づいて液体吐出ヘッド１０に印加する電圧を制御する。
【0270】
塗布装置１００１は、ロボットアーム１００８および液体吐出ヘッド１０を有することにより、対象物Ｓとノズルとの間の距離が長い場合等においても、対象物Ｓの所望の位置に高精度に液体を塗布することができる。
【0271】
また駆動制御装置４０は、閉鎖電圧Ｖcを弁体１７の圧縮必要時間ｔE以上、液体吐出ヘッド１０に印加して弁体１７を圧縮した上で、駆動開始からの経過時間ｔに応じて液体吐出ヘッド１０の開放電圧Ｖhを変更していく。すなわち、駆動制御装置４０は、弁体１７とノズル板１５との間のギャップGAPの平均値が時間の経過に伴って変動しないように開放電圧Ｖhを制御する。
【0272】
従って、塗布装置１００１は、吐出滴量Ｍj等の吐出性能の時間変動を抑制することができる。ひいては、塗布装置１００１は、対象物Ｓに対して液体をムラなく均一に塗布することが可能である。また、塗布装置１００１のダウンタイムが削減されるので、塗布装置１００１は対象物Ｓの生産性の向上に寄与することができる。
【0273】
＜第３実施形態＞
次に、第１実施形態に係る液体吐出ヘッド１０を用いた電極製造方法および電極製造装置について説明する。
次に、第１実施形態に係る液体吐出ヘッド１０を用いた電極製造方法および電極製造装置について説明する。
【0274】
（電極の製造方法）
図１３は、第３実施形態に係る電極製造方法および電極製造装置の模式図である。電極製造装置は、液体吐出ヘッド１０を用いて液体組成物を吐出することで電極材料層を有する電極を製造する装置である。
図１３は、第３実施形態に係る電極製造方法および電極製造装置の模式図である。電極製造装置は、液体吐出ヘッド１０を用いて液体組成物を吐出することで電極材料層を有する電極を製造する装置である。
【0275】
＜電極材料層形成手段および電極材料層形成工程＞
吐出手段としての液体吐出ヘッド１０から液体を吐出することにより、対象物上に液体組成物を付与して、液体組成物層を形成することができる。対象物は、電極材料層を形成する対象であれば、特に制限はなく、目的に応じて適宜選択することができる。対象物としては、例えば、電極基体（集電体）、活物質層、または固体電極材料を有する層等が挙げられる。
吐出手段としての液体吐出ヘッド１０から液体を吐出することにより、対象物上に液体組成物を付与して、液体組成物層を形成することができる。対象物は、電極材料層を形成する対象であれば、特に制限はなく、目的に応じて適宜選択することができる。対象物としては、例えば、電極基体（集電体）、活物質層、または固体電極材料を有する層等が挙げられる。
【0276】
吐出手段及び吐出工程は、対象物に対して電極材料層を形成することが可能であれば、液体組成物を直接的に吐出することで電極材料層を形成する構成であってもよく、液体組成物を間接的に吐出することで電極材料層を形成する構成であってもよい。
【0277】
＜他の構成および他の工程＞
電極合材層の製造装置における他の構成としては、本発明の効果を損なわない限り、特に制限はなく、目的に応じて適宜選択することができ、例えば、加熱手段等が挙げられる。電極合材層の製造方法における他の工程としては、本発明の効果を損なわない限り、特に制限はなく、目的に応じて適宜選択することができ、例えば、加熱工程等が挙げられる。
電極合材層の製造装置における他の構成としては、本発明の効果を損なわない限り、特に制限はなく、目的に応じて適宜選択することができ、例えば、加熱手段等が挙げられる。電極合材層の製造方法における他の工程としては、本発明の効果を損なわない限り、特に制限はなく、目的に応じて適宜選択することができ、例えば、加熱工程等が挙げられる。
【0278】
＜加熱手段および加熱工程＞
加熱手段は、吐出手段により吐出された液体組成物を加熱する手段である。加熱工程は、吐出工程で吐出された液体組成物を加熱する工程である。加熱により、液体組成物層を乾燥させることができる。
加熱手段は、吐出手段により吐出された液体組成物を加熱する手段である。加熱工程は、吐出工程で吐出された液体組成物を加熱する工程である。加熱により、液体組成物層を乾燥させることができる。
【0279】
ここで電極の製造方法の一例として、電極基体（集電体）上に活物質を含む電極合材層を形成する電極製造方法を説明する。
【0280】
図１３（ａ）に示すように、電極合材層の製造装置は、吐出工程部１１０ｇと、加熱工程部１３０ｇと、を備える。吐出工程部１１０ｇは、対象物を有する印刷基材４ｇ上に、液体組成物を付与して液体組成物層を形成する。加熱工程部１３０ｇは、液体組成物層を加熱して電極合材層を得る。
【0281】
電極合材層の製造装置は、印刷基材４ｇを搬送する搬送部５を備え、搬送部５は、吐出工程部１１０ｇおよび加熱工程部１３０ｇの順に印刷基材４ｇを予め設定された速度で搬送する。搬送部５としては、例えば、搬送ローラ、搬送コンベヤ等が挙げられる。
【0282】
活物質層等の対象物を有する印刷基材４ｇの製造方法としては、特に制限はなく、公知の方法を適宜選択することができる。
【0283】
吐出工程部１１０ｇは、印刷装置２８１ａと、収容容器２８１ｂと、供給チューブ２８１ｃと、を備える。
【0284】
印刷装置２８１ａは、例えば液体吐出ヘッド１０であり、印刷基材４ｇ上に液体組成物を付与する付与工程を実現する。収容容器２８１ｂは、例えばタンク３１であり、液体組成物を収容する。供給チューブ２８１ｃは、例えばチューブ３２であり、収容容器２８１ｂに貯留された液体組成物を印刷装置２８１ａに供給する。
【0285】
収容容器２８１ｂは液体組成物７を収容し、吐出工程部１１０ｇは、印刷装置２８１ａから液体組成物７を吐出して、印刷基材４ｇ上に液体組成物７を付与して液体組成物層を薄膜状に形成する。
【0286】
なお、収容容器２８１ｂは、電極合材層の製造装置と一体化した構成であってもよいが、電極合材層の製造装置から取り外し可能な構成であってもよい。また収容容器２８１ｂは、電極合材層の製造装置と一体化した容器、または、電極合材層の製造装置から取り外し可能な容器に液体組成物７を添加する容器であってもよい。
【0287】
収容容器２８１ｂまたは供給チューブ２８１ｃは、液体組成物７を安定して貯蔵および供給できるものであれば任意に選択可能である。
【0288】
加熱工程部１３０ｇは、加熱装置３ａを有し、液体組成物層に残存する溶媒を、加熱装置３ａにより加熱して乾燥させて除去する溶媒除去工程を含む。これにより電極合材層を形成することができる。加熱工程部１３０ｇは、溶媒除去工程を減圧下で実施してもよい。
【0289】
加熱装置３ａとしては、特に制限はなく、目的に応じて適宜選択することができ、例えば、基板加熱、ＩＲヒータ、および温風ヒータ等が挙げられ、これらを組み合わせてもよい。また、加熱温度または時間に関しては、液体組成物７に含まれる溶媒の沸点または形成膜厚に応じて適宜選択可能である。
【0290】
図１３（ｂ）に示すように、液体吐出装置１００は、電極合材層の製造方法を実現する電極製造装置の一例である。液体吐出装置１００は、ポンプ３１０と、２個のバルブ３１１，３１２と、を制御することにより、液体組成物が液体吐出ヘッド１０、内部タンク３０７、および送液チューブ３０８を循環する。
【0291】
また液体吐出装置１００には、外部タンク３１３が設けられる。内部タンク３０７内の液体組成物が減少した際に、ポンプ３１０と、３個のバルブ３１１，３１２，３１４と、を制御することにより、外部タンク３１３から内部タンク３０７へ液体組成物が供給される。電極合材層の製造装置を用いると、対象物の狙ったところに液体組成物を吐出することができる。
【0292】
電極合材層は、例えば、電気化学素子の構成の一部として、好適に用いることができる。電気化学素子における電極合材層以外の構成としては、特に制限はなく、公知のものを適宜選択することができ、例えば、正極、負極、およびセパレータなどが挙げられる。
【0293】
液体吐出装置１００は、閉鎖電圧Ｖcを弁体１７の圧縮必要時間ｔE以上、液体吐出ヘッド１０としての印刷装置２８１ａに印加して弁体１７を圧縮した上で、駆動開始からの経過時間ｔに応じて印刷装置２８１ａの開放電圧Ｖhを変更していく。すなわち、液体吐出装置１００は、弁体１７とノズル板１５との間のギャップGAPの平均値が時間の経過に伴って変動しないように開放電圧Ｖhを制御する。
【0294】
従って、印刷装置２８１ａは対象物としての印刷基材４ｇ上に液体組成物層をムラなく均一に付与することが可能である。また、電極製造装置としての液体吐出装置１００のダウンタイムが削減されるので、液体吐出装置１００は対象物Ｓの生産性の向上に寄与することができる。
【0295】
以上、好ましい実施の形態について詳説したが、上述した実施の形態に制限されることはなく、特許請求の範囲に記載された範囲を逸脱することなく、上述した実施の形態に種々の変形および置換を加えることができる。
【0296】
以下、本書における用語の定義について説明する。
【0297】
「液体吐出ヘッド」とは、ノズルから液体を吐出または噴射する機能部品である。吐出される「液体」は、液体吐出ヘッドから吐出可能な粘度または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、または加熱もしくは冷却により粘度が３０ｍＰａ・ｓ以下となるものであることが好ましい。
【0298】
例えば「液体」には、水または有機溶媒等の溶媒、染料または顔料等の着色剤、重合性化合物、樹脂、および界面活性剤等の機能性付与材料等、を含む溶液、懸濁液、またはエマルジョン等が含まれる。また、例えば「液体」には、ＤＮＡ、アミノ酸またはタンパク質またはカルシウム等の生体適合材料、天然色素等の可食材料等、を含む溶液、懸濁液、またはエマルジョン等が含まれる。
【0299】
上記「液体」は、例えば、インクジェット用インク、表面処理液、電子素子または発光素子等の構成要素および電子回路レジストパターンの形成用液、または３次元造形用材料液等の用途で用いることができる。液体を吐出するエネルギー発生源には、積層型圧電素子または薄膜型圧電素子等の圧電アクチュエータ以外にも、発熱抵抗体等の電気熱変換素子を用いるサーマルアクチュエータ、振動板と対向電極とにより構成される静電アクチュエータ等が含まれる。
【0300】
「液体吐出ユニット」とは、液体吐出ヘッドに機能部品または機構が一体化されたものであり、液体の吐出に関連する部品の集合体である。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、および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等が含まれる。
【0301】
ここで、一体化とは、例えば、液体吐出ヘッドと機能部品または機構が、締結、接着、または係合等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、機能部品または機構とが互いに着脱可能に構成されていてもよい。
【0302】
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とが一体化されているものがある。また、チューブ等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、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。
【0303】
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とが一体化されているものがある。
【0304】
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と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とが一体化されているものがある。
【0305】
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とが一体化されているものがある。
【0306】
また、液体吐出ユニットとして、ヘッドタンクもしくは流路部品が取り付けられた液体吐出ヘッドにチューブが接続されて、液体吐出ヘッドと液体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。
【0307】
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、液体供給機構は、チューブ単体、装填部単体も含むものする。
【0308】
「液体吐出装置」は、液体吐出ヘッドまた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である。液体吐出装置には、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、液体を気中または液中に向けて吐出する装置も含まれる。
【0309】
「液体吐出装置」には、液体が付着可能なものの、給送、搬送または排紙に係わる手段、その他、前処理装置または後処理装置等も含まれる。
【0310】
例えば、「液体吐出装置」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、または、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）等が挙げられる。
【0311】
また「液体吐出装置」は、吐出された液体によって文字または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「液体吐出装置」には、それ自体意味を持たないパターン等を形成するもの、または三次元像を造形するものも含まれる。
【0312】
上記「液体が付着可能なもの」とは、液体が吐出される対象物のことを意味し、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等を意味する。具体例として、「液体が付着可能なもの」には、用紙、記録紙、記録用紙、フィルム、または布等の被記録媒体、電子基板、圧電素子等の電子部品、粉体層（粉末層）、臓器モデル、または検査用セル等の媒体が含まれる。特に限定しない限り、「液体が付着可能なもの」には、液体が付着するすべてのものが含まれる。
【0313】
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、またはセラミックス等、液体が一時的でも付着可能であればよい。
【0314】
また「液体吐出装置」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、これに限定されるものではない。具体例として、「液体吐出装置」には、液体吐出ヘッドを移動させるシリアル型装置、または、液体吐出ヘッドを移動させないライン型装置等が含まれる。
【0315】
また「液体吐出装置」としては他にも、用紙の表面を改質する等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等が挙げられる。また「液体吐出装置」には、原材料を溶液中に分散した組成液をノズルから噴射させて原材料の微粒子を造粒する噴射造粒装置等が含まれる。
【0316】
また実施形態で説明した各種機能部は一つまたは複数の処理回路によって実現することが可能である。「処理回路」には、ソフトウェアで各機能を実行するように構成されたプロセッサが含まれる。また「処理回路」には、各機能を実行するように設計されたＡＳＩＣ（Application Specific Integrated Circuit）またはＤＳＰ（Digital Signal Processor）等デバイスが含まれる。また「処理回路」には、ＦＰＧＡ（Field Programmable Gate Array）および従来の回路モジュール等のデバイスが含まれる。
【0317】
また上述した実施形態の説明で用いた序数、数量等の数字は、全て本発明を具体的に説明するために例示するものであり、本発明は例示された数字に制限されない。また、構成要素間の接続関係は、本発明を具体的に説明するために例示するものであり、本発明の機能を実現する接続関係はこれに限定されない。
【0318】
本発明の態様は、例えば以下の通りである。
＜１＞ 液体を吐出するノズルを有するノズル形成部材と、少なくとも一部に弾性を有していて前記ノズルを開閉する弁体と、前記弁体を移動させるアクチュエータと、を備える液体吐出ヘッドの駆動制御装置であって、
前記駆動制御装置は、前記アクチュエータを駆動する駆動波形を生成して、前記駆動波形に基づいて前記アクチュエータに電圧を印加可能であり、
前記駆動波形は、
前記弁体を前記ノズル形成部材に押圧して圧縮することで前記ノズルを閉鎖する閉鎖電圧を前記弁体の圧縮必要時間以上、前記アクチュエータに印加する第１期間と、
前記第１期間の後に、前記弁体が前記ノズル形成部材から離隔することで前記ノズルを開放する開放電圧を前記アクチュエータに印加する第２期間と、
を含み、
前記第２期間では、前記第２期間の開始時刻からの経過時間に応じて前記開放電圧が変更される、駆動制御装置。
＜２＞ 前記駆動制御装置は、前記第２期間にて、前記第２期間の開始時刻からの経過時間に応じて前記閉鎖電圧と前記開放電圧との差が大きくなるように前記開放電圧を変更する、前記＜１＞に記載の駆動制御装置。
＜３＞ 前記駆動制御装置は、前記第２期間にて、前記駆動波形として、１周期当たりの開放電圧時間に相当する矩形波の駆動パルス波形を生成する、前記＜１＞または＜２＞に記載の駆動制御装置。
＜４＞ 前記駆動制御装置は、前記第２期間にて、前記開放電圧を所定の開放電圧変更間隔で変更する、前記＜１＞から＜３＞のいずれか一つに記載の駆動制御装置。
＜５＞前記駆動制御装置は、前記第２期間にて、変更前の前記開放電圧と、変更後の前記開放電圧との差が前記経過時間に応じて小さくなるように前記開放電圧を変更する、前記＜１＞から＜４＞のいずれか一つに記載の駆動制御装置。
＜６＞ 前記第２期間の開始時刻からの経過時間をｔとし、前記開放電圧をＶhとし、前記ｔが０のときにおける前記開放電圧をＶh0とし、所定の定数をＡおよびＢとするとき、
前記駆動制御装置は、前記Ｖhを、
Ｖh＝Ｖh0＋Ａ（１－ｅｘｐ（－Ｂｔ））
に基づいて設定する、前記＜１＞から＜５＞のいずれか一つに記載の駆動制御装置。
＜７＞ 前記Ａおよび前記Ｂは、前記弁体の材質および形状に応じて予め設定された値であり、前記駆動制御装置は、前記弁体の材質および形状に関する情報に基づいて前記Ａおよび前記Ｂを設定する、前記＜６＞に記載の駆動制御装置。
＜８＞ 前記駆動制御装置は、前記弁体の弾性率に関する情報に基づいて前記弁体の前記圧縮必要時間を設定する、前記＜１＞から＜７＞のいずれか一つに記載の駆動制御装置。
＜９＞ 前記第２期間は、
時間的に隣り合っていて前記開放電圧を印可する少なくとも２個の第３期間と、
前記２個の前記第３期間の間にあって前記開放電圧を印可しない第４期間と、
を含み、
前記駆動制御装置は、前記第４期間が前記弁体の回復必要時間以上であり且つ前記圧縮必要時間未満である場合に、前記第４期間にて、前記弁体を前記ノズル形成部材に押し込んで圧縮させる圧縮電圧を前記閉鎖電圧に加える、前記＜１＞から＜８＞のいずれか一つに記載の駆動制御装置。
＜１０＞ 前記第２期間は、
時間的に隣り合っていて前記開放電圧を印可する少なくとも２個の第３期間と、
前記２個の前記第３期間の間にあって前記開放電圧を印可しない第４期間と、
を含み、
前記駆動制御装置は、前記第４期間が前記弁体の回復必要時間未満である場合に、前記経過時間をリセットせずに、前記２個の前記第３期間に亘って前記開放電圧を連続的に変更する、前記＜１＞から＜９＞のいずれか一つに記載の駆動制御装置。
＜１１＞ 前記駆動制御装置は、前記第２期間にて、前記弁体と前記ノズル形成部材との間のギャップの平均値が所定の範囲内となるように前記開放電圧を制御する、前記＜１＞から＜１０＞のいずれか一つに記載の駆動制御装置。
＜１２＞ 前記駆動制御装置は、画像データを読み込んで、前記画像データを構成する印写パターンを特定し、前記印写パターンに応じて前記駆動波形を生成する、前記＜１＞から＜１１＞のいずれか一つに記載の駆動制御装置。
＜１３＞ 前記＜１＞から＜１２＞のいずれか一つに記載の駆動制御装置と、
前記液体吐出ヘッドと、
を備える、液体吐出装置。
＜１４＞ 液体を吐出するノズルを有するノズル形成部材と、少なくとも一部に弾性を有していて前記ノズルを開閉する弁体と、前記弁体を移動させるアクチュエータと、を備える液体吐出ヘッドと、前記アクチュエータに電圧を印加可能な駆動制御装置と、を備える液体吐出装置の制御方法であって、前記液体吐出装置が、
前記アクチュエータを駆動する駆動波形を生成するステップを実行し、
前記駆動波形は、
前記弁体を前記ノズル形成部材に押圧して圧縮することで前記ノズルを閉鎖する閉鎖電圧を前記弁体の圧縮必要時間以上、前記アクチュエータに印加する第１期間と、
前記第１期間の後に、前記弁体が前記ノズル形成部材から離隔することで前記ノズルを開放する開放電圧を前記アクチュエータに印加する第２期間と、
を含み、
前記第２期間では、前記第２期間の開始時刻からの経過時間に応じて前記開放電圧が変更される、制御方法。
＜１５＞ 液体を吐出するノズルを有するノズル形成部材と、少なくとも一部に弾性を有していて前記ノズルを開閉する弁体と、前記弁体を移動させるアクチュエータと、を備える液体吐出ヘッドと、前記アクチュエータに電圧を印加可能な駆動制御装置と、を備える液体吐出装置の制御プログラムであって、
前記アクチュエータを駆動する駆動波形を生成するステップをコンピュータに実行させ、
前記駆動波形は、
前記弁体を前記ノズル形成部材に押圧して圧縮することで前記ノズルを閉鎖する閉鎖電圧を前記弁体の圧縮必要時間以上、前記アクチュエータに印加する第１期間と、
前記第１期間の後に、前記弁体が前記ノズル形成部材から離隔することで前記ノズルを開放する開放電圧を前記アクチュエータに印加する第２期間と、
を含み、
前記第２期間では、前記第２期間の開始時刻からの経過時間に応じて前記開放電圧が変更される、制御プログラム。
＜１＞ 液体を吐出するノズルを有するノズル形成部材と、少なくとも一部に弾性を有していて前記ノズルを開閉する弁体と、前記弁体を移動させるアクチュエータと、を備える液体吐出ヘッドの駆動制御装置であって、
前記駆動制御装置は、前記アクチュエータを駆動する駆動波形を生成して、前記駆動波形に基づいて前記アクチュエータに電圧を印加可能であり、
前記駆動波形は、
前記弁体を前記ノズル形成部材に押圧して圧縮することで前記ノズルを閉鎖する閉鎖電圧を前記弁体の圧縮必要時間以上、前記アクチュエータに印加する第１期間と、
前記第１期間の後に、前記弁体が前記ノズル形成部材から離隔することで前記ノズルを開放する開放電圧を前記アクチュエータに印加する第２期間と、
を含み、
前記第２期間では、前記第２期間の開始時刻からの経過時間に応じて前記開放電圧が変更される、駆動制御装置。
＜２＞ 前記駆動制御装置は、前記第２期間にて、前記第２期間の開始時刻からの経過時間に応じて前記閉鎖電圧と前記開放電圧との差が大きくなるように前記開放電圧を変更する、前記＜１＞に記載の駆動制御装置。
＜３＞ 前記駆動制御装置は、前記第２期間にて、前記駆動波形として、１周期当たりの開放電圧時間に相当する矩形波の駆動パルス波形を生成する、前記＜１＞または＜２＞に記載の駆動制御装置。
＜４＞ 前記駆動制御装置は、前記第２期間にて、前記開放電圧を所定の開放電圧変更間隔で変更する、前記＜１＞から＜３＞のいずれか一つに記載の駆動制御装置。
＜５＞前記駆動制御装置は、前記第２期間にて、変更前の前記開放電圧と、変更後の前記開放電圧との差が前記経過時間に応じて小さくなるように前記開放電圧を変更する、前記＜１＞から＜４＞のいずれか一つに記載の駆動制御装置。
＜６＞ 前記第２期間の開始時刻からの経過時間をｔとし、前記開放電圧をＶhとし、前記ｔが０のときにおける前記開放電圧をＶh0とし、所定の定数をＡおよびＢとするとき、
前記駆動制御装置は、前記Ｖhを、
Ｖh＝Ｖh0＋Ａ（１－ｅｘｐ（－Ｂｔ））
に基づいて設定する、前記＜１＞から＜５＞のいずれか一つに記載の駆動制御装置。
＜７＞ 前記Ａおよび前記Ｂは、前記弁体の材質および形状に応じて予め設定された値であり、前記駆動制御装置は、前記弁体の材質および形状に関する情報に基づいて前記Ａおよび前記Ｂを設定する、前記＜６＞に記載の駆動制御装置。
＜８＞ 前記駆動制御装置は、前記弁体の弾性率に関する情報に基づいて前記弁体の前記圧縮必要時間を設定する、前記＜１＞から＜７＞のいずれか一つに記載の駆動制御装置。
＜９＞ 前記第２期間は、
時間的に隣り合っていて前記開放電圧を印可する少なくとも２個の第３期間と、
前記２個の前記第３期間の間にあって前記開放電圧を印可しない第４期間と、
を含み、
前記駆動制御装置は、前記第４期間が前記弁体の回復必要時間以上であり且つ前記圧縮必要時間未満である場合に、前記第４期間にて、前記弁体を前記ノズル形成部材に押し込んで圧縮させる圧縮電圧を前記閉鎖電圧に加える、前記＜１＞から＜８＞のいずれか一つに記載の駆動制御装置。
＜１０＞ 前記第２期間は、
時間的に隣り合っていて前記開放電圧を印可する少なくとも２個の第３期間と、
前記２個の前記第３期間の間にあって前記開放電圧を印可しない第４期間と、
を含み、
前記駆動制御装置は、前記第４期間が前記弁体の回復必要時間未満である場合に、前記経過時間をリセットせずに、前記２個の前記第３期間に亘って前記開放電圧を連続的に変更する、前記＜１＞から＜９＞のいずれか一つに記載の駆動制御装置。
＜１１＞ 前記駆動制御装置は、前記第２期間にて、前記弁体と前記ノズル形成部材との間のギャップの平均値が所定の範囲内となるように前記開放電圧を制御する、前記＜１＞から＜１０＞のいずれか一つに記載の駆動制御装置。
＜１２＞ 前記駆動制御装置は、画像データを読み込んで、前記画像データを構成する印写パターンを特定し、前記印写パターンに応じて前記駆動波形を生成する、前記＜１＞から＜１１＞のいずれか一つに記載の駆動制御装置。
＜１３＞ 前記＜１＞から＜１２＞のいずれか一つに記載の駆動制御装置と、
前記液体吐出ヘッドと、
を備える、液体吐出装置。
＜１４＞ 液体を吐出するノズルを有するノズル形成部材と、少なくとも一部に弾性を有していて前記ノズルを開閉する弁体と、前記弁体を移動させるアクチュエータと、を備える液体吐出ヘッドと、前記アクチュエータに電圧を印加可能な駆動制御装置と、を備える液体吐出装置の制御方法であって、前記液体吐出装置が、
前記アクチュエータを駆動する駆動波形を生成するステップを実行し、
前記駆動波形は、
前記弁体を前記ノズル形成部材に押圧して圧縮することで前記ノズルを閉鎖する閉鎖電圧を前記弁体の圧縮必要時間以上、前記アクチュエータに印加する第１期間と、
前記第１期間の後に、前記弁体が前記ノズル形成部材から離隔することで前記ノズルを開放する開放電圧を前記アクチュエータに印加する第２期間と、
を含み、
前記第２期間では、前記第２期間の開始時刻からの経過時間に応じて前記開放電圧が変更される、制御方法。
＜１５＞ 液体を吐出するノズルを有するノズル形成部材と、少なくとも一部に弾性を有していて前記ノズルを開閉する弁体と、前記弁体を移動させるアクチュエータと、を備える液体吐出ヘッドと、前記アクチュエータに電圧を印加可能な駆動制御装置と、を備える液体吐出装置の制御プログラムであって、
前記アクチュエータを駆動する駆動波形を生成するステップをコンピュータに実行させ、
前記駆動波形は、
前記弁体を前記ノズル形成部材に押圧して圧縮することで前記ノズルを閉鎖する閉鎖電圧を前記弁体の圧縮必要時間以上、前記アクチュエータに印加する第１期間と、
前記第１期間の後に、前記弁体が前記ノズル形成部材から離隔することで前記ノズルを開放する開放電圧を前記アクチュエータに印加する第２期間と、
を含み、
前記第２期間では、前記第２期間の開始時刻からの経過時間に応じて前記開放電圧が変更される、制御プログラム。
【符号の説明】
【0319】
１０ 液体吐出ヘッド
１１ ハウジング
１２ 供給ポート
１３ 回収ポート
１４ ノズル
１５ ノズル板
１６ 流路
１７ 弁体
１７ａ 弾性部材
１８ アクチュエータ
１９ 規制部材
２０ 液体吐出モジュール
２１ 軸受
２２ 封止部材
２３ 保持部材
２４ リード線
２５ 液体
２９ コネクタ
３０ 液体供給機構
３１ タンク
３２ チューブ
３３ エアーレギュレータ
３４ パイプ
３５ コンプレッサ
４０ 駆動制御装置
４１ 駆動波形発生回路
４２ 増幅回路
４３ 流量計
４４ 流量解析部
４５ 通信回路
６０ 液体吐出ユニット
７０ ヘッド保持体
７１ キャリッジ
７２ Ｘ方向駆動アクチュエータ
８２ Ｙ方向駆動アクチュエータ
９２ 第１Ｚ方向駆動アクチュエータ
９３ 第２Ｚ方向駆動アクチュエータ
１００ 液体吐出装置
１０１ Ｘ軸レール
１０２ Ｙ軸レール
１０３ Ｚ軸レール
１０９ エンコーダセンサ
９０１ コントローラ
９０１１ システム制御部
９０１２ 画像データ格納部
９０１３ メモリ制御部
９０１４ 吐出周期信号生成部
９０１５ キャリッジ制御部
９０２ ヘッド駆動制御部
９０２１ 駆動波形データ格納部
９０２２ 駆動波形生成部
９０２４ 電圧増幅部
９０２５ 電流増幅部
９０３ ＰＣ
９０３１ ＲＩＰ部
９０３２ レンダリング部
９０３３ 入力装置
１００１ 塗布装置
１００３ Ｘ－Ｙテーブル
１００４ カメラ
１００５ Ｘ軸
１００６ Ｙ軸
１００７ シャフト
１００８ ロボットアーム
１１０ｇ 吐出工程部
１３０ｇ 加熱工程部
３ａ 加熱装置
４ｇ 印刷基材
５ 搬送部
７ 液体組成物
２８１ａ 印刷装置
２８１ｂ 収容容器
２８１ｃ 供給チューブ
３０７ 内部タンク
３０８ 送液チューブ
３１０ ポンプ
３１１、３１２、３１４ バルブ
３１３ 外部タンク
Ｓ 対象物
Ｄ(t) 回復量
ｋ 印写パターン番号
Ｍj 吐出滴量
Ｎ 印写パターンの吐出滴数
ｎ 開放電圧変更間隔係数
ＮＴ 印写パターンの吐出時間
ｎＴ 開放電圧変更間隔
OPT １周期当たりの開放電圧時間
Ｔ 駆動周期
ｔE 圧縮必要時間
ｔs 回復必要時間
tp1 第１期間
tp2 第２期間
tp3 第３期間
tp4 第４期間
ｔrest 非駆動時間
Ｖc 閉鎖電圧
Ｖh 開放電圧
ΔＶ 圧縮電圧
GAP ギャップ（開放電圧印可時のノズル板と弁体との距離）
１１ ハウジング
１２ 供給ポート
１３ 回収ポート
１４ ノズル
１５ ノズル板
１６ 流路
１７ 弁体
１７ａ 弾性部材
１８ アクチュエータ
１９ 規制部材
２０ 液体吐出モジュール
２１ 軸受
２２ 封止部材
２３ 保持部材
２４ リード線
２５ 液体
２９ コネクタ
３０ 液体供給機構
３１ タンク
３２ チューブ
３３ エアーレギュレータ
３４ パイプ
３５ コンプレッサ
４０ 駆動制御装置
４１ 駆動波形発生回路
４２ 増幅回路
４３ 流量計
４４ 流量解析部
４５ 通信回路
６０ 液体吐出ユニット
７０ ヘッド保持体
７１ キャリッジ
７２ Ｘ方向駆動アクチュエータ
８２ Ｙ方向駆動アクチュエータ
９２ 第１Ｚ方向駆動アクチュエータ
９３ 第２Ｚ方向駆動アクチュエータ
１００ 液体吐出装置
１０１ Ｘ軸レール
１０２ Ｙ軸レール
１０３ Ｚ軸レール
１０９ エンコーダセンサ
９０１ コントローラ
９０１１ システム制御部
９０１２ 画像データ格納部
９０１３ メモリ制御部
９０１４ 吐出周期信号生成部
９０１５ キャリッジ制御部
９０２ ヘッド駆動制御部
９０２１ 駆動波形データ格納部
９０２２ 駆動波形生成部
９０２４ 電圧増幅部
９０２５ 電流増幅部
９０３ ＰＣ
９０３１ ＲＩＰ部
９０３２ レンダリング部
９０３３ 入力装置
１００１ 塗布装置
１００３ Ｘ－Ｙテーブル
１００４ カメラ
１００５ Ｘ軸
１００６ Ｙ軸
１００７ シャフト
１００８ ロボットアーム
１１０ｇ 吐出工程部
１３０ｇ 加熱工程部
３ａ 加熱装置
４ｇ 印刷基材
５ 搬送部
７ 液体組成物
２８１ａ 印刷装置
２８１ｂ 収容容器
２８１ｃ 供給チューブ
３０７ 内部タンク
３０８ 送液チューブ
３１０ ポンプ
３１１、３１２、３１４ バルブ
３１３ 外部タンク
Ｓ 対象物
Ｄ(t) 回復量
ｋ 印写パターン番号
Ｍj 吐出滴量
Ｎ 印写パターンの吐出滴数
ｎ 開放電圧変更間隔係数
ＮＴ 印写パターンの吐出時間
ｎＴ 開放電圧変更間隔
OPT １周期当たりの開放電圧時間
Ｔ 駆動周期
ｔE 圧縮必要時間
ｔs 回復必要時間
tp1 第１期間
tp2 第２期間
tp3 第３期間
tp4 第４期間
ｔrest 非駆動時間
Ｖc 閉鎖電圧
Ｖh 開放電圧
ΔＶ 圧縮電圧
GAP ギャップ（開放電圧印可時のノズル板と弁体との距離）
【先行技術文献】
【特許文献】
【0320】
【特許文献1】特開２０２２－０６４４８２号公報
【図1】
【図2】
【図3】
【図4】
【図5】
【図6】
【図7】
【図8】
【図9A】
【図9B】
【図10】
【図11】
【図12】
【図13】
【図14】
【図15】
【図16】
【図17】
【図18】
【図19】
【図20】
【図21】