JP6969171B2 - 液体吐出ヘッド、液体吐出装置、液体吐出装置の駆動制御回路、液体吐出装置の駆動方法 - Google Patents

Description

本発明は、インク等の液体を吐出する技術に関する。

インク等の液体が充填される圧力室の圧力を駆動素子によって振動させることで、インク等の液体をノズルから吐出する液体吐出ヘッドでは、圧力室内の液体の固有振動周期によって液体の吐出量が変わることから、それを考慮しつつ駆動素子の駆動波形が設定される場合がある。ところが、例えば特許文献１では、光硬化性樹脂を含むＵＶインクを吐出する際に、圧力室の壁面を構成する振動板（封止板）がＵＶインクによって徐々に変質してコンプライアンスが変わるので、圧力室内のインクの固有振動周期が経時的に変動し、初期に設定された駆動素子の駆動波形（駆動パルス）ではインクを安定して吐出できなくなる点が指摘されている。このため、特許文献１では、圧力室にインクを充填してからの経過時間に応じて駆動波形を補正することで、圧力室内のインクの固有振動周期が経時的に変動しても、インクが安定して吐出されるようにしている。

特開２０１０−１６７７２４号公報

ところで、上述した振動板の共振周波数になるような駆動波形を駆動素子に印加し続けると、振動板や駆動素子にクラック（亀裂）が発生して損傷する虞がある。このため、製造時には振動板の共振周波数にならないような駆動波形が設定される。ところが、駆動素子への駆動波形の連続印加時間が長いと、温度上昇による液体の粘度の変化やノズルへの紙粉等の付着などによってイナータンスが低下する虞があり、イナータンスが低下すると振動板の共振周波数が変動してしまう。そのため、変動した共振周波数に駆動波形の周波数が一致して、振動板や駆動素子にクラックが発生して損傷する虞がある。振動板や駆動素子が損傷すれば、それ以上印刷が続けられなくなり、ダウンタイムが発生してしまう不具合がある。しかしながら、特許文献１では、駆動波形の連続印加時間までは考慮されていないので、このような不具合を解消しきれない虞がある。以上の事情を考慮して、本発明は、駆動波形の連続印加時間に関わらず、安定した液体の吐出を続けることができ、ダウンタイムの発生を抑制することを目的とする。

［態様１］
以上の課題を解決するために、本発明の好適な態様（態様１）に係る液体吐出装置の駆動制御回路は、液体が充填される内部空間の圧力を駆動素子によって変動することで液体を吐出する液体吐出ヘッドを備える液体吐出装置の駆動制御回路であって、液体吐出ヘッドは、駆動素子を駆動するための駆動波形を有する駆動波形信号が入力されるヘッド駆動回路を備え、駆動波形信号は、異なる駆動波形を有する第１駆動波形信号と第２駆動波形信号を含み、駆動制御回路は、第１駆動波形信号によって液体の吐出を行う第１モードと、第２波形信号によって液体の吐出を行う第２モードとを切り替え可能であり、第１モードによる駆動波形の連続印加時間が閾値以上になった場合に、第２モードに切り替える。以上の態様によれば、駆動素子に駆動波形を印加して振動板などを振動させることで、液体吐出ヘッドの内部空間の圧力を変動させて液体を吐出することができる。その際、第１モードによる駆動波形の連続印加時間が閾値以上になった場合に、第１モードの駆動波形とは異なる駆動波形を駆動素子に印加する第２モードに切り替えて液体の吐出が行われる。これによれば、駆動波形の連続印加時間が閾値以上になると、異なる駆動波形で駆動素子を印加して振動板を振動させることができるから、駆動波形が連続して駆動素子に印加されることでイナータンスが変動して振動板の共振周波数が変動しても、事前に駆動波形を変えることで振動板や駆動素子のクラックの発生を抑制できるので、駆動波形の連続印加時間に関わらず、安定した液体の吐出を続けることができ、ダウンタイムの発生を抑制できる。なお、第１モードと第２モードとの間の切り替えは可逆的であり、第１モードから第２モードに切り替えた後、第２モードから第１モードへ切り替えることができる。

［態様２］
以上の課題を解決するために、本発明の好適な態様（態様２）に係る液体吐出装置の駆動制御回路は、液体が充填される内部空間の圧力を駆動素子によって変動することで液体を吐出する液体吐出ヘッドを備える液体吐出装置の駆動制御回路であって、液体吐出ヘッドは、駆動素子を駆動するための複数の駆動波形を有する駆動波形信号が入力されるヘッド駆動回路を備え、駆動信号は、異なる駆動波形を有する第１駆動信号と第２駆動信号を含み、駆動制御回路は、第１駆動信号によって液体の吐出を行う第１モードと、第２駆動信号によって液体の吐出を行う第２モードとを切り替え可能であり、第１モードによる駆動波形の連続印加時間が閾値以上になった場合に、第２モードに切り替える。以上の態様によれば、第１モードによる駆動波形の連続印加時間が閾値以上になった場合に、第１モードの駆動波形とは異なる駆動波形を駆動素子に印加する第２モードに切り替えて液体の吐出が行われる。これによれば、駆動波形の連続印加時間が閾値以上になると、異なる駆動波形で駆動素子を印加して振動板を振動させることができるから、駆動波形が連続して駆動素子に印加されることでイナータンスが変動して振動板の共振周波数が変動しても、事前に駆動波形を変えることができるので、振動板や駆動素子のクラックの発生を抑制できるので、駆動波形の連続印加時間に関わらず、安定した液体の吐出を続けることができ、ダウンタイムの発生を抑制できる。なお、第１モードと第２モードとの間の切り替えは可逆的であり、第１モードから第２モードに切り替えた後、第２モードから第１モードへ切り替えることができる。

［態様３］
以上の課題を解決するために、本発明の好適な態様（態様３）に係る液体吐出装置の駆動制御回路は、液体が充填される内部空間の圧力を駆動素子によって変動することで液体を吐出する液体吐出ヘッドを備える液体吐出装置の駆動制御回路であって、液体吐出ヘッドは、駆動素子を駆動するための複数の駆動波形を有する駆動波形信号と、駆動素子に印加する駆動波形を駆動波形信号から選択するための選択信号とが入力されるヘッド駆動回路を備え、選択信号は、異なる駆動波形を選択するための第１選択信号と第２選択信号を含み、駆動制御回路は、第１選択信号によって選択された駆動波形で液体の吐出を行う第１モードと、第２選択信号によって選択された駆動波形で液体の吐出を行う第２モードとを切り替え可能であり、第１モードによる駆動波形の連続印加時間が閾値以上になった場合に、第２モードに切り替える。以上の態様によれば、第１モードによる駆動波形の連続印加時間が閾値以上になった場合に、第１モードの駆動波形とは異なる駆動波形を駆動素子に印加する第２モードに切り替えて液体の吐出が行われる。これによれば、駆動波形の連続印加時間が閾値以上になると、異なる駆動波形で駆動素子を印加して振動板を振動させることができるから、駆動波形が連続して駆動素子に印加されることでイナータンスが変動して振動板の共振周波数が変動しても、事前に駆動波形を変えることができるので、振動板や駆動素子のクラックの発生を抑制できるので、駆動波形の連続印加時間に関わらず、安定した液体の吐出を続けることができ、ダウンタイムの発生を抑制できる。なお、第１モードと第２モードとの間の切り替えは可逆的であり、第１モードから第２モードに切り替えた後、第２モードから第１モードへ切り替えることができる。

［態様４］
態様１から請求項３の何れかの好適例（態様４）において、異なる駆動波形は、電圧信号の波形であり、波形の傾き、電位の最大値、電位の最小値、波形の振幅、波形の周波数の少なくとも１つ以上が異なる。以上の態様によれば、波形の傾き、電位の最大値、電位の最小値、波形の振幅、波形の周波数の少なくとも１つ以上が異なる駆動波形を切り替えることによって、気泡の有無や気泡量に応じて異なる駆動波形で液体の吐出を行うことができる。さらに、波形の傾き等が異なるようにすることで、液体ありの場合に吐出する液体の吐出量や液滴のサイズを変えることもできる。また気泡量が多い場合に駆動波形の振幅を大きくすれば、気泡により圧力変動が吸収されても液滴を吐出できる。また、駆動波形の振幅が小さくなり過ぎないようにすることで、圧力変動が吸収されてミスト化するのを防ぐこともできる。

［態様５］
態様１から請求項４の何れかの好適例（態様５）において、液体吐出ヘッドは、駆動素子と、圧力室と、圧力室と駆動素子との間に配置されて内部空間の壁面を構成し、駆動素子によって振動する振動板とを備え、異なる駆動波形は、振動板の共振の有無が切り替わる波形である。以上の態様によれば、異なる駆動波形は、振動板の共振の有無が切り替わる波形であるから、一方の駆動波形で振動板が共振する場合でも、他方の駆動波形で振動板が共振しないようにすることができる。また、本態様によれば、振動板の共振を抑制できるので、振動板を薄膜にしてもクラックの発生を抑制できる。したがって、振動板を薄膜にすることで、高速で高画質の印刷が可能となり、液体吐出ヘッドを小型化し易くなる。

［態様６］
態様５の好適例（態様６）において、液体吐出ヘッドには、圧力室が複数配列され、複数の圧力室には、互いに隣り合う第１圧力室と第２圧力室が含まれ、第１圧力室の駆動素子の動作モードに応じて、第２圧力室の駆動素子の駆動の有無を切り替える。以上の態様によれば、第１圧力室の駆動素子の動作モードに応じて、第２圧力室の駆動素子の駆動の有無を切り替えることにより、互いに隣り合う圧力室から受ける構造的なクロストークの影響による振動板の共振を発生し難くすることができる。例えば第１圧力室の駆動素子が第１モードで駆動する場合は、各圧力室の駆動素子ごとに駆動させ、第１圧力室の駆動素子が第２モードで駆動する場合は、隣り合う圧力室の駆動素子を 一緒に駆動させる。このようにすることで、振動板が共振し難くすることができるので、振動板や駆動素子にクラックの発生を抑制できる。

［態様７］
態様５の好適例（態様７）において、液体吐出ヘッドには、圧力室が複数配列され、複数の圧力室には、互いに隣り合う第１圧力室と第２圧力室が含まれ、第１圧力室の駆動素子の駆動の有無に応じて、第２圧力室の駆動素子の動作モードを切り替える。以上の態様によれば、第１圧力室の駆動素子の駆動の有無に応じて、第２圧力室の駆動素子の動作モードを切り替えることにより、互いに隣り合う圧力室から受ける構造的なクロストークの影響による振動板の共振を発生し難くすることができる。例えば第２圧力室の駆動素子を駆動しない場合は、第１圧力室の駆動素子を第１モードで駆動させ、第２圧力室の駆動素子を駆動する場合は、第１圧力室の駆動素子を第１モードで駆動させることができる。このようにすることで、振動板が共振し難くすることができるので、振動板や駆動素子にクラックの発生を抑制できる。

［態様８］
態様５の好適例（態様８）において、液体吐出ヘッドの状態を示す状態信号に応じて、駆動素子の動作モードを切り替える。以上の態様によれば、例えば圧力室内や液体貯留室内の気泡量や液体の粘度のばらつきによってもイナータンスが変わるので、このような液体吐出ヘッドの状態を示す状態信号に応じて、駆動素子の動作モードを切り替えることで、振動板や駆動素子のクラックの発生を抑制できる。したがって、気泡量や液体の粘度のばらつきなどに関わらず、安定した液体の吐出を続けることができ、ダウンタイムの発生を抑制できる。

［態様９］
態様８の好適例（態様９）において、液体吐出ヘッドの状態を示す状態信号に応じて、連続印加時間の閾値を変更または連続印加時間をリセットする。以上の態様によれば、例えば圧力室内や液体貯留室内の気泡量や液体の粘度のばらつきによってもイナータンスが変わるので、このような液体吐出ヘッドの状態を示す状態信号に応じて、連続印加時間の閾値を変更または連続印加時間をリセットすることができる。これによれば、状態信号に応じて動作モードを切り替えるタイミングを変えることができるので、振動板や駆動素子のクラックの発生を抑制できる。したがって、気泡量や液体の粘度のばらつきなどに関わらず、安定した液体の吐出を続けることができ、ダウンタイムの発生を抑制できる。

［態様１０］
態様１から態様９の何れかの好適例（態様１０）において、液体吐出装置は、液体吐出装置の動作モードを表示する表示部を備え、第２端子からの状態信号に応じて、表示部に表示する動作モードを変更する。以上の態様によれば、状態信号に応じて表示部に表示する動作モードを変更するから、状態信号に応じて使用者が実行可能な動作モードを制限することができる。本態様の動作モードは、例えば高画質モードと高速モード、補完印刷ありのモードと補完印刷なしのモードなどが挙げられる。例えば状態信号が所定の信号である場合（気泡なしの場合）は、一方のモードを表示し、状態信号が所定の信号でない場合（気泡ありの場合）は、他方のモードを表示する。動作モードによって使用される駆動波形が異なるので、振動板の共振周波数が変動しても、振動板が共振しないようにすることができる。

［態様１１］
態様１から態様１０の何れかの好適例（態様１１）において、媒体に対向しない領域に液体吐出ヘッドがある場合に、駆動波形の連続印加時間をリセットする。以上の態様によれば、媒体に対向しない領域に液体吐出ヘッドがある場合、すなわち駆動波形の印加の連続が途切れる可能性が高い場合に、駆動波形の連続印加時間をリセットできる。これにより、液体吐出ヘッドのイナータンスの変化に合わせて、動作モードを切り替えることができる。また、リセットのタイミングを図りやすいため、制御を簡素化できる。

［態様１２］
態様１から態様１１の何れかの好適例（態様１２）において、媒体の切り替えにより、駆動波形の連続印加時間をリセットする。以上の態様によれば、媒体を切り替える場合、すなわち駆動波形の印加の連続が途切れる可能性が高い場合に、駆動波形の連続印加時間をリセットできる。これにより、液体吐出ヘッドのイナータンスの変化に合わせて、動作モードを切り替えることができる。また、リセットのタイミングを図りやすいため、制御を簡素化できる。

［態様１３］
以上の課題を解決するために、本発明の好適な態様（態様１３）に係る液体吐出装置は、液体が充填される内部空間の圧力を駆動素子によって変動することで液体を吐出する液体吐出ヘッドと、駆動素子に駆動波形を印加する駆動制御回路と、を備え、第１駆動波形を駆動素子に印加する第１モードと、第１駆動波形とは異なる第２駆動波形を駆動素子に印加する第２モードと、を切り替え可能であり、第１モードによる駆動波形の連続印加時間が閾値以上になった場合に、第２モードに切り替えて液体の吐出を行う。以上の態様によれば、第１モードによる駆動波形の連続印加時間が閾値以上になった場合に、第１モードの駆動波形とは異なる駆動波形を駆動素子に印加する第２モードに切り替えて液体の吐出を行われる。これによれば、駆動波形の連続印加時間が閾値以上になると、異なる駆動波形で駆動素子を印加して振動板を振動させることができるから、駆動波形が連続して駆動素子に印加されることでイナータンスが変動して振動板の共振周波数が変動しても、事前に駆動波形を変えることで振動板や駆動素子のクラックの発生を抑制できるので、駆動波形の連続印加時間に関わらず、安定した液体の吐出を続けることができ、ダウンタイムの発生を抑制できる。

［態様１４］
液体が充填される内部空間の圧力を駆動素子によって変動することで液体を吐出する液体吐出ヘッドであって、第１駆動波形を駆動素子に印加する第１モードと、第１駆動波形とは異なる第２駆動波形を駆動素子に印加する第２モードと、を切り替え可能であり、第１モードによる駆動波形の連続印加時間が閾値以上になった場合に、第２モードに切り替えて液体の吐出を行う。以上の態様によれば、駆動波形の連続印加時間が閾値以上になると、異なる駆動波形で駆動素子を印加して振動板を振動させることができるから、駆動波形が連続して駆動素子に印加されることでイナータンスが変動して振動板の共振周波数が変動しても、事前に駆動波形を変えることで振動板や駆動素子のクラックの発生を抑制できるので、駆動波形の連続印加時間に関わらず、安定した液体の吐出を続けることができ、ダウンタイムの発生を抑制できる。

［態様１５］
以上の課題を解決するために、本発明の好適な態様（態様１５）に係る方法は、液体吐出装置の駆動方法であって、液体吐出装置は、液体が充填される内部空間の圧力を駆動素子によって変動することで液体を吐出する液体吐出ヘッドと、駆動素子に駆動波形を印加する駆動制御回路と、を備え、第１駆動波形を駆動素子に印加する第１モードにより、液体の吐出を行い、第１モードによる第１駆動波形の連続印加時間が閾値以上になった場合に、第１駆動波形とは異なる第２駆動波形を駆動素子に印加する第２モードに切り替えて液体の吐出を行う。以上の態様によれば、駆動波形の連続印加時間が閾値以上になると、異なる駆動波形で駆動素子を印加して振動板を振動させることができるから、駆動波形が連続して駆動素子に印加されることでイナータンスが変動して振動板の共振周波数が変動しても、事前に駆動波形を変えることで振動板や駆動素子のクラックの発生を抑制できるので、駆動波形の連続印加時間に関わらず、安定した液体の吐出を続けることができ、ダウンタイムの発生を抑制できる。

［態様１６］
以上の課題を解決するために、本発明の好適な態様（態様１６）に係る方法は、液体吐出装置の駆動方法であって、液体吐出装置は、液体が充填される内部空間の圧力を駆動素子によって変動することで液体を吐出する液体吐出ヘッドと、第１駆動波形を駆動素子に印加する第１モードと、第１駆動波形とは異なる第２駆動波形を駆動素子に印加する第２モードとを切り替え可能であり、第１モードによる第１駆動波形の連続印加時間が閾値以上になった場合に、第２モードに切り替えて液体の吐出を行う駆動制御回路と、駆動波形を記憶する記憶装置と、を備え、第１モードの駆動波形を記憶装置に記憶する第１工程と、第２モードの駆動波形を記憶装置に記憶する第２工程と、を有する。以上の態様によれば、第１モードの駆動波形と第２モードの駆動波形を記憶装置に自由に記憶することができるので、使い勝手がよい。また、記憶装置に記憶された駆動波形のモードで液体を吐出させることができるので、ダウンタイムの発生を抑制しつつ、使用者の好みに応じた印刷が可能となる。

本発明の第１実施形態に係る液体吐出装置の構成図である。 液体吐出装置の駆動制御回路の機能的な構成図である。 液体吐出部の断面図である。 第１実施形態の動作モードを説明するための図である。 液体吐出装置の印刷時の動作を示すフローチャートである。 第２実施形態の動作モードを説明するための図である。 第３実施形態の動作モードを説明するための図である。 第４実施形態の動作モードの駆動波形信号を説明するための図である。 第４実施形態の動作モードで選択される駆動波形を説明するための図である。 第５実施形態の動作モードの駆動波形信号を説明するための図である。 第５実施形態の動作モードで選択される駆動波形を説明するための図である。

＜第１実施形態＞
図１は、本発明の第１実施形態に係る液体吐出装置１０の部分的な構成図である。本実施形態の液体吐出装置１０は、液体の例示であるインクを印刷用紙等の媒体１２に吐出するインクジェット方式の印刷装置である。図１に示す液体吐出装置１０は、制御ユニット２０と搬送機構２２とキャリッジ２４と液体吐出ヘッド２６とメンテナンスユニット３０とを具備する。図１では、１個の液体吐出ヘッド２６をキャリッジ２４に搭載した場合を例示しているが、これに限られず、複数個の液体吐出ヘッド２６をキャリッジ２４に搭載してもよい。液体吐出装置１０にはインクを貯留する液体容器（カートリッジ）１４が装着される。

液体容器１４は、液体吐出装置１０の本体に着脱可能な箱状の容器からなるインクタンクタイプのカートリッジである。なお、液体容器１４は、箱状の容器に限られず、袋状の容器からなるインクパックタイプのカートリッジであってもよい。液体容器１４には、インクが貯留される。インクは、黒色インクであってもよく、カラーインクであってもよい。液体容器１４に貯留されるインクは、ポンプ（図示略）によって液体吐出ヘッド２６に供給（圧送）される。

制御ユニット２０は、例えばＣＰＵ（Ｃｅｎｔｒａｌ Ｐｒｏｃｅｓｓｉｎｇ Ｕｎｉｔ）またはＦＰＧＡ（Ｆｉｅｌｄ Ｐｒｏｇｒａｍｍａｂｌｅ Ｇａｔｅ Ａｒｒａｙ）等の制御装置２０２と半導体メモリー等の記憶装置２０３とを含んで構成され、記憶装置２０３に記憶された制御プログラムを制御装置２０２が実行することで液体吐出装置１０の各要素を統括的に制御する。図１に示すように、媒体１２に形成すべき画像を表す印刷データＧがホストコンピューター等の外部装置（図示略）から制御ユニット２０に入力される。制御ユニット２０は、印刷データＧで指定された画像が媒体１２に形成されるように液体吐出装置１０の各要素を制御する。

搬送機構２２は、制御ユニット２０による制御のもとで媒体１２をＹ方向に搬送する。液体吐出ヘッド２６は、略箱状のキャリッジ２４に搭載され、液体容器１４から供給されるインクを制御ユニット２０による制御のもとで媒体１２に吐出する。制御ユニット２０は、Ｙ方向に交差するＸ方向に沿ってキャリッジ２４を往復させる。搬送機構２２による媒体１２の搬送とキャリッジ２４の反復的な往復とに並行して液体吐出ヘッド２６が媒体１２にインクを吐出することで媒体１２の表面に所望の画像が形成される。なお、液体容器１４を液体吐出ヘッド２６とともにキャリッジ２４に搭載することも可能である。

液体吐出ヘッド２６の吐出面（媒体１２との対向面）２６０には、ノズル列が配置される。ノズル列は、Ｙ方向に沿って直線状に配列された複数のノズルＮの集合である。ノズルＮからは、液体容器１４から供給されるインクが吐出される。なお、ノズル列の数や配置は、例示したものに限られず、液体吐出ヘッド２６の吐出面２６０に、２つ以上のノズル列を配置してもよく、複数のノズル列を例えば千鳥配列またはスタガ配列とすることも可能である。Ｘ−Ｙ平面（媒体１２の表面に平行な平面）に垂直な方向をＺ方向と表記する。

メンテナンスユニット３０は、キャリッジ２４によって液体吐出ヘッド２６が移動可能なＸ方向における非印字領域に配置される。非印字領域は、液体吐出ヘッド２６が媒体１２に対向しない領域である。図１の液体吐出装置１０では、Ｘ方向の正側の非印字領域Ｈ１と、非印字領域Ｈ１とは媒体１２を挟んで反対側にあるＸ方向の負側の非印字領域Ｈ２とを備える。メンテナンスユニット３０は、非印字領域Ｈ１、Ｈ２のいずれに配置してもよい。図１では、メンテナンスユニット３０を非印字領域Ｈ１に配置した場合を例示する。メンテナンスユニット３０が配置される非印字領域Ｈ１を、キャリッジ２４のホームポジション（待機位置）とする。

メンテナンスユニット３０は、キャリッジ２４が非印字領域Ｈ１にあるときに、液体吐出ヘッド２６のメンテナンス処理を行う。メンテナンスユニット３０は、制御ユニット２０によって制御されるキャッピング機構３２とノズルＮから排出する流体（洗浄液、インクなど）を収容する廃液タンク３４とを備える。廃液タンク３４内には、例えばインクや洗浄液を保持する吸収材が設けられている。

キャッピング機構３２は、液体吐出ヘッド２６の吐出面２６０をキャッピングする際に用いられる。キャッピング機構３２は、吐出面２６０のノズルＮを封止するキャップ３２２を備える。キャップ３２２は、Ｚ方向の負側が開口した箱状に形成される。キャップ３２２の開口縁部が吐出面２６０に接触することで、吐出面２６０のノズルＮが封止される。キャップ３２２は、モーター（図示略）によって、吐出面２６０に接触するＺ方向の負側または吐出面２６０から離間するＺ方向の正側に移動可能である。制御ユニット２０は、キャップ３２２で吐出面２６０に接触してノズルＮを封止する。このとき、キャップ３２２に連通するポンプ（図示略）でノズルＮから増粘インクや気泡を吸引することで、これらをキャップ３２２に排出させることができる。キャップ３２２に排出されたインクは、キャップ３２２に連通する流路（廃液流路）を介して廃液タンク３４に廃棄される。

液体吐出ヘッド２６のメンテナンス処理としては、液体吐出ヘッド２６のクリーニング処理やフラッシング処理が挙げられる。クリーニング処理は、キャップ３２２に連通するポンプ（図示略）でノズルＮからインクを強制的に排出させるメンテナンス処理である。フラッシング処理は、圧電素子７４を駆動させることによって、ノズルＮからインクを吐出させるメンテナンス処理である。クリーニング処理やフラッシング処理などのメンテナンス処理を行って、ノズルＮから増粘インクや気泡を排出することで、ノズルＮの目詰まりや吐出不良を抑制できる。

図２は、液体吐出装置１０の駆動制御回路１１の機能的な構成図である。図２では、搬送機構２２やキャリッジ２４等の図示を便宜的に省略している。駆動制御回路１１は、制御ユニット２０を構成する制御回路２１によって構成される。制御回路２１は、後述する端子Ｐ１〜Ｐ６により、ヘッド駆動回路２６２と電気的に接続されている。制御回路２１は、制御ユニット２０に設けられ、ヘッド駆動回路２６２は液体吐出ヘッド２６に設けられる。ただし、ヘッド駆動回路２６２は、液体吐出ヘッド２６以外に設けられていてもよい。制御装置２０２が制御プログラムを実行することで、制御装置２０２が駆動信号生成部４０と制御部５０と判定部５２と計時部５４として機能する。なお、駆動信号生成部４０と制御部５０と判定部５２と計時部５４は電子回路で構成してもよい。制御部５０は、プロセッサー５０であってもよい。制御部５０は、駆動信号生成部４０を制御する。記憶装置２０３には、データテーブルＣが記憶されている。データテーブルＣは、記憶装置２０３が備えるメモリーに記憶されていてもよい。駆動信号生成部４０は、駆動波形信号ＣＯＭを生成する。駆動波形信号ＣＯＭは、例えば図４に示すような駆動波形Ｗ１、Ｗ２、すなわち基準電位（中間電位）ＶＭに対して電位差を有する複数の電位（ＶＬ、ＶＨなど）を含む電圧信号の波形である。駆動波形信号ＣＯＭの駆動波形は、所定の周期Ｔごとに生成される。なお、駆動波形信号ＣＯＭの周期Ｔは、１画素分に相当する。

本実施形態の圧電素子７４は、複数の動作モードによって駆動され、動作モードごとに異なる駆動波形信号ＣＯＭの駆動波形が圧電素子７４に印加される。図４では、動作モードとして第１モードの第１駆動波形信号ＣＯＭ１の駆動波形Ｗ１と第２モードの第２駆動波形信号ＣＯＭ２の駆動波形Ｗ２を例示している。駆動波形信号ＣＯＭを生成するためのデータ（例えば電圧データ）は、データテーブルＣに記憶されている。制御部５０は、駆動波形信号ＣＯＭを生成する場合には、駆動波形信号ＣＯＭに含まれる駆動波形に対応するデータをデータテーブルＣから読み出して、駆動信号生成部４０によって生成する。なお、これらの動作モードと各駆動波形Ｗ１、Ｗ２の詳細は後述する。

なお、動作モードとしては、第１モードと第２モードに限られず、各動作モードは、使用者が自由に選択して実行することもできる。例えば図２に示すように、液体吐出装置１０はタッチパネルで構成される操作パネル６０を備え、操作パネル６０は表示部６２を備える。操作パネル６０は、使用者によって各種の操作が可能な操作パネルであり、複数のボタン（図示略）が表示部６２に表示される。表示部６２には、動作モードの選択ボタンも表示され、使用者は、表示部６２に表示されている動作モードのボタンをタッチすることで、その動作モードが実行される。

図２に示すように、液体吐出ヘッド２６は、ヘッド駆動回路２６２と液体吐出部２６４を具備する。ヘッド駆動回路２６２は、制御ユニット２０による制御のもとで液体吐出部２６４を駆動する。液体吐出部２６４は、液体容器１４から供給されるインクを複数のノズルＮから媒体１２に吐出する。液体吐出部２６４は、複数のノズルＮに対応する複数の吐出部２６６を包含する。各吐出部２６６は、ヘッド駆動回路２６２から出力される駆動信号Ｖに応じてインクを吐出する。

駆動信号生成部４０が生成した駆動波形信号ＣＯＭと、駆動波形信号ＣＯＭと印刷データＧに応じてインクの吐出の有無をノズルＮごとに指定する選択信号（印刷信号）ＳＩとが制御ユニット２０からヘッド駆動回路２６２に入力される。選択信号ＳＩには、駆動波形信号ＣＯＭに含まれる駆動波形Ｗの選択および非選択を特定するデータが含まれる。駆動波形信号ＣＯＭは、制御回路２１の出力端子である第４端子Ｐ４から、ヘッド駆動回路２６２の入力端子である第１端子Ｐ１に入力される。この入力について、第４端子Ｐ４と第１端子Ｐ１とが電気的に接続されていればよく、２つの端子の間に他の回路素子があってもよい。選択信号ＳＩは、制御回路２１の出力端子である第６端子Ｐ６から、ヘッド駆動回路２６２の入力端子である第３端子Ｐ３に入力される。この入力について、第６端子Ｐ６と第３端子Ｐ３とが電気的に接続されていればよく、２つの端子の間に他の回路素子があってもよい。ヘッド駆動回路２６２は、駆動波形信号ＣＯＭと選択信号ＳＩとに応じた駆動信号Ｖを吐出部２６６ごとに生成して複数の吐出部２６６の圧電素子７４に並列に出力する。具体的には、ヘッド駆動回路２６２は、複数の吐出部２６６のうち選択信号ＳＩがインクの吐出を指示する吐出部２６６には駆動波形信号ＣＯＭの駆動波形Ｗを駆動信号Ｖとして出力し、選択信号ＳＩがインクの非吐出を指示する吐出部２６６には基準電位ＶＭを駆動信号Ｖとして出力する。

図３は、任意の１個の吐出部２６６に着目した液体吐出部２６４の断面図である。図３に示す液体吐出部２６４は、流路基板７１の一方側に圧力室基板７２と振動板７３と圧電素子７４と支持体７５とが配置されるとともに他方側にノズル板７６が配置された構造体である。流路基板７１と圧力室基板７２とノズル板７６とは例えばシリコンの平板材で形成され、支持体７５は例えば樹脂材料の射出成形で形成される。複数のノズルＮはノズル板７６に形成される。図３の構成では、ノズル板７６のうち媒体１２に対向する面が、液体吐出ヘッドの吐出面２６０を構成する。

流路基板７１には、開口部７１２と分岐流路７１４と連通流路７１６とが形成される。分岐流路７１４および連通流路７１６はノズルＮごとに形成された貫通孔であり、開口部７１２は複数のノズルＮにわたり連続する開口である。支持体７５に形成された収容部（凹部）７５２と流路基板７１の開口部７１２とを相互に連通させた空間は、支持体７５の導入流路７５４を介して液体容器１４から供給されるインクを貯留する液体貯留室（リザーバー）ＳＲとして機能する。

圧力室基板７２には開口部７２２がノズルＮごとに形成される。振動板７３は、圧力室基板７２のうち流路基板７１とは反対側の表面に設置された弾性変形可能な平板材である。圧力室基板７２の各開口部７２２の内側で振動板７３と流路基板７１とに挟まれた空間は、液体貯留室ＳＲから分岐流路７１４を介して供給されるインクが充填される圧力室（キャビティ）ＳＣとして機能する。各圧力室ＳＣは、流路基板７１の連通流路７１６を介してノズルＮに連通する。圧力室ＳＣと液体貯留室ＳＲと、これらを連通する分岐流路７１４と、連通流路７１６と、ノズルＮとで構成される空間が、液体吐出ヘッド２６の内部空間を構成する。

振動板７３は、圧力室ＳＣと圧電素子７４との間に配置されて圧力室ＳＣ（液体吐出ヘッド２６の内部空間）の壁面（上面）を構成する。具体的には、振動板７３のうち圧力室基板７２とは反対側の表面に、ノズルＮごとに圧電素子７４が形成される。各圧電素子７４は、第１電極７４２と第２電極７４６との間に圧電体７４４を介在させた駆動素子である。第１電極７４２および第２電極７４６の一方に駆動信号Ｖの駆動波形が印加され、所定の基準電位ＶＭが他方に印加される。駆動信号Ｖの駆動波形により圧電素子７４が変形することで振動板７３が振動すると、圧力室ＳＣ内の圧力が変動して圧力室ＳＣ内のインクがノズルＮから吐出される。具体的には、駆動信号Ｖの駆動波形の振幅に応じた吐出量のインクがノズルＮから吐出される。図３に例示した１個の吐出部２６６は、圧電素子７４と振動板７３と圧力室ＳＣとノズルＮとを包含する部分である。

なお、第１電極７４２および第２電極７４６のうち基準電位ＶＭが印加される電極を、複数の圧電素子７４にわたる共通電極とすることも可能である。このように、図３の構成では、駆動信号Ｖの駆動波形により圧電素子７４が変形して圧力室ＳＣの圧力を変動させることで、液体吐出ヘッド２６の内部空間の圧力が変動し、ノズルＮからインクを吐出させることができる。

ところで、振動板７３の共振周波数になるような駆動波形を圧電素子７４に印加し続けると、振動板７３や圧電素子７４にクラック（亀裂）が発生して損傷する虞がある。このため、製造時には振動板７３の共振周波数にならないような駆動波形が設定される。ところが、圧電素子７４への駆動波形の連続印加時間が長いと、温度上昇によるインクの粘度の変化やノズルＮへの紙粉等の付着などによってイナータンスが低下する虞があり、イナータンスが低下すると振動板７３の共振周波数が変動してしまう。そのため、変動した共振周波数に駆動波形の周波数が一致して、振動板７３や圧電素子７４にクラックが発生して損傷する虞がある。振動板７３や圧電素子７４が損傷すれば、それ以上印刷が続けられなくなり、ダウンタイムが発生してしまう。

そこで、本実施形態の駆動制御回路１１では、圧電素子７４への駆動波形の連続印加時間に応じて動作モードを切り替えて、異なる駆動波形を圧電素子７４に印加する。具体的には駆動波形の連続印加時間が閾値以上になると動作モードを切り替えて、異なる駆動波形で圧電素子７４を印加して振動板７３を振動させる。この構成によれば、駆動波形が連続して圧電素子７４に印加されることでイナータンスが変動して振動板７３の共振周波数が変動しても、事前に駆動波形を変えることで振動板７３や圧電素子７４のクラックの発生を抑制できるので、駆動波形の連続印加時間に関わらず、安定したインクの吐出を続けることができ、ダウンタイムの発生を抑制できる。

駆動波形の連続印加時間は、計時部５４によって計時する。ここでの駆動波形の連続印加時間は、圧電素子７４に駆動波形を連続して印加している時間である。圧力室ＳＣ内に残留振動がある状態で圧電素子７４が駆動されると、圧力室ＳＣ内に圧力変化が生じる。このような圧力室ＳＣ内の振動が連続することで、イナータンスが変動して振動板７３の共振周波数が変動する。したがって、連続印加時間には、このように圧力室ＳＣ内の振動が連続している時間が含まれる。ただし、計時部５４による連続印加時間の計時制御を簡単にするため、駆動波形の印加の連続が途切れ易いタイミングで計時するようにしてもよい。例えば印刷データＧのジョブ単位で連続印加時間を計時してもよい。具体的には、ジョブ開始からジョブ終了までの時間を連続印加時間として計時する。

また、圧電素子７４に微振動用の駆動波形を印加して、圧力室ＳＣのインクを微振動させる場合がある。微振動には、インクの吐出を伴う微振動と、インクの吐出を伴わない微振動がある。インクの吐出を伴う微振動は、例えばメニスカスを制御する場合などに印加され、インク吐出用の駆動波形と一体になっている。インクの吐出を伴わない微振動用の駆動波形は、例えば圧力室ＳＣ内のインクが固化しないように、印刷していないときに印加される。インクの吐出を伴う微振動は、インクの吐出を伴う微振動に比較して、イナータンスの変動に影響し易い。したがって、インクの吐出を伴う微振動の時間は、連続印加時間に含まれるのに対して、インクの吐出を伴わない微振動の時間は、連続印加時間に含まれない。

また、媒体１２に対向しない非印字領域Ｈ１または非印字領域Ｈ２に液体吐出ヘッド２６がある場合に、連続印加時間をリセットするようにしてもよい。媒体１２の切り替えにより、連続印加時間をリセットするようにしてもよい。リセット後は、圧電素子７４への駆動波形の印加の再開により、連続印加時間の計時を開始する。このように、駆動波形の印加の連続が途切れる可能性が高い場合に、駆動波形の連続印加時間をリセットすることで、液体吐出ヘッド２６のイナータンスの変化に合わせて、動作モードを切り替えることができる。また、リセットのタイミングを図りやすいため、制御を簡素化できる。

なお、動作モードの切り替えは、計時部５４による連続印加時間の計時の途中（印刷中）であってもよい。連続印加時間が長くなるほど、昇温によって液体の粘度が低下する。このため、連続印加時間の計時の途中であっても、振動板７３が共振しない駆動波形を用いる動作モードに随時切り替えられるので、振動板７３のクラックを的確に抑制できる。また、振動板７３が共振し得る時間と駆動波形との対応が分かる場合には、共振し得る時間の前ごとに駆動モードを切り替えて、異なる駆動波形で圧電素子７４を駆動させてもよい。

図４は、本実施形態の動作モードを説明するための図である。図４に示すように、本実施形態の動作モードには、異なる駆動波形Ｗ１、Ｗ２を圧電素子７４に印加する第１モードと第２モードが含まれる。第１モードは、駆動波形Ｗ１を圧電素子７４に印加してインクの吐出を行う動作モードである。第２モードは、駆動波形Ｗ１とは異なる駆動波形Ｗ２を圧電素子７４に印加してインクの吐出を行う動作モードである。図４に示す第１モードの駆動波形Ｗ１は第１駆動波形信号ＣＯＭ１に含まれ、第２モードの駆動波形Ｗ２は第２駆動波形信号ＣＯＭ２に含まれる。駆動波形Ｗ１と駆動波形Ｗ２とはそれぞれ、所定の周期Ｔごとに発生する。インクの吐出が指示された圧電素子７４に第１駆動信号Ｖ１が出力されることで駆動波形Ｗ１が印加され、インクの吐出が指示された圧電素子７４に第２駆動信号Ｖ２が出力されることで駆動波形Ｗ２が印加される。

図４では、第１モードの駆動波形Ｗ１を左側に示し、第２モードの駆動波形Ｗ２を右側に示す。駆動波形Ｗ１は周期Ｔの間に、基準電位ＶＭから電位ＶＬまで遷移して、電位ＶＬが一定時間保持された後、電位の最小値である電位ＶＬから電位の最大値である電位ＶＨまで遷移して、電位ＶＨが一定時間保持される。その後、電位ＶＨから基準電位ＶＭに遷移する。駆動波形Ｗ２は周期Ｔの間に、基準電位ＶＭから電位ＶＬまで遷移して、電位ＶＬが一定時間保持された後、電位の最小値である電位ＶＬから電位の最大値であるＶＨ’まで遷移して、電位ＶＨ’が一定時間保持される。その後、電位ＶＨ’から基準電位ＶＭに遷移する。

このような駆動波形Ｗ１、Ｗ２によれば、基準電位ＶＭから電位ＶＬまで遷移することで、ノズルＮ内のメニスカスが圧力室ＳＣ側にいったん引き込まれる。その後に、電位ＶＬから電位ＶＨまたはＶＨ’まで遷移することで、ノズルＮ内のメニスカスがノズルＮの開口部（インクが吐出されるノズルＮの開口部）側に一気に動いて、ノズルＮの開口部からインクが押し出される。そして、電位ＶＨまたはＶＨ’から基準電位ＶＭに遷移することで、ノズルＮ内のメニスカスが圧力室ＳＣ側に引き込まれて、ノズルＮの開口部から押し出されたインクを引きちぎることができ、インクの液滴がノズルＮの開口部から吐出される。

駆動波形Ｗ１と駆動波形Ｗ２とは異なる波形である。駆動波形Ｗ１と駆動波形Ｗ２は、例えば駆動波形Ｗ１と駆動波形Ｗ２のいずれが圧電素子７４に印加されるかによって、振動板７３の共振の有無が切り替わる波形である。上述したように、駆動波形の連続印加時間によって振動板７３の共振周波数が変わるので、例えば駆動波形Ｗ１は、駆動波形の連続印加時間が閾値以下の場合に振動板７３の共振周波数に圧電素子７４の周波数が一致しない波形にし、駆動波形Ｗ２は、駆動波形の連続印加時間が閾値を超える場合に振動板７３の共振周波数に圧電素子７４の周波数が一致する波形にする。このようにすることで、駆動波形の連続印加時間が閾値以下の場合に第１モードの駆動波形Ｗ１でインクを吐出させ、駆動波形の連続印加時間が閾値を超える場合に第２モードの駆動波形Ｗ２でインクを吐出させれば、いずれの場合にも振動板７３の共振周波数に圧電素子７４の周波数が一致しない駆動波形で圧電素子７４を駆動できる。したがって、駆動波形の連続印加時間に関わらず、振動板７３の共振周波数に圧電素子７４の周波数が一致しない駆動波形でインクを吐出できるので、振動板７３や圧電素子７４におけるクラックの発生を抑制できる。

駆動波形Ｗ１と駆動波形Ｗ２は、波形の傾き、電位の最大値、電位の最小値、波形の振幅、波形の周波数の少なくとも１つ以上が異なるようにすることで、異なる波形にすることができる。図４の駆動波形Ｗ２は、電位の最大値ＶＨ’を駆動波形Ｗ１よりも小さくしたものである。駆動波形Ｗ２によれば、ノズルＮ内のメニスカスを押し出す力が駆動波形Ｗ１よりも弱くなるので、駆動波形Ｗ１よりもインクの吐出量を低減できる。このように、駆動波形Ｗ２の電圧の最大値等が異なるようにすることで、第２モードで吐出するインクの吐出量や液滴のサイズを変えることができる。インクの吐出量や液滴のサイズが変えることで、振動板７３の共振周波数に圧電素子７４の周波数が一致しないようにすることができる。

なお、インクの吐出量や液滴のサイズを変えないように、波形の傾き等を変えることもできる。また圧力室ＳＣ内の気泡量が多い場合に駆動波形Ｗ２の振幅を大きくすれば、気泡により圧力変動が吸収されても液滴を吐出できる。また、駆動波形Ｗ１、Ｗ２の振幅が小さくなり過ぎないようにすることで、圧力変動が吸収されてミスト化するのを防ぐこともできる。また、振動板７３の共振周波数に圧電素子７４の周波数が一致しない駆動波形としては、圧電素子７４の周波数が高周波側にずれるような波形にしてもよく、低周波側にずれるような波形にしてもよい。

図２に示す判定部５２は、計時部５４で計時する駆動波形の連続印加時間が閾値以上か否かを判定する。駆動波形の連続印加時間の閾値は、データテーブルＣに予め記憶しておく。判定部５２は、データテーブルＣから閾値を読み出して判定する。駆動波形の連続印加時間の閾値は、その閾値を超えるまでは、振動板７３の共振が発生しない時間に設定する。ただし、駆動波形の連続印加時間の閾値は、これに限られず、振動板７３の共振によりクラックが発生する時間に基づいて、閾値を設定してもよい。振動板７３が共振しても直ぐにクラックが発生するわけではなく、振動板７３の共振がある程度の時間連続した場合にクラックが発生するから、クラックが発生する時間よりも短い時間に、閾値を設定することもできる。これによれば、多少の振動板７３の共振を許容することで、印刷時のスループットをできるだけ低下させないようにすることができる。図４では、１つの閾値を設定することで、連続印加時間の閾値以下の場合の第１モードと、連続印加時間の閾値を超える場合の第２モードに分ける場合を例示している。ただし、駆動波形の連続印加時間の閾値は１つに限られず、駆動波形の連続印加時間の閾値を２つ以上にして、３つ以上の動作モードに分けるようにしてもよい。

液体吐出ヘッド２６によりインクを吐出する場合、駆動波形の連続印加時間が閾値以上であると判定部５２が判定するまでは、第１モードによる第１駆動波形信号ＣＯＭ１がヘッド駆動回路２６２に入力され、ヘッド駆動回路２６２は駆動波形Ｗ１を圧電素子７４に印加してインクの吐出を行う。そして、駆動波形の連続印加時間が閾値以上であると判定部５２が判定した場合は、第２モードによる第２駆動波形信号ＣＯＭ２がヘッド駆動回路２６２に入力され、ヘッド駆動回路２６２は駆動波形Ｗ２を圧電素子７４に印加してインクの吐出を行う。

このように、駆動波形の連続印加時間が閾値以上であると判定された場合は、第１モードから第２モードに切り替えて、圧力室ＳＣの圧電素子７４に印加する駆動波形を、駆動波形Ｗ１から駆動波形Ｗ２に切り替える。したがって、駆動波形の連続印加時間に関わらず、振動板７３の共振周波数に圧電素子７４の周波数が一致しない駆動波形でインクを吐出できるので、振動板７３や圧電素子７４におけるクラックの発生を抑制できる。これにより、駆動波形の連続印加時間に関わらず、安定したインクの吐出を続けることができ、ダウンタイムの発生を抑制できる。

次に、本実施形態の液体吐出装置１０の駆動方法について図面を参照しながら説明する。図５は、液体吐出装置１０の印刷時の動作を示すフローチャートである。図５に示すように、ステップＳ１１にて制御部５０の制御のもとで計時部５４は、駆動波形の連続印加時間を計時する。具体的には例えば印刷データＧのジョブ開始により、駆動波形の連続印加時間の計時が開始される。

ステップＳ１２にて判定部５２は、駆動波形の連続印加時間が閾値以上か否かを判定する。ステップＳ１２にて判定部５２が、駆動波形の連続印加時間が閾値以上でないと判定した場合は、ステップＳ１３にて駆動制御回路１１は、第１モードでインクを吐出する。具体的には、第１モードによる第１駆動波形信号ＣＯＭ１と選択信号ＳＩをヘッド駆動回路２６２に入力し、ヘッド駆動回路２６２は、選択信号ＳＩによって吐出が指示された圧電素子７４に第１駆動信号Ｖ１を出力することで、その圧電素子７４に駆動波形Ｗ１を印加してインクの吐出を行う。

また、ステップＳ１２にて判定部５２が、駆動波形の連続印加時間が閾値以上であると判定した場合、ステップＳ１４にて駆動制御回路１１は、第２モードでインクを吐出する。具体的には、第２モードによる第２駆動波形信号ＣＯＭ２と選択信号ＳＩをヘッド駆動回路２６２に入力し、ヘッド駆動回路２６２は、選択信号ＳＩによって吐出が指示された圧電素子７４に第２駆動信号Ｖ２を出力することで、その圧電素子７４に駆動波形Ｗ２を印加してインクの吐出を行う。このように、本実施形態によれば、駆動波形の連続印加時間が閾値以上になった場合は、駆動波形の連続印加時間が閾値を超えない場合とは異なる駆動波形で圧電素子７４を駆動して振動板７３を振動させることができる。したがって、駆動波形の連続印加時間に関わらず、振動板７３や圧電素子７４のクラックの発生を抑制でき、安定したインクの吐出を続けることができ、ダウンタイムの発生を抑制できる。

＜第２実施形態＞
本発明の第２実施形態について説明する。以下に例示する各形態において作用や機能が第１実施形態と同様である要素については、第１実施形態の説明で使用した符号を流用して各々の詳細な説明を適宜に省略する。第１実施形態では、複数の駆動波形信号ＣＯＭ１、２を用いる場合を例示したが、第２実施形態では、複数の駆動波形が含まれる単一の駆動波形信号ＣＯＭを用いる場合を例示する。

図６は、第２実施形態の動作モードを説明するための図である。図６に示すように、第２実施形態の駆動波形信号ＣＯＭは、第１モードと第２モードに共通の駆動波形信号である。図６の駆動波形信号ＣＯＭの周期Ｔには、第１実施形態と同様の駆動波形Ｗ１と駆動波形Ｗ２が含まれる。第２実施形態の選択信号ＳＩには、駆動波形Ｗ１を選択するための第１選択信号ＳＩ１と、駆動波形Ｗ２を選択するための第２選択信号ＳＩ２が含まれる。第１選択信号ＳＩ１と第２選択信号ＳＩ２は、印刷データＧに基づいて生成される。

第２実施形態の駆動制御回路１１においても、図５に示すような動作が行われる。ただし、第２実施形態では、駆動波形の連続印加時間が閾値以上でないと判定されて、ステップＳ１３において第１モードでインクを吐出する場合は、第１モードによる第１選択信号ＳＩ１と駆動波形信号ＣＯＭをヘッド駆動回路２６２に入力する。ヘッド駆動回路２６２は、第１選択信号ＳＩ１によって吐出が指示された圧電素子７４に、第１選択信号ＳＩ１によって選択された駆動波形Ｗ１を含む第１駆動信号Ｖ１を出力することで、その圧電素子７４に駆動波形Ｗ１を印加してインクの吐出を行う。

また、駆動波形の連続印加時間が閾値以上であると判定されて、ステップＳ１４において第１モードでインクを吐出する場合は、第２モードによる第２選択信号ＳＩ２と駆動波形信号ＣＯＭをヘッド駆動回路２６２に入力する。ヘッド駆動回路２６２は、第２選択信号ＳＩ２によって吐出が指示された圧電素子７４に、第２選択信号ＳＩ２によって選択された駆動波形Ｗ２を含む第２駆動信号Ｖ２を出力することで、その圧電素子７４に駆動波形Ｗ２を印加してインクの吐出を行う。

第２実施形態によっても、第１実施形態と同様に、駆動波形の連続印加時間によって、異なる駆動波形で圧電素子７４を駆動して振動板７３を振動させることができる。したがって、駆動波形の連続印加時間に関わらず、振動板７３が共振しないように圧電素子７４を駆動できるので、クラックの発生を抑制でき、安定したインクの吐出を続けることができ、ダウンタイムの発生を抑制できる。

＜第３実施形態＞
本発明の第３実施形態について説明する。第３実施形態では、ドットサイズ（媒体１２に着弾させるインクのドットの大きさ）を変えられる場合を例示する。図７は、第３実施形態の動作モードを説明するための図である。図７に示すように、第３実施形態でも、第１実施形態と同様に、複数の駆動波形信号ＣＯＭ１、２を用いる場合を例示する。図７の第１駆動波形信号ＣＯＭ１の周期Ｔには、ドットサイズ「大」の駆動波形Ｗ１１、ドットサイズ「中」の駆動波形Ｗ１２、ドットサイズ「小」の駆動波形Ｗ１３が含まれる。

図７の第２駆動波形信号ＣＯＭ２の周期Ｔには、ドットサイズ「大」の駆動波形Ｗ２１、ドットサイズ「中」の駆動波形Ｗ２２、ドットサイズ「小」の駆動波形Ｗ２３が含まれる。ドットサイズ「大」の駆動波形Ｗ１１と駆動波形Ｗ２１とは異なる波形であり、ドットサイズ「中」の駆動波形Ｗ１２と駆動波形Ｗ２２とは異なる波形であり、ドットサイズ「大」の駆動波形Ｗ１３と駆動波形Ｗ２３とは異なる波形である。駆動波形Ｗ１１、Ｗ１２、Ｗ１３と駆動波形Ｗ２１、Ｗ２２、Ｗ２３とはそれぞれ、波形の傾き、電位の最大値、電位の最小値、波形の振幅、波形の周波数の少なくとも１つ以上が異なる。

第３実施形態の駆動制御回路１１においても、図５に示すような動作が行われる。ただし、第３実施形態では、駆動波形の連続印加時間が閾値以上でないと判定されて、ステップＳ１３にて第１モードでインクを吐出する場合は、第１モードによる第１駆動波形信号ＣＯＭ１と選択信号ＳＩをヘッド駆動回路２６２に入力する。ヘッド駆動回路２６２は、選択信号ＳＩによって吐出が指示された圧電素子７４に、選択信号ＳＩによって選択された駆動波形Ｗ１１、Ｗ１２、Ｗ１３のいずれかを含む第１駆動信号Ｖ１を出力することによってインクの吐出を行う。

また、駆動波形の連続印加時間が閾値以上であると判定されて、ステップＳ１４にて第２モードでインクを吐出する場合は、第２モードによる第２駆動波形信号ＣＯＭ２と選択信号ＳＩをヘッド駆動回路２６２に入力する。ヘッド駆動回路２６２は、選択信号ＳＩによって吐出が指示された圧電素子７４に、選択信号ＳＩによって選択された駆動波形Ｗ２１、Ｗ２２、Ｗ２３のいずれかを含む第２駆動信号Ｖ２を出力することによってインクの吐出を行う。

第３実施形態によれば、ドットサイズが異なっていても、第１実施形態と同様に、駆動波形の連続印加時間によって、異なる駆動波形で圧電素子７４を駆動して振動板７３を振動させることができる。したがって、駆動波形の連続印加時間に関わらず、振動板７３が共振しないように圧電素子７４を駆動できるので、クラックの発生を抑制でき、安定したインクの吐出を続けることができ、ダウンタイムの発生を抑制できる。

＜第４実施形態＞
本発明の第４実施形態について説明する。第３実施形態では、ドットサイズを変えられる場合において、複数の駆動波形信号ＣＯＭ１、２を用いる場合を例示したが、第４実施形態では、ドットサイズを変えられる場合において、複数の駆動波形が含まれる単一の駆動波形信号ＣＯＭを用いる場合を例示する。図８および図９は、第４実施形態の動作モードを説明するための図である。図８は、第１モードと第２モードに共通の駆動波形信号ＣＯＭの例示である。図９は、ドットサイズに応じて各モードで選択される駆動波形を例示したものである。

図８の駆動波形信号ＣＯＭの周期Ｔには、駆動波形Ｗ１１、Ｗ１２、Ｗ１３と駆動波形Ｗ２１、Ｗ２２、Ｗ２３が含まれる。各駆動波形Ｗ１１、Ｗ１２、Ｗ１３と各駆動波形Ｗ２１、Ｗ２２、Ｗ２３のそれぞれの形状は、図７と同様である。なお、図８の駆動波形信号ＣＯＭの周期Ｔは、１画素分に相当し、周期Ｔに含まれる駆動波形Ｗ１１、Ｗ１２、Ｗ１３と駆動波形Ｗ２１、Ｗ２２、Ｗ２３から選択された駆動波形によって１画素分のインクが吐出される。第４実施形態の選択信号ＳＩには、駆動波形Ｗ１１、Ｗ１２、Ｗ１３のいずれかを選択するための第１選択信号ＳＩ１と、駆動波形Ｗ２１、Ｗ２２、Ｗ２３のいずれかを選択するための第２選択信号ＳＩ２が含まれる。第１選択信号ＳＩ１と第２選択信号ＳＩ２は、印刷データＧに基づいて生成される。

第４実施形態の駆動制御回路１１においても、図５に示すような動作が行われる。ただし、第４実施形態では、駆動波形の連続印加時間が閾値以上でないと判定されて、ステップＳ１３において第１モードでインクを吐出する場合は、第１モードによる第１選択信号ＳＩ１と駆動波形信号ＣＯＭをヘッド駆動回路２６２に入力する。ヘッド駆動回路２６２は、第１選択信号ＳＩ１によって吐出が指示された圧電素子７４に、第１選択信号ＳＩ１によって駆動波形Ｗ１１、Ｗ１２、Ｗ１３から選択された駆動波形を含む第１駆動信号Ｖ１を出力することによってインクの吐出を行う。図９の第１モードに示すように、第１選択信号ＳＩ１によって、ドットサイズ「大」では駆動波形Ｗ１１が選択され、ドットサイズ「中」では駆動波形Ｗ１２が選択され、ドットサイズ「小」では駆動波形Ｗ１３が選択される。

また、駆動波形の連続印加時間が閾値以上であると判定されて、ステップＳ１４において第１モードでインクを吐出する場合は、第２モードによる第２選択信号ＳＩ２と駆動波形信号ＣＯＭをヘッド駆動回路２６２に入力する。ヘッド駆動回路２６２は、第２選択信号ＳＩ２によって吐出が指示された圧電素子７４に、第２選択信号ＳＩ２によって駆動波形Ｗ２１、Ｗ２２、Ｗ２３から選択された駆動波形を含む第２駆動信号Ｖ２を出力することによってインクの吐出を行う。図９の第２モードに示すように、第２選択信号ＳＩ２によって、ドットサイズ「大」では駆動波形Ｗ２１が選択され、ドットサイズ「中」では駆動波形Ｗ２２が選択され、ドットサイズ「小」では駆動波形Ｗ２３が選択される。

第４実施形態によれば、第３実施形態と同様に、ドットサイズが異なっていても、駆動波形の連続印加時間によって、異なる駆動波形で圧電素子７４を駆動して振動板７３を振動させることができる。したがって、駆動波形の連続印加時間に関わらず、振動板７３が共振しないように圧電素子７４を駆動できるので、クラックの発生を抑制でき、安定したインクの吐出を続けることができ、ダウンタイムの発生を抑制できる。

＜第５実施形態＞
本発明の第５実施形態について説明する。第１実施形態乃至第４実施形態では、駆動波形の連続印加時間の閾値を１つとし、２つの動作モード（第１モードと第２モード）に分けた場合を例示したが、第５実施形態では、駆動波形の連続印加時間の閾値を２つにして、３つの動作モード（第１モードと第２モードと第３モード）に分ける場合を例示する。

図１０および図１１は、第５実施形態の動作モードを説明するための図である。図１０は、第１モードと第２モードと第３モードに共通の駆動波形信号ＣＯＭの例示であり、図８の駆動波形Ｗ１１、Ｗ１２、Ｗ１３と同様の駆動波形を有する。図１１は、ドットサイズに応じて各モードで選択される駆動波形を例示したものである。図１１では、駆動波形の連続印加時間をｔとし、連続印加時間ｔの２つの閾値を第１閾値ａ、第２閾値ｂ（ｂ＞ａ）とする。

第５実施形態では、駆動波形の連続印加時間に応じて、選択可能な駆動波形を限定することで、振動板７３が共振しないように圧電素子７４を駆動する。具体的には、駆動波形の連続印加時間に応じて、選択可能なドットサイズの駆動波形を限定する。例えば図１１に示すように、連続印加時間ｔが第１閾値ａを超えない場合（ｔ＜ａ）の第１モード（選択信号ＳＩ１１）と、連続印加時間ｔが第１閾値ａ以上で第２閾値ｂを超えない場合（ａ≦ｔ＜ｂ）の第２モード（選択信号ＳＩ２１）と、連続印加時間ｔが第１閾値ｂ以上の場合（ｔ≧ｂ）の第３モード（選択信号ＳＩ３１）に分ける。なお、駆動波形の連続印加時間は、閾値を３つ以上にして、動作モードを４つ以上に分けるようにしてもよい。

図１１の第１モードでは、第４実施形態の場合と同様に、ドットサイズ「大」の駆動波形Ｗ１１、ドットサイズ「中」の駆動波形Ｗ１２、ドットサイズ「小」の駆動波形Ｗ１３を選択可能とする。これに対して、図１１の第２モードで気泡量「少」の場合は、ドットサイズ「大」の駆動波形Ｗ１１、ドットサイズ「小」の駆動波形Ｗ１３を選択可能とし、ドットサイズ「中」の駆動波形Ｗ１２を選択不可「−」に制限する。気泡量「中」の場合は、ドットサイズ「中」の駆動波形Ｗ１２、ドットサイズ「小」の駆動波形Ｗ１３を選択可能とし、ドットサイズ「大」の駆動波形Ｗ１１を選択不可「−」に制限する。気泡量「少」の場合は、ドットサイズ「大」の駆動波形Ｗ１１を選択可能とし、ドットサイズ「中」の駆動波形Ｗ１２とドットサイズ「小」の駆動波形Ｗ１３を選択不可「−」に制限する。

第５実施形態では、連続印加時間ｔが第１閾値ａを超えない（ｔ＜ａ）と判定部５２が判定した場合、駆動制御回路１１は、第１モードでインクを吐出する。具体的には、第１モードによる第１選択信号ＳＩ１１と駆動波形信号ＣＯＭをヘッド駆動回路２６２に入力する。ヘッド駆動回路２６２は、第１選択信号ＳＩ１１によって吐出が指示された圧電素子７４に、第１選択信号ＳＩ１１によって駆動波形Ｗ１１、Ｗ１２、Ｗ１３からドットサイズに応じて選択された駆動波形を印加してインクの吐出を行う。

また、連続印加時間ｔが第１閾値ａ以上で第２閾値ｂを超えない（ａ≦ｔ＜ｂ）と判定部５２が判定した場合、駆動制御回路１１は、第２モードでインクを吐出する。具体的には、第２モードによる第２選択信号ＳＩ２１と駆動波形信号ＣＯＭをヘッド駆動回路２６２に入力する。ヘッド駆動回路２６２は、第２選択信号ＳＩ２１によって吐出が指示された圧電素子７４に、第２選択信号ＳＩ２１によって駆動波形Ｗ１１、Ｗ１３からドットサイズに応じて選択された駆動波形を印加してインクの吐出を行う。この場合、ドットサイズ「中」の駆動波形Ｗ１２が選択できないので、ドットサイズ「中」の画素では、駆動波形Ｗ１２の代わりに、例えばドットサイズ「大」の駆動波形Ｗ１１とドットサイズ「小」の駆動波形Ｗ１３でインクを吐出する。

また、連続印加時間ｔが第１閾値ｂ以上である（ｔ≧ｂ）と判定部５２が判定した場合、駆動制御回路１１は、第３モードでインクを吐出する。具体的には、第３モードによる第３選択信号ＳＩ３１と駆動波形信号ＣＯＭをヘッド駆動回路２６２に入力する。ヘッド駆動回路２６２は、第３選択信号ＳＩ３１によって吐出が指示された圧電素子７４に、第３選択信号ＳＩ３１によって駆動波形Ｗ１２、Ｗ１３からドットサイズに応じて選択された駆動波形を印加してインクの吐出を行う。この場合、ドットサイズ「大」の駆動波形Ｗ１１が選択できないので、ドットサイズ「大」の画素では、駆動波形Ｗ１１の代わりに、例えばドットサイズ「中」の駆動波形Ｗ１２とドットサイズ「小」の駆動波形Ｗ１３でインクを吐出する。

以上のように、第５実施形態では、駆動波形の連続印加時間に応じて、使用する駆動波形を限定することで、振動板７３が共振しないように圧電素子７４を駆動することができる。したがって、駆動波形の連続印加時間に関わらず、振動板７３が共振しないように圧電素子７４を駆動できるので、クラックの発生を抑制でき、安定したインクの吐出を続けることができ、ダウンタイムの発生を抑制できる。

なお、液体吐出ヘッド２６には、複数の圧力室ＳＣが配列されているので、各圧力室ＳＣの圧電素子７４ごとに、駆動波形の連続印加時間に応じて動作モードを切り替えることができる。ただし、互いに隣り合う圧力室ＳＣ同士は、圧電素子７４の駆動で構造的なクロストークの影響（互いに隣り合うノズルブロックからの圧力波の影響等）を受ける。このため、例えば複数の圧力室ＳＣのうち、互いに隣り合う圧力室ＳＣを第１圧力室ＳＣと第２圧力室ＳＣとすると、第１圧力室ＳＣの圧電素子７４の駆動や動作モードの切り替えによって、第２圧力室ＳＣが構造的なクロストークの影響を受けて振動板７３が共振する虞がある。

そこで、上述した各実施形態において、第１圧力室ＳＣの圧電素子７４の動作モードに応じて、第２圧力室ＳＣの圧電素子７４の駆動の有無を切り替えるようにしてもよい。これにより、互いに隣り合う圧力室ＳＣから受ける構造的なクロストークの影響による振動板７３の共振を発生し難くすることができる。例えば第１圧力室ＳＣの圧電素子７４が第１モードで駆動する場合は、第１圧力室ＳＣの圧電素子７４と第２圧力室ＳＣの圧電素子７４を別々に駆動させる。これに対して、第１圧力室ＳＣの圧電素子７４が第２モードで駆動する場合は、第１圧力室ＳＣの圧電素子７４と第２圧力室ＳＣの圧電素子７４を一緒に駆動させる。このようにすることで、振動板７３が共振し難くすることができるので、振動板７３や圧電素子７４にクラックの発生を抑制できる。

また、第１圧力室ＳＣの圧電素子７４の駆動の有無に応じて、第２圧力室ＳＣの圧電素子７４の動作モードを切り替えるようにしてもよい。このようにしても、互いに隣り合う圧力室ＳＣから受ける構造的なクロストークの影響による振動板７３の共振を発生し難くすることができる。例えば第２圧力室ＳＣの圧電素子７４を駆動しない場合は、第１圧力室ＳＣの圧電素子７４を第１モードで駆動させ、第２圧力室ＳＣの圧電素子７４を駆動する場合は、第１圧力室ＳＣの圧電素子７４を第１モードで駆動させる。このようにすることで、振動板７３が共振し難くすることができるので、振動板７３や圧電素子７４にクラックの発生を抑制できる。

以上の各実施形態においては、駆動波形の連続印加時間によって振動板７３の共振が発生する場合を例示したが、印刷中に圧力室ＳＣや液体貯留室ＳＲなどに気泡が混入することによってもイナータンスが変わるので、振動板７３の共振周波数が突発的に変動する場合があり、この場合にも振動板７３の共振が発生する虞がある。そこで、上述した各実施形態においては、気泡の有無や気泡量に応じて、異なる駆動波形でインクを吐出させるようにしてもよい。

具体的には、液体吐出ヘッド２６の状態を示す状態信号ＶＳが閾値を超えるか否かで、気泡の有無や気泡量を判定することができる。状態信号ＶＳは、図２に示すヘッド駆動回路２６２の出力端子である第２端子Ｐ２から出力される。状態信号ＶＳは、制御回路２１の入力端子である第５端子Ｐ５に入力される。この入力について、第２端子Ｐ２と第５端子Ｐ５とが電気的に接続されていればよく、２つの端子の間に他の回路素子があってもよい。液体吐出ヘッド２６の内部空間内（圧力室ＳＣ内や液体貯留室ＳＲ内など）に気泡などがあるか否かによって液体吐出ヘッド２６の状態も変わるので、状態信号ＶＳも変わる。したがって、状態信号ＶＳが所定の信号であるか否かによって、気泡の有無を判定できる。例えば気泡ありの場合の状態信号ＶＳが所定の信号であり、気泡なしの場合の状態信号ＶＳが所定の信号でないとすることができる。

図２に示す判定部５２は、このような状態信号ＶＳによって圧力室ＳＣに気泡があるか否かの判定も行う。具体的には、状態信号ＶＳが閾値を超えない信号であるか（所定の信号であるか）、閾値を超える信号であるか（所定の信号でないか）で判定する。状態信号ＶＳは、例えば圧電素子７４に所定の駆動波形を印加して検出される残留振動の周期または振幅を含む信号である。圧力室ＳＣに気泡ありの場合と気泡なしの場合とで、残留振動の周期または振幅が異なるので、これを状態信号ＶＳとすることで、圧力室ＳＣに気泡があるか否かを判定できる。状態信号ＶＳの閾値は、気泡ありの場合に検出した残留振動の周期または振幅に基づいて算出し、データテーブルＣに予め記憶しておく。判定部５２は、データテーブルＣから閾値を読み出して判定する。

なお、気泡量に応じて残留振動の周期または振幅も変わるので、残留振動の周期または振幅の閾値を複数設けることで、気泡量も判定できる。ここでの気泡量は、圧力室ＳＣ内の気泡の量や大きさのことを示す。ただし、圧力室ＳＣ内に気泡がない場合は気泡量をゼロ「０」とすることで、気泡ありの場合だけでなく、気泡なしの場合にも適用可能である。また、状態信号ＶＳは、残留振動の周期または振幅である場合に限られず、気泡の有無や気泡量での残留振動の相違が分かるような指標であれば、どのような値を状態信号ＶＳとしてもよい。

判定部５２は、状態信号ＶＳが閾値を超えない場合は、気泡なしと判定し、状態信号ＶＳが閾値を超える場合は、気泡ありと判定する。例えば図４の動作モード（第１モードと第２モード）を用いる場合、状態信号ＶＳが閾値を超えない場合（気泡なし）は、第１モードによる第１駆動波形信号ＣＯＭ１がヘッド駆動回路２６２に入力され、ヘッド駆動回路２６２は駆動波形Ｗ１を圧電素子７４に印加してインクの吐出を行う。他方、状態信号ＶＳが閾値を超える場合（気泡あり）は、第２モードによる第２駆動波形信号ＣＯＭ２がヘッド駆動回路２６２に入力され、ヘッド駆動回路２６２は駆動波形Ｗ２を圧電素子７４に印加してインクの吐出を行う。

このように、気泡ありが判定された場合は、第１モードから第２モードに切り替えて、圧力室ＳＣの圧電素子７４に印加する駆動波形を、駆動波形Ｗ１から駆動波形Ｗ２に切り替える。したがって、もし気泡によって振動板７３の共振周波数が変動しても、振動板７３が共振しないような駆動波形でインクを吐出できるので、振動板７３のクラックの発生を効果的に抑制できる。したがって、気泡の有無に関わらず、安定した液体の吐出を続けることができ、ダウンタイムの発生を抑制できる。なお、インクの粘度のばらつきによってもイナータンスが変わるので、振動板７３が共振する虞がある。インクの粘度のばらつきによって異なる状態信号ＶＳを出力するようにすれば、状態信号ＶＳに応じて動作モードを切り替えることによって、インクの粘度のばらつきによる振動板７３が共振も抑制できる。

また、状態信号ＶＳに応じて、連続印加時間の閾値を変更または連続印加時間をリセットするようにしてもよい。上述したように圧力室ＳＣ内や液体貯留室ＳＲ内の気泡量やインクの粘度のばらつきによってもイナータンスが変わるので、このような液体吐出ヘッド２６の状態を示す状態信号ＶＳに応じて、連続印加時間の閾値を変更または連続印加時間をリセットすることができる。これによれば、状態信号ＶＳに応じて動作モードを切り替えるタイミングを変えることができるので、振動板７３や圧電素子７４のクラックの発生を抑制できる。したがって、気泡量やインクの粘度のばらつきなどに関わらず、安定したインクの吐出を続けることができ、ダウンタイムの発生を抑制できる。

以上では、状態信号ＶＳ（気泡やインクの粘度のばらつき）に応じて、異なる駆動波形でインクを吐出させる場合を例示したが、さらに使用者が選択できるモードを制限するようにしてもよい。例えば図２に示す第２端子Ｐ２からの状態信号ＶＳに応じて、表示部６２に表示される動作モードの選択ボタンを変更することができる。このような動作モードとしては、例えば高画質モードと高速モード、補完印刷ありのモードと補完印刷なしのモードなどが挙げられる。例えば状態信号ＶＳが所定の信号である場合（気泡なしの場合）は、一方のモードを表示し、状態信号が所定の信号でない場合（気泡ありの場合）は、他方のモードを表示する。動作モードによって使用される駆動波形が異なるので、振動板７３の共振周波数が変動しても、振動板が共振しないようにすることができる。

また、上述したように、駆動波形の連続印加時間が長いほど液体吐出ヘッド２６の温度が上昇する。このとき、インクの粘度が低下するだけではなく、液体吐出ヘッド２６の圧力室ＳＣ内などの気泡が大きくなることによっても振動板７３の共振周波数が変動する。したがって、このような温度変化も考慮して、圧電素子７４への駆動波形の連続印加時間の閾値を設定するようにしてもよい。なお、ノズルＮのメンテナンス処理として行われる液体吐出ヘッド２６のフラッシング動作などのように、一時的にインクの排出量が多くなる場合には、圧力室ＳＣ内のインクが低温の新たなインクに置き換わり易いので、液体吐出ヘッド２６の温度の上昇が緩和される。したがって、このような場合の駆動波形を印加する時間は、駆動波形の連続印加時間から減算するようにしてもよい。

上記実施形態の液体吐出装置１０は、液体吐出ヘッド２６をＸ方向に移動しながら行うシリアル印刷が可能な最大幅が、２４インチ以上７５インチ以下であり、シリアル印刷が可能な幅として、２４インチ、３６インチ、４４インチ、６４インチのいずれかの媒体１２に対応している。このような構成によれば、シリアル印刷が可能な最大幅が、２４インチ以上７５インチ以下の場合に振動板７３の共振によるクラックの発生を効果的に抑制できる。さらに、シリアル印刷が可能な最大幅が、２４インチ以上７５インチ以下であるから、駆動信号等が伝搬する信号線の全長が１ｍ〜３ｍ程度になり得るため、シリアル印刷が可能な最大幅が、７５インチ以上の場合に比較して、信号線のインピーダンスやインダクタンスを低減できる。したがって、駆動信号等のオーバーシュートやアンダーシュートによって故障や誤動作を起こすことを抑制できる。なお、シリアル印刷が可能な最大幅や媒体１２の大きさは、上述した場合に限られない。

また、上記実施形態の液体吐出ヘッド２６は、３０ｋＨｚ以上の周波数の駆動波形でインクを吐出する。このように、周波数の高い３０ｋＨｚ以上の駆動波形でインクを吐出することによって、高速で印刷することができ、振動板７３の共振周波数が３０ｋＨｚ以上で発生する場合でも、振動板７３が共振しないようにすることができる。したがって、駆動波形の周波数が３０ｋＨｚ以上となるような高速印刷の場合にも、気泡の有無に関わらず、安定したインクの吐出を続けることができ、ダウンタイムの発生を抑制できる。なお、駆動波形の周波数は、上述した場合に限られない。

また、上記実施形態の第１モードの駆動波形と第２モードの駆動波形は、データテーブルＣ（記憶装置２０３）に自由に記憶できる。駆動波形を記憶するための液体吐出装置１０の動作方法は、第１モードの駆動波形をデータテーブルＣに記憶する第１工程と、第２モードの駆動波形をデータテーブルＣに記憶する第２工程とを有する。これによれば、第１モードの駆動波形と第２モードの駆動波形をデータテーブルＣに自由に記憶することができるので、使い勝手がよい。また、第１モードと第２モードにおいて、データテーブルＣに記憶された駆動波形でインクを吐出させることができるので、ダウンタイムの発生を抑制しつつ、使用者の好みに応じた印刷が可能となる。

＜変形例＞
以上に例示した態様および実施形態は多様に変形され得る。具体的な変形の態様を以下に例示する。以下の例示や上述の態様から任意に選択された２以上の態様は、相互に矛盾しない範囲で適宜に併合され得る。

（１）上述した実施形態において、判定部５２が圧力室ＳＣ内の気泡の有無または気泡量を判定する場合を例示したが、これに限られず、液体吐出ヘッド２６のうちインクが充填される内部空間、例えば液体貯留室ＳＲ内の気泡の有無または気泡量を判定するようにしてもよい。例えば液体貯留室ＳＲが形成される支持体７５などに圧電素子７４を設け、その圧電素子７４の残留振動の周期または振幅を状態信号ＶＳとすることによって、液体貯留室ＳＲ内の気泡の有無または気泡量を判定できる。このような液体貯留室ＳＲ内の気泡の有無または気泡量によっても、振動板７３の共振周波数が変動する。このため、液体貯留室ＳＲ内の気泡の有無または気泡量に応じて、駆動波形を変えてインクを吐出することによって、気泡の有無に関わらず、安定した液体の吐出を続けることができ、ダウンタイムの発生を抑制できる。

なお、液体貯留室ＳＲの圧電素子７４と圧力室ＳＣの圧電素子７４との残留振動の周期または振幅によって、気泡の位置も判定できる。したがって、気泡の位置に応じて、異なる駆動波形が圧電素子７４に印加されるようにすることも可能である。例えば液体貯留室ＳＲ内に気泡がある際に、複数の圧力室ＳＣのうちのどの圧力室ＳＣに近い位置に気泡があるかについても判定可能である。液体貯留室ＳＲ内に気泡がある位置に近い圧力室ＳＣの圧電素子７４ほど、振動板７３の共振周波数が変動し易い。したがって、近い圧力室ＳＣの圧電素子７４を第２モードで駆動するということも可能である。このような構成によれば、気泡の位置によって振動板７３の共振周波数が変わったとしても、振動板７３の共振によるクラックの発生を抑制できる。

（２）上述した実施形態では、液体吐出ヘッド２６において、インクが充填される内部空間内（圧力室ＳＣ内や液体貯留室ＳＲ内など）に気泡があるか否かを判定するための状態信号ＶＳとして、残留振動を用いた場合を例示したが、これに限られない。例えば液体吐出ヘッド２６において、インクの流路中に設けられた気泡室の液面を検出するセンサーで気泡の有無や気泡量を判定することもできる。また液体吐出ヘッド２６において、インクを循環させる場合に、その循環流速や非循環時間から、気泡の有無や気泡量を推定することもできる。

（３）上述した実施形態では、液体吐出ヘッド２６を搭載したキャリッジ１８をＸ方向に沿って反復的に往復させるシリアルヘッドを例示したが、液体吐出ヘッド２６を媒体１２の全幅にわたり配列したラインヘッドにも本発明を適用可能である。

（４）上述した実施形態では、圧力室に機械的な振動を付与する圧電素子を利用した圧電方式の液体吐出ヘッド２６を例示したが、加熱により圧力室の内部に気泡を発生させる発熱素子を利用した熱方式の液体吐出ヘッドを採用することも可能である。

（５）上述した実施形態で例示した液体吐出装置１０は、印刷に専用される機器のほか、ファクシミリ装置やコピー機等の各種の機器に採用され得る。もっとも、本発明の液体吐出装置１０の用途は印刷に限定されない。例えば、色材の溶液を吐出する液体吐出装置は、液晶表示装置のカラーフィルターや有機ＥＬ（Ｅｌｅｃｔｒｏ Ｌｕｍｉｎｅｓｃｅｎｃｅ）ディスプレイ、ＦＥＤ（面発光ディスプレイ）等を形成する製造装置として利用される。また、導電材料の溶液を吐出する液体吐出装置は、配線基板の配線や電極を形成する製造装置として利用される。また、液体の一種として生体有機物の溶液を吐出するチップ製造装置としても利用される。

１０…液体吐出装置、１１…駆動制御回路、１２…媒体、１４…液体容器、１８…キャリッジ、２０…制御ユニット、２０２…制御装置、２０３…記憶装置、２１…制御回路、２２…搬送機構、２４…キャリッジ、２６…液体吐出ヘッド、２６０…吐出面、２６２…ヘッド駆動回路、２６４…液体吐出部、２６６…吐出部、３０…メンテナンスユニット、３２…キャッピング機構、３２２…キャップ、３４…廃液タンク、４０…駆動信号生成部、５０…制御部、５２…判定部、５４…計時部、６０…操作パネル、６２…表示部、７１…流路基板、７１２…開口部、７１４…分岐流路、７１６…連通流路、７２…圧力室基板、７２２…開口部、７３…振動板、７４…圧電素子、７４２…第１電極、７４４…圧電体、７４６…第２電極、７５…支持体、７５４…導入流路、７６…ノズル板、ａ…第１閾値、ｂ…第２閾値、ｔ…連続印加時間、Ｃ…データテーブル、ＣＯＭ…駆動波形信号、ＣＯＭ１…第１駆動波形信号、ＣＯＭ２…第２駆動波形信号、Ｇ…印刷データ、Ｈ１、Ｈ２…非印字領域、Ｎ…ノズル、Ｐ１…第１端子、Ｐ２…第２端子、Ｐ３…第３端子、ＳＣ…圧力室、ＳＣ…第１圧力室、ＳＣ…第２圧力室、ＳＩ…選択信号、ＳＩ１、ＳＩ１１…第１選択信号、ＳＩ２、ＳＩ２１…第２選択信号、ＳＩ３１…第３選択信号、ＳＲ…液体貯留室、Ｔ…周期、Ｖ…駆動信号、Ｖ１…第１駆動信号、Ｖ２…第２駆動信号、ＶＬ、ＶＨ、ＶＨ’…電位、ＶＭ…基準電位、ＶＳ…状態信号、Ｗ 駆動波形、Ｗ１、Ｗ１１、Ｗ１２、Ｗ１３…駆動波形、Ｗ２、Ｗ２１、Ｗ２２、Ｗ２３…駆動波形。

Claims (20)

1. 液体が充填される内部空間の圧力を駆動素子によって変動することで前記液体を吐出する液体吐出ヘッドを備える液体吐出装置の駆動制御回路であって、
   前記液体吐出ヘッドは、前記駆動素子を駆動するための駆動波形を有する駆動波形信号が入力されるヘッド駆動回路を備え、
   前記駆動波形信号は、異なる駆動波形を有する第１駆動波形信号と第２駆動波形信号を含み、
   前記駆動制御回路は、
   前記第１駆動波形信号によって前記液体の吐出を行う第１モードと、前記第２駆動波形信号によって前記液体の吐出を行う第２モードとを切り替え可能であり、
   前記第１モードによる駆動波形の連続印加時間が閾値以上になった場合に、前記第２モードに切り替える駆動制御回路であって、
   前記液体吐出ヘッドは、前記駆動素子と、圧力室と、前記圧力室と前記駆動素子との間に配置されて前記内部空間の壁面を構成し、前記駆動素子によって振動する振動板とを備え、
   前記異なる駆動波形は、前記振動板の共振の有無が切り替わる波形である駆動制御回路。
   
2. 液体が充填される内部空間の圧力を駆動素子によって変動することで前記液体を吐出する液体吐出ヘッドを備える液体吐出装置の駆動制御回路であって、
   前記液体吐出ヘッドは、前記駆動素子を駆動するための複数の駆動波形を有する駆動波形信号が入力されるヘッド駆動回路であって、前記駆動波形信号から選択された駆動波形を有する駆動信号を前記駆動素子に出力するヘッド駆動回路を備え、
   前記駆動信号は、異なる駆動波形を有する第１駆動信号と第２駆動信号を含み、
   前記駆動制御回路は、
   前記第１駆動信号によって前記液体の吐出を行う第１モードと、前記第２駆動信号によって前記液体の吐出を行う第２モードとを切り替え可能であり、
   前記第１モードによる駆動波形の連続印加時間が閾値以上になった場合に、前記第２モードに切り替える駆動制御回路であって、
   前記液体吐出ヘッドは、前記駆動素子と、圧力室と、前記圧力室と前記駆動素子との間に配置されて前記内部空間の壁面を構成し、前記駆動素子によって振動する振動板とを備え、
   前記異なる駆動波形は、前記振動板の共振の有無が切り替わる波形である駆動制御回路。
   
3. 液体が充填される内部空間の圧力を駆動素子によって変動することで前記液体を吐出する液体吐出ヘッドを備える液体吐出装置の駆動制御回路であって、
   前記液体吐出ヘッドは、前記駆動素子を駆動するための複数の駆動波形を有する駆動波形信号と、前記駆動素子に印加する駆動波形を前記駆動波形信号から選択するための選択信号とが入力されるヘッド駆動回路を備え、
   前記選択信号は、異なる駆動波形を選択するための第１選択信号と第２選択信号を含み、
   前記駆動制御回路は、
   前記第１選択信号によって選択された駆動波形で前記液体の吐出を行う第１モードと、前記第２選択信号によって選択された駆動波形で前記液体の吐出を行う第２モードとを切り替え可能であり、
   前記第１モードによる駆動波形の連続印加時間が閾値以上になった場合に、前記第２モードに切り替える駆動制御回路であって、
   前記液体吐出ヘッドは、前記駆動素子と、圧力室と、前記圧力室と前記駆動素子との間に配置されて前記内部空間の壁面を構成し、前記駆動素子によって振動する振動板とを備え、
   前記異なる駆動波形は、前記振動板の共振の有無が切り替わる波形である駆動制御回路。
   
4. 液体が充填される内部空間の圧力を駆動素子によって変動することで前記液体を吐出する液体吐出ヘッドを備える液体吐出装置の駆動制御回路であって、
   前記液体吐出ヘッドは、前記駆動素子を駆動するための駆動波形を有する駆動波形信号が入力されるヘッド駆動回路を備え、
   前記駆動波形信号は、異なる駆動波形を有する第１駆動波形信号と第２駆動波形信号を含み、
   前記駆動制御回路は、
   前記第１駆動波形信号によって前記液体の吐出を行う第１モードと、前記第２駆動波形信号によって前記液体の吐出を行う第２モードとを切り替え可能であり、
   前記第１モードによる駆動波形の連続印加時間が閾値以上になった場合に、前記第２モードに切り替える駆動制御回路であって、
   前記液体吐出装置は、前記液体吐出装置の動作モードを表示する表示部を備え、
   前記液体吐出ヘッドの状態を示す状態信号に応じて、前記表示部に表示する前記動作モードを変更する駆動制御回路。
   
5. 液体が充填される内部空間の圧力を駆動素子によって変動することで前記液体を吐出する液体吐出ヘッドを備える液体吐出装置の駆動制御回路であって、
   前記液体吐出ヘッドは、前記駆動素子を駆動するための複数の駆動波形を有する駆動波形信号が入力されるヘッド駆動回路であって、前記駆動波形信号から選択された駆動波形を有する駆動信号を前記駆動素子に出力するヘッド駆動回路を備え、
   前記駆動信号は、異なる駆動波形を有する第１駆動信号と第２駆動信号を含み、
   前記駆動制御回路は、
   前記第１駆動信号によって前記液体の吐出を行う第１モードと、前記第２駆動信号によって前記液体の吐出を行う第２モードとを切り替え可能であり、
   前記第１モードによる駆動波形の連続印加時間が閾値以上になった場合に、前記第２モードに切り替える駆動制御回路であって、
   前記液体吐出装置は、前記液体吐出装置の動作モードを表示する表示部を備え、
   前記液体吐出ヘッドの状態を示す状態信号に応じて、前記表示部に表示する前記動作モードを変更する駆動制御回路。
   
6. 液体が充填される内部空間の圧力を駆動素子によって変動することで前記液体を吐出する液体吐出ヘッドを備える液体吐出装置の駆動制御回路であって、
   前記液体吐出ヘッドは、前記駆動素子を駆動するための複数の駆動波形を有する駆動波形信号と、前記駆動素子に印加する駆動波形を前記駆動波形信号から選択するための選択信号とが入力されるヘッド駆動回路を備え、
   前記選択信号は、異なる駆動波形を選択するための第１選択信号と第２選択信号を含み、
   前記駆動制御回路は、
   前記第１選択信号によって選択された駆動波形で前記液体の吐出を行う第１モードと、前記第２選択信号によって選択された駆動波形で前記液体の吐出を行う第２モードとを切り替え可能であり、
   前記第１モードによる駆動波形の連続印加時間が閾値以上になった場合に、前記第２モードに切り替える駆動制御回路であって、
   前記液体吐出装置は、前記液体吐出装置の動作モードを表示する表示部を備え、
   前記液体吐出ヘッドの状態を示す状態信号に応じて、前記表示部に表示する前記動作モードを変更する駆動制御回路。
   
7. 液体が充填される内部空間の圧力を駆動素子によって変動することで前記液体を吐出する液体吐出ヘッドを備える液体吐出装置の駆動制御回路であって、
   前記液体吐出ヘッドは、前記駆動素子を駆動するための駆動波形を有する駆動波形信号が入力されるヘッド駆動回路を備え、
   前記駆動波形信号は、異なる駆動波形を有する第１駆動波形信号と第２駆動波形信号を含み、
   前記駆動制御回路は、
   前記第１駆動波形信号によって前記液体の吐出を行う第１モードと、前記第２駆動波形信号によって前記液体の吐出を行う第２モードとを切り替え可能であり、
   前記第１モードによる駆動波形の連続印加時間が閾値以上になった場合に、前記第２モードに切り替える駆動制御回路であって、
   媒体に対向しない領域に前記液体吐出ヘッドがある場合に、前記駆動波形の連続印加時間をリセットする駆動制御回路。
   
8. 液体が充填される内部空間の圧力を駆動素子によって変動することで前記液体を吐出する液体吐出ヘッドを備える液体吐出装置の駆動制御回路であって、
   前記液体吐出ヘッドは、前記駆動素子を駆動するための複数の駆動波形を有する駆動波形信号が入力されるヘッド駆動回路であって、前記駆動波形信号から選択された駆動波形を有する駆動信号を前記駆動素子に出力するヘッド駆動回路を備え、
   前記駆動信号は、異なる駆動波形を有する第１駆動信号と第２駆動信号を含み、
   前記駆動制御回路は、
   前記第１駆動信号によって前記液体の吐出を行う第１モードと、前記第２駆動信号によって前記液体の吐出を行う第２モードとを切り替え可能であり、
   前記第１モードによる駆動波形の連続印加時間が閾値以上になった場合に、前記第２モードに切り替える駆動制御回路であって、
   媒体に対向しない領域に前記液体吐出ヘッドがある場合に、前記駆動波形の連続印加時間をリセットする駆動制御回路。
   
9. 液体が充填される内部空間の圧力を駆動素子によって変動することで前記液体を吐出する液体吐出ヘッドを備える液体吐出装置の駆動制御回路であって、
   前記液体吐出ヘッドは、前記駆動素子を駆動するための複数の駆動波形を有する駆動波形信号と、前記駆動素子に印加する駆動波形を前記駆動波形信号から選択するための選択信号とが入力されるヘッド駆動回路を備え、
   前記選択信号は、異なる駆動波形を選択するための第１選択信号と第２選択信号を含み、
   前記駆動制御回路は、
   前記第１選択信号によって選択された駆動波形で前記液体の吐出を行う第１モードと、前記第２選択信号によって選択された駆動波形で前記液体の吐出を行う第２モードとを切り替え可能であり、
   前記第１モードによる駆動波形の連続印加時間が閾値以上になった場合に、前記第２モードに切り替える駆動制御回路であって、
   媒体に対向しない領域に前記液体吐出ヘッドがある場合に、前記駆動波形の連続印加時間をリセットする駆動制御回路。
   
10. 液体が充填される内部空間の圧力を駆動素子によって変動することで前記液体を吐出する液体吐出ヘッドを備える液体吐出装置の駆動制御回路であって、
    前記液体吐出ヘッドは、前記駆動素子を駆動するための駆動波形を有する駆動波形信号が入力されるヘッド駆動回路を備え、
    前記駆動波形信号は、異なる駆動波形を有する第１駆動波形信号と第２駆動波形信号を含み、
    前記駆動制御回路は、
    前記第１駆動波形信号によって前記液体の吐出を行う第１モードと、前記第２駆動波形信号によって前記液体の吐出を行う第２モードとを切り替え可能であり、
    前記第１モードによる駆動波形の連続印加時間が閾値以上になった場合に、前記第２モードに切り替える駆動制御回路であって、
    媒体の切り替えにより、前記駆動波形の連続印加時間をリセットする駆動制御回路。
    
11. 液体が充填される内部空間の圧力を駆動素子によって変動することで前記液体を吐出する液体吐出ヘッドを備える液体吐出装置の駆動制御回路であって、
    前記液体吐出ヘッドは、前記駆動素子を駆動するための複数の駆動波形を有する駆動波形信号が入力されるヘッド駆動回路であって、前記駆動波形信号から選択された駆動波形を有する駆動信号を前記駆動素子に出力するヘッド駆動回路を備え、
    前記駆動信号は、異なる駆動波形を有する第１駆動信号と第２駆動信号を含み、
    前記駆動制御回路は、
    前記第１駆動信号によって前記液体の吐出を行う第１モードと、前記第２駆動信号によって前記液体の吐出を行う第２モードとを切り替え可能であり、
    前記第１モードによる駆動波形の連続印加時間が閾値以上になった場合に、前記第２モードに切り替える駆動制御回路であって、
    媒体の切り替えにより、前記駆動波形の連続印加時間をリセットする駆動制御回路。
    
12. 液体が充填される内部空間の圧力を駆動素子によって変動することで前記液体を吐出する液体吐出ヘッドを備える液体吐出装置の駆動制御回路であって、
    前記液体吐出ヘッドは、前記駆動素子を駆動するための複数の駆動波形を有する駆動波形信号と、前記駆動素子に印加する駆動波形を前記駆動波形信号から選択するための選択信号とが入力されるヘッド駆動回路を備え、
    前記選択信号は、異なる駆動波形を選択するための第１選択信号と第２選択信号を含み、
    前記駆動制御回路は、
    前記第１選択信号によって選択された駆動波形で前記液体の吐出を行う第１モードと、前記第２選択信号によって選択された駆動波形で前記液体の吐出を行う第２モードとを切り替え可能であり、
    前記第１モードによる駆動波形の連続印加時間が閾値以上になった場合に、前記第２モードに切り替える駆動制御回路であって、
    媒体の切り替えにより、前記駆動波形の連続印加時間をリセットする駆動制御回路。
    
13. 前記異なる駆動波形は、電圧信号の波形であり、波形の傾き、電位の最大値、電位の最小値、波形の振幅、波形の周波数の少なくとも１つ以上が異なる請求項１から請求項１２の何れかに記載の駆動制御回路。
    
14. 前記液体吐出ヘッドには、前記圧力室が複数配列され、
    前記複数の圧力室には、互いに隣り合う第１圧力室と第２圧力室が含まれ、
    前記第１圧力室の駆動素子の動作モードに応じて、前記第２圧力室の駆動素子の駆動の有無を切り替える請求項１から請求項３の何れかに記載の駆動制御回路。
    
15. 前記液体吐出ヘッドには、前記圧力室が複数配列され、
    前記複数の圧力室には、互いに隣り合う第１圧力室と第２圧力室が含まれ、
    前記第１圧力室の駆動素子の駆動の有無に応じて、前記第２圧力室の駆動素子の動作モードを切り替える請求項１から請求項３の何れかに記載の駆動制御回路。
    
16. 前記液体吐出ヘッドの状態を示す状態信号に応じて、前記駆動素子の動作モードを切り替える請求項１から請求項３の何れかに記載の駆動制御回路。
    
17. 前記液体吐出ヘッドの状態を示す状態信号に応じて、前記連続印加時間の閾値を変更または前記連続印加時間をリセットする請求項１から請求項３、または、請求項１４の何れかに記載の駆動制御回路。
    
18. 駆動素子と、圧力室と、前記圧力室と前記駆動素子との間に配置されて内部空間の壁面を構成し、前記駆動素子によって振動する振動板とを備え、液体が充填される前記内部空間の圧力を駆動素子によって変動することで前記液体を吐出する液体吐出ヘッドと、
    前記駆動素子に駆動波形を印加する駆動制御回路と、を備え、
    第１駆動波形を前記駆動素子に印加する第１モードと、前記第１駆動波形とは異なる第
    ２駆動波形を前記駆動素子に印加する第２モードと、を切り替え可能であり、
    前記第１モードによる駆動波形の連続印加時間が閾値以上になった場合に、前記第２モードに切り替えて前記液体の吐出を行う液体吐出装置であって、
    前記第２駆動波形は、前記振動板の共振の有無が切り替わる波形である液体吐出装置。
    
    
19. 駆動素子と、圧力室と、前記圧力室と前記駆動素子との間に配置されて内部空間の壁面を構成し、前記駆動素子によって振動する振動板とを備え、
    液体が充填される前記内部空間の圧力を駆動素子によって変動することで前記液体を吐出する液体吐出ヘッドであって、
    第１駆動波形を前記駆動素子に印加する第１モードと、前記第１駆動波形とは異なる第２駆動波形を前記駆動素子に印加する第２モードと、を切り替え可能であり、
    前記第１モードによる駆動波形の連続印加時間が閾値以上になった場合に、前記第２モードに切り替えて前記液体の吐出を行い、
    前記第２駆動波形は、前記振動板の共振の有無が切り替わる波形である液体吐出ヘッド。
    
20. 液体吐出装置の駆動方法であって、
    前記液体吐出装置は、
    駆動素子と、圧力室と、前記圧力室と前記駆動素子との間に配置されて内部空間の壁面を構成し、前記駆動素子によって振動する振動板とを備え、液体が充填される前記内部空間の圧力を駆動素子によって変動することで前記液体を吐出する液体吐出ヘッドと、
    前記駆動素子に駆動波形を印加する駆動制御回路と、を備え、
    第１駆動波形を前記駆動素子に印加する第１モードにより、前記液体の吐出を行い、
    前記第１モードによる前記第１駆動波形の連続印加時間が閾値以上になった場合に、前記振動板の共振の有無が切り替わる、前記第１駆動波形とは異なる第２駆動波形を前記駆動素子に印加する第２モードに切り替えて前記液体の吐出を行う液体吐出装置の駆動方法。
    

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