[go: up one dir, main page]

JP2001179962A - Ink jet recorder - Google Patents

Ink jet recorder

Info

Publication number
JP2001179962A
JP2001179962A JP37499599A JP37499599A JP2001179962A JP 2001179962 A JP2001179962 A JP 2001179962A JP 37499599 A JP37499599 A JP 37499599A JP 37499599 A JP37499599 A JP 37499599A JP 2001179962 A JP2001179962 A JP 2001179962A
Authority
JP
Japan
Prior art keywords
ink
driving
amount control
piezoelectric element
piezoelectric
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Granted
Application number
JP37499599A
Other languages
Japanese (ja)
Other versions
JP3583045B2 (en
Inventor
Kenichi Mori
健一 森
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Toshiba Corp
Original Assignee
Toshiba Corp
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Toshiba Corp filed Critical Toshiba Corp
Priority to JP37499599A priority Critical patent/JP3583045B2/en
Publication of JP2001179962A publication Critical patent/JP2001179962A/en
Application granted granted Critical
Publication of JP3583045B2 publication Critical patent/JP3583045B2/en
Anticipated expiration legal-status Critical
Expired - Fee Related legal-status Critical Current

Links

Landscapes

  • Particle Formation And Scattering Control In Inkjet Printers (AREA)

Abstract

PROBLEM TO BE SOLVED: To obtain an ink jet recorder employing ultrasonic wave in which gradation control of image is performed by varying the diameter of an ink drop. SOLUTION: A plurality of piezoelectric elements 101 are driven simultaneously by a drive signal applied from a drive means 110 to generate an ultrasonic wave which is converged onto the surface of ink liquid 109 thus ejecting an ink drop by means of an ultrasonic beam. In such an ink jet recorder, m piezoelectric elements 101 are driven simultaneously when an ink drop of small diameter is ejected and m+2 piezoelectric elements 101 are driven simultaneously when an ink drop of large diameter is ejected thus controlling the diameter of an ink drop being ejected.

Description

【発明の詳細な説明】DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION

【0001】[0001]

【発明の属する技術分野】本発明は、インクジェット記
録装置に係わり、特に超音波を用い、かつインク滴の粒
径制御可能なインクジェット記録装置に関わる。
BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to an ink-jet recording apparatus, and more particularly to an ink-jet recording apparatus using ultrasonic waves and capable of controlling the diameter of ink droplets.

【0002】[0002]

【従来の技術】従来より、インク液を記録媒体上に吐出
させて記録ドットを形成するインクジェットプリンタが
知られている。このインクジェットプリンタは、他の記
録方法と比べて騒音が少なく、現像や定着等の処理が不
要であるという利点を有し、普通紙記録技術として注目
されている。現在までに、数多くのインクジェットプリ
ンタの方式が提案されているが、特に発熱体の熱により
発生する蒸気の圧力でインク滴を吐出させる方式および
圧電体の変位による圧力パルスでインク滴を吐出させる
方式が代表的なものである。
2. Description of the Related Art Conventionally, there has been known an ink jet printer which forms recording dots by discharging an ink liquid onto a recording medium. This ink-jet printer has the advantages that it has less noise than other recording methods and does not require processing such as development and fixing, and has been attracting attention as a plain paper recording technique. To date, a number of ink jet printer systems have been proposed, but in particular, a system in which ink droplets are ejected by the pressure of steam generated by the heat of a heating element, and a system in which ink droplets are ejected by pressure pulses due to displacement of a piezoelectric body. Are typical.

【0003】しかしながら、これらのインクジェットプ
リンタは、インク滴を吐出させるノズル径によってイン
ク滴の径が決定するため、解像度を高めるにはノズル径
を小さくさせる必要があり、その結果ノズルの目詰まり
が生じやすくなるという問題が生じる。
However, in these ink jet printers, the diameter of the ink droplet is determined by the diameter of the nozzle for discharging the ink droplet. Therefore, it is necessary to reduce the diameter of the nozzle in order to increase the resolution. As a result, nozzle clogging occurs. There is a problem that it becomes easier.

【0004】これらの欠点を克服するために、薄膜の圧
電体から発生する超音波ビームの圧力を用いてインク液
面からインク滴を吐出させる超音波方式が提案されてい
る。
In order to overcome these drawbacks, there has been proposed an ultrasonic system in which ink droplets are ejected from an ink liquid surface using the pressure of an ultrasonic beam generated from a thin-film piezoelectric material.

【0005】超音波方式では、ノズルレスの構成を採る
ことが可能なため、ノズルの目詰まりが生じることがな
く、非常に小さい径のインク滴を安定に吐出させること
ができる。
[0005] In the ultrasonic method, a nozzle-less configuration can be adopted, so that clogging of the nozzle does not occur and ink droplets having a very small diameter can be stably ejected.

【0006】超音波方式のインクジェットプリンタの中
でも、圧電素子アレイ方式のものが提案されている。こ
れはアレイ状に配置された圧電素子の一部(圧電素子グ
ループ)に位相制御した電圧で同時駆動し、同時駆動さ
れたそれぞれの圧電素子から位相制御した超音波を励起
して、インク液面近傍の一点に集中させる方式である。
この方式によれば同時駆動する圧電素子グループを、ア
レイ上で順次ずらしていくことで、アレイ方向にリニア
電子走査することが可能になる。
[0006] Among the ink jet printers of the ultrasonic type, those of the piezoelectric element array type have been proposed. In this method, a part of the piezoelectric elements (piezoelectric element group) arranged in an array are simultaneously driven with a phase-controlled voltage, and the phase-controlled ultrasonic waves are excited from each of the simultaneously driven piezoelectric elements, and the ink liquid level is increased. This is a method that concentrates on one point in the vicinity.
According to this method, linear electronic scanning can be performed in the array direction by sequentially shifting the piezoelectric element groups that are simultaneously driven on the array.

【0007】この方式では、同時に駆動する圧電素子グ
ループの素子数を一定にすれば、圧電素子グループの組
み合わせを切り替えるだけで走査が可能であるため、駆
動回路は複雑な遅延時間を制御する必要がなく、1つの
圧電素子グループの遅延時間パターンを制御するだけで
よい。
In this method, if the number of piezoelectric element groups driven simultaneously is fixed, scanning can be performed only by switching the combination of the piezoelectric element groups. Therefore, the drive circuit needs to control a complicated delay time. Instead, it is only necessary to control the delay time pattern of one piezoelectric element group.

【0008】さらに、このリニア電子走査方式における
遅延時間の設定方法として、通常の電子フォーカス方式
で用いられる二次関数的な遅延時間の設定ではなく、フ
レネル回折理論に基づいて圧電素アレイをさらに2つの
グループに分け互いに位相が半波長異なるように遅延時
間を設定するという、より簡便な方法も提案されている
(特開平8−132607号)。
Further, as a method of setting a delay time in the linear electronic scanning method, a piezoelectric array is further added based on Fresnel diffraction theory instead of setting a quadratic function delay time used in a normal electronic focusing method. A simpler method has been proposed in which the delay time is set so that the phase is divided into two groups and the phases are different from each other by half a wavelength (JP-A-8-132607).

【0009】しかしながら、超音波方式のインクジェッ
トプリンタにおけるインク滴径は、従来超音波の周波
数、すなわち圧電素子の厚みによって制御しているた
め、同じ圧電素子アレイを用いて階調制御するために
は、一画素を形成するためのインク滴の数で制御する必
要がある。そのために印字速度が低下するという問題が
あった。
However, since the ink droplet diameter in the ultrasonic ink jet printer is conventionally controlled by the frequency of the ultrasonic wave, that is, the thickness of the piezoelectric element, in order to perform gradation control using the same piezoelectric element array, It is necessary to control the number of ink droplets for forming one pixel. Therefore, there is a problem that the printing speed is reduced.

【0010】[0010]

【発明が解決しようとする課題】上述したように、従来
の超音波方式のインクジェットプリンタにおいては、一
画素のサイズを変更して画像階調を制御するためには、
一画素に対して複数のインク滴を吐出させなければなら
ず、そのために印字速度が低下するという問題が生じ
た。
As described above, in the conventional ultrasonic ink jet printer, in order to control the image gradation by changing the size of one pixel,
A plurality of ink droplets must be ejected to one pixel, which causes a problem that the printing speed is reduced.

【0011】本発明は、このような問題に鑑みてなされ
たものであり、画像階調の情報に応じてインク滴の径を
変化させることを可能にし、印字速度を低下させずに画
像階調制御することが可能なインクジェット記録装置を
提供することを目的とする。
SUMMARY OF THE INVENTION The present invention has been made in view of such a problem, and it is possible to change the diameter of an ink droplet in accordance with image gradation information, and to reduce the image gradation without lowering the printing speed. It is an object of the present invention to provide an inkjet recording device that can be controlled.

【0012】[0012]

【課題を解決するための手段】本発明のインクジェット
記録装置は、収束超音波をインクに向けて放射し、この
収束超音波の収束点近傍のインクをインク滴として吐出
させ記録媒体に記録を行うインクジェット記録装置にお
いて、複数の圧電素子を所定ピッチで配列した圧電素子
アレイと、この圧電素子アレイ中の所定数個の圧電素子
からなる圧電素子グループを同時駆動する駆動手段を備
え、前記駆動手段は、前記圧電素子グループの中心位置
を基準として対称の位置にある少なくとも一対の圧電素
子を吐出量制御素子とし、この吐出量制御素子をインク
滴径情報に応じて駆動/非駆動を選択する吐出量制御手
段を有することを特徴とする。
An ink jet recording apparatus according to the present invention emits convergent ultrasonic waves toward ink, and ejects ink near the convergence point of the convergent ultrasonic waves as ink droplets to perform recording on a recording medium. In the ink jet recording apparatus, a piezoelectric element array in which a plurality of piezoelectric elements are arranged at a predetermined pitch, and a driving unit that simultaneously drives a piezoelectric element group including a predetermined number of piezoelectric elements in the piezoelectric element array, wherein the driving unit includes And at least one pair of piezoelectric elements symmetrically positioned with respect to the center position of the piezoelectric element group as an ejection amount control element, and the ejection amount control element selects drive / non-drive in accordance with ink droplet diameter information. It has a control means.

【0013】本発明者らは、吐出するインク滴の粒径
が、超音波の波長だけでなく、収束した超音波のエネル
ギー量によって変化することを確認し、本発明に至っ
た。すなわち、本発明によればインク滴の粒径情報に応
じ、同時駆動する圧電素子数を変えることで階調制御を
行うことを可能にしている。
The present inventors have confirmed that the particle size of the ink droplet to be ejected changes not only with the wavelength of the ultrasonic wave but also with the amount of energy of the converged ultrasonic wave, and reached the present invention. That is, according to the present invention, gradation control can be performed by changing the number of simultaneously driven piezoelectric elements according to the particle size information of ink droplets.

【0014】また、前記吐出量制御手段は、非駆動時に
前記吐出量制御素子に直流電圧を印加する手段とするこ
とができる。
Further, the discharge amount control means may be a means for applying a DC voltage to the discharge amount control element when not being driven.

【0015】圧電素子は、通常狭ピッチで配列されるた
めに、隣接する圧電素子に印加される電圧による影響
で、不所望の振動が発生する恐れがある。同時駆動しな
い圧電素子に直流電圧を印加することで、その振動を抑
制することができる。
Since the piezoelectric elements are usually arranged at a narrow pitch, there is a possibility that undesired vibration may occur due to the influence of the voltage applied to the adjacent piezoelectric elements. By applying a DC voltage to the piezoelectric elements that are not simultaneously driven, the vibration can be suppressed.

【0016】また、前記吐出量制御手段は、非駆動時に
前記吐出量制御素子に前記収束点における収束音波を弱
める位相の高周波電圧を印加する手段とすることができ
る。
The discharge amount control means may be a means for applying a high-frequency voltage having a phase for weakening a convergent sound wave at the convergence point to the discharge amount control element when not being driven.

【0017】非駆動時に吐出量制御素子に収束超音波を
弱める超音波を発生させることで、インク吐出位置にお
ける収束超音波のエネルギー量を低下させることが可能
なため、インク滴の粒径差を大きくすることができる。
By generating an ultrasonic wave that weakens the convergent ultrasonic wave in the ejection amount control element when not driven, it is possible to reduce the energy amount of the convergent ultrasonic wave at the ink ejection position. Can be bigger.

【0018】本発明の別のインクジェット記録装置は、
収束超音波をインクに向けて放射し、この収束超音波の
収束点近傍のインクをインク滴として吐出させ記録媒体
に記録を行うインクジェット記録装置において、複数の
圧電素子を所定ピッチで配列した圧電素子アレイと、こ
の圧電素子アレイ中の所定数個の圧電素子からなる圧電
素子グループを同時駆動する駆動手段を備え、前記駆動
手段は、インク滴径情報に応じ、同時同駆動する前記圧
電素子数を変化させる吐出量制御手段を有することを特
徴とする。
Another ink jet recording apparatus of the present invention comprises:
A piezoelectric element in which a plurality of piezoelectric elements are arranged at a predetermined pitch in an ink jet recording apparatus that radiates convergent ultrasonic waves toward ink and ejects ink near the convergence point of the convergent ultrasonic waves as ink droplets to perform recording on a recording medium. An array and driving means for simultaneously driving a piezoelectric element group consisting of a predetermined number of piezoelectric elements in the piezoelectric element array, wherein the driving means controls the number of the piezoelectric elements to be simultaneously driven simultaneously according to ink droplet diameter information. It is characterized by having discharge amount control means for changing.

【0019】[0019]

【発明の実施の形態】以下、図面を参照して本発明の実
施形態について説明する。
Embodiments of the present invention will be described below with reference to the drawings.

【0020】図1は、本発明に係るインクジェット記録
装置の記録ヘッド部の構成を示す斜視図である。
FIG. 1 is a perspective view showing the structure of a recording head of an ink jet recording apparatus according to the present invention.

【0021】支持部材100としてのガラス基板の上面に
は個別電極(ガラス板側)112が形成され、さらにその
上面には個別電極(ガラス板側)112の位置に対応した
個別電極(圧電体層側)103が形成された圧電体層102と
その上面に設けられた共通電極104とからなる圧電素子
アレイ101が形成されている。すなわち、個別電極112,1
03および共通電極104と、両電極に挟持された圧電体層1
02とからなる圧電素子が配列した圧電素子アレイが形成
されている。
An individual electrode (glass plate side) 112 is formed on the upper surface of the glass substrate as the support member 100, and an individual electrode (piezoelectric layer) corresponding to the position of the individual electrode (glass plate side) 112 is formed on the upper surface. A piezoelectric element array 101 including a piezoelectric layer 102 on which a (side) 103 is formed and a common electrode 104 provided on the upper surface thereof is formed. That is, the individual electrodes 112, 1
03 and the common electrode 104, and the piezoelectric layer 1 sandwiched between both electrodes
02 is formed.

【0022】また、支持部材100上の圧電素子アレイ101
が形成された側には、圧電素子アレイ101を囲うように
インク液保持室107が取り付けられ、その上面には、ス
リット板108が設けられている。インク液保持室107の内
部には、インク液106が充填されている。
The piezoelectric element array 101 on the support member 100
On the side where is formed, an ink liquid holding chamber 107 is attached so as to surround the piezoelectric element array 101, and a slit plate 108 is provided on the upper surface thereof. The inside of the ink liquid holding chamber 107 is filled with an ink liquid 106.

【0023】そして、圧電素子から発せられる超音波
は、それぞれ音響レンズ105で収束され、スリット板108
で形成されるスリット部に収束される。
Then, the ultrasonic waves emitted from the piezoelectric elements are converged by the acoustic lens 105, respectively, and the slit plate 108
Is converged on the slit formed by

【0024】本実施形態では、圧電素子アレイ101のう
ち圧電体層102はアレイ状に分割されておらず、個別電
極103のみがアレイ状に分割されることにより、複数の
圧電素子に分離されている。またこの例では、指示部材
100の圧電素子アレイ101と接触する面には、圧電体層10
2側に設けられた個別電極103と同じ間隔でガラス板側に
設けられた個別電極112がアレイ状に形成されており、
この支持部材100上のアレイ状個別電極と接着剤を介し
て圧着され配線されている。この支持部材100上のアレ
イ状個別電極は、同じ支持部材100上に配置された駆動
手段110にボンディングワイヤ111によって配線されてい
る。また、共通電極104も同様に図示しないボンディン
グワイヤにより駆動手段110に配線されている。
In this embodiment, the piezoelectric layer 102 of the piezoelectric element array 101 is not divided into an array, and only the individual electrodes 103 are divided into an array, so that the piezoelectric layers 102 are separated into a plurality of piezoelectric elements. I have. In this example, the pointing member
The surface in contact with the piezoelectric element array 101 of the piezoelectric element 100 includes the piezoelectric layer 10
Individual electrodes 112 provided on the glass plate side at the same interval as the individual electrodes 103 provided on the two sides are formed in an array,
The arrayed individual electrodes on the support member 100 are pressed and wired via an adhesive. The array-shaped individual electrodes on the support member 100 are wired to the driving means 110 arranged on the same support member 100 by bonding wires 111. Similarly, the common electrode 104 is also wired to the driving unit 110 by a bonding wire (not shown).

【0025】圧電素子アレイ101は、駆動手段110と接続
されており、インク液面近傍の所定の位置に超音波が収
束するように、圧電素子アレイ101の一部の圧電素子を
実質的に同時駆動することでインク液面からインク滴を
吐出させる。
The piezoelectric element array 101 is connected to the driving means 110, so that a part of the piezoelectric elements of the piezoelectric element array 101 are substantially simultaneously adjusted so that the ultrasonic wave converges to a predetermined position near the ink level. By driving, ink droplets are ejected from the ink liquid surface.

【0026】以下、この同時駆動する複数の圧電素子を
圧電素子グループと呼ぶ。
Hereinafter, the plurality of simultaneously driven piezoelectric elements will be referred to as a piezoelectric element group.

【0027】本実施形態では、音響レンズ105としてフ
レネル輪帯理論に基づく凹凸が主走査方向(アレイの配
列方向)に平行に形成された一次元フレネルレンズを用
いている。この音響レンズ105の凹凸部分の厚みはそれ
ぞれ音響レンズ中の波長の(2N+1)/4倍(Nは0
以上の整数)に近くなるように設定されており、また音
響レンズ材料には圧電体層103の音響インピーダンスと
インク液106のそれとの積の平方根に近い値のもの、例
えばアルミナ粉末を分散させたエポキシ樹脂を用いるこ
とにより、音響レンズ105は音響マッチング層としての
機能も兼ね備えている。
In this embodiment, as the acoustic lens 105, a one-dimensional Fresnel lens in which irregularities based on the Fresnel zone theory are formed parallel to the main scanning direction (array direction). The thickness of the concave and convex portions of the acoustic lens 105 is (2N + 1) / 4 times (N is 0) the wavelength in the acoustic lens.
(The above integer), and a material having a value close to the square root of the product of the acoustic impedance of the piezoelectric layer 103 and that of the ink liquid 106, such as alumina powder, is dispersed in the acoustic lens material. By using epoxy resin, the acoustic lens 105 also has a function as an acoustic matching layer.

【0028】次に、圧電素子アレイ101の駆動方法につ
いて説明する。
Next, a method of driving the piezoelectric element array 101 will be described.

【0029】圧電素子アレイ101の駆動方法としては、
同時駆動する圧電素子グループのそれぞれの圧電素子に
位相差を与えて駆動する方法として、凹面レンズ的な集
率を模して二次関数的に違涜変化する複雑な位相差を割
り当てる方法と、フレネルレンズ的な集束を模して互い
に半波長すれた2相(以下、0相とπ相と呼ぶ)を割り
当てる方法とが考えられる。後者は、駆動回路を非常に
簡略化できる優れた方法であり、本実施形態ではこの0
相とπ相の2相のみを用いる駆動方法を使用した。
The driving method of the piezoelectric element array 101 is as follows.
As a method of driving by giving a phase difference to each piezoelectric element of the simultaneously driven piezoelectric element group, a method of assigning a complex phase difference that changes in a quadratic manner by imitating a concave lens-like converging rate, A method of allocating two phases (hereinafter, referred to as 0 phase and π phase) shifted by half a wavelength to simulate focusing like a Fresnel lens can be considered. The latter is an excellent method that can greatly simplify the drive circuit.
A driving method using only two phases, a phase and a π phase, was used.

【0030】図2は、図1に示すインクジェット記録ヘ
ッドにおける超音波集束方法の原理を説明する図であ
り、(a)は副走査方向(アレイの配列方向と直行する
方向)、(b)は主走査方向の超音波集東状態をそれぞ
れ示している。図2(a)に示すように、圧電体層102
から放射された超音波は、音響レンズ(フレネルレンズ)
によりスリット開口部109付近に焦点を結ぶように、イ
ンク中で副走査方向に集束する。さらに、図2(b)に
示すように圧電体層102から放射される超音波は音響レ
ンズ層105を経て、フレネル輪体理論に基づいた駆動に
より、インク中で主走査方向に集束する。このようにし
てスリット開口部109付近に集束した超音波により大き
な圧力が発生するため、インク滴が吐出することにな
る。
FIGS. 2A and 2B are views for explaining the principle of the ultrasonic focusing method in the ink jet recording head shown in FIG. 1, wherein FIG. 2A shows a sub-scanning direction (a direction orthogonal to the array direction), and FIG. The state of the ultrasound collection in the main scanning direction is shown. As shown in FIG. 2A, the piezoelectric layer 102
Ultrasonic waves radiated from the acoustic lens (Fresnel lens)
Focuses in the ink in the sub-scanning direction so as to focus on the vicinity of the slit opening 109. Further, as shown in FIG. 2B, the ultrasonic wave radiated from the piezoelectric layer 102 passes through the acoustic lens layer 105 and is focused in the ink in the main scanning direction by driving based on the Fresnel cycle theory. In this manner, a large pressure is generated by the ultrasonic waves focused near the slit opening 109, and thus ink droplets are ejected.

【0031】(インクジェット記録装置の駆動方法)図3
(a)〜(d)は、圧電素子アレイ2のうちの隣接する
4個の圧電素子を1つの圧電素子グループとして同時駆
動し、超音波ビームを一点に集中させる場合の動作を模
式的に示したものである。1ライン分の画点を少なくと
も1/4ラインずつ、あるいはそれ以上に分割して形成
する場合の動作であり、個別電極層103a、103b、103c、
103d、103e、103f、103g、103hに対してリニアスキャン
動作で主走査方向にシフトしつつ駆動電圧を印加するよ
うにしている。
(Driving Method of Inkjet Recording Apparatus) FIG.
(A) to (d) schematically show an operation in which four adjacent piezoelectric elements of the piezoelectric element array 2 are simultaneously driven as one piezoelectric element group to concentrate an ultrasonic beam at one point. It is a thing. This is an operation in a case where the image points for one line are formed by dividing the image into at least 1/4 lines or more, and the individual electrode layers 103a, 103b, 103c,
A driving voltage is applied to 103d, 103e, 103f, 103g, and 103h while shifting in the main scanning direction by a linear scanning operation.

【0032】図3(a)では、グループ化された個別電
極層103b、103c、103d、103eのうち、内側2個の個別電
極層103c、103dに所定のバースト電圧を印加し、外側2
個の個別電極層103a、103eには内側2個の個別電極層1
03c、103dに印加するバースト電圧の位相よりも位相の
進んだバースト電圧を印加することで、圧電素子グルー
プの中心部すなわち個別電極103c、104d間の直上からイ
ンク滴を吐出させている。
In FIG. 3A, a predetermined burst voltage is applied to the inner two individual electrode layers 103c and 103d among the grouped individual electrode layers 103b, 103c, 103d and 103e, and the outer two
Each of the two individual electrode layers 103a and 103e has
By applying a burst voltage having a phase advanced from the phase of the burst voltage applied to 03c and 103d, ink droplets are ejected from the center of the piezoelectric element group, that is, directly above the individual electrodes 103c and 104d.

【0033】図3(b)では、次にグループ化された個
別電極層103c、103d、103e、103fのうち、内側2個の個
別電極層103d、103eに所定のバースト電圧を印加し、外
側2個の個別電極層103c、103fには内側2個の個別電極
層103d、103eに印加するバースト電圧の位相よりも位相
の進んだバースト電圧を印加し、103d、103e間の直上か
らインク滴を吐出させている。
In FIG. 3B, a predetermined burst voltage is applied to the inner two individual electrode layers 103d and 103e of the next grouped individual electrode layers 103c, 103d, 103e and 103f, and the outer A burst voltage whose phase is advanced from the phase of the burst voltage applied to the inner two individual electrode layers 103d and 103e is applied to the individual electrode layers 103c and 103f, and ink droplets are ejected from immediately above between 103d and 103e. Let me.

【0034】図3(c)では、次にグループ化された個
別電極層103d、103e、103f、103gのうち、内側2個の個
別電極層103e、103fに所定のバースト電圧を印加し、外
側2個の個別電極層103d、103gには内側2個の個別電極
層103e、103fに印加するバースト電圧の位相よりも位相
の進んだバースト電圧を印加している。
In FIG. 3C, a predetermined burst voltage is applied to the inner two individual electrode layers 103e and 103f of the next grouped individual electrode layers 103d, 103e, 103f and 103g, and the outer two A burst voltage whose phase is advanced from the phase of the burst voltage applied to the inner two individual electrode layers 103e and 103f is applied to the individual electrode layers 103d and 103g.

【0035】また、図3(d)では、個別電極層103a、
103b、103c、103d、103e、103f、103g、103hを個別電極
層103a、103b、103c、103dのグループと、個別電極層10
3e、103f、103g、103hのグループに分け、これら2つの
グループを同時に駆動して、所定のピッチで2つのイン
ク液滴を吐出させる場合の動作を示している。
In FIG. 3D, the individual electrode layers 103a,
103b, 103c, 103d, 103e, 103f, 103g, 103h are divided into groups of individual electrode layers 103a, 103b, 103c, 103d, and individual electrode layers 10
The operation in the case of dividing into three groups of 3e, 103f, 103g, and 103h and simultaneously driving these two groups to eject two ink droplets at a predetermined pitch is shown.

【0036】この動作例では、1画点を記録するために
4個の圧電素子で1つの圧電素子グルーブとしたが、1
つの圧電素子グループを構成する圧電素子の素子数を増
加させれば、求心的に集束する超音波ビームの波面が滑
らかになり、エネルギー密度も高くなるので、インク液
滴のばらつき低減と圧電素子アレイ101に印加する駆動
電圧の低減を図ることができる。
In this operation example, one piezoelectric element groove is formed by four piezoelectric elements in order to record one pixel.
Increasing the number of piezoelectric elements that make up one piezoelectric element group smoothes the wavefront of the ultrasonic beam concentrically focused and increases the energy density. The drive voltage applied to 101 can be reduced.

【0037】(駆動手段の構成例)次に、図1中の駆動手
段110の構成例について説明する。図4は、駆動手段110
の要部構成を示すブロック図である。図4において、制
御部40はシステムのタイミングを制御する部分であり、
CPUを有することもある。ラインメモリ42は、制御部40
からのタイミング信号によって制御され、画像データの
書き込み及び読み出しが行われる。
(Structural Example of Driving Means) Next, a structural example of the driving means 110 in FIG. 1 will be described. FIG.
FIG. 2 is a block diagram showing a configuration of a main part of FIG. In FIG. 4, a control unit 40 is a part that controls the timing of the system,
May have a CPU. The line memory 42 includes a control unit 40
, And writing and reading of image data are performed.

【0038】駆動データ生成部43は、ラインメモリ42か
ら送られてくる画像データに基づき、図1中の圧電素子
アレイ101の圧電素子48を駆動するための駆動データを
生成する。ここでは、説明を簡単にするために、圧電素
子48を個別に48a、48b、48c・・・と示しているが、図
1〜図3における個別電極103に相当すると考えること
ができる。この駆動データ生成部43の詳細は、図5を用
いて後に詳しく説明する。
The drive data generator 43 generates drive data for driving the piezoelectric elements 48 of the piezoelectric element array 101 in FIG. 1 based on the image data sent from the line memory 42. Here, for the sake of simplicity, the piezoelectric elements 48 are individually shown as 48a, 48b, 48c,..., But can be considered to correspond to the individual electrodes 103 in FIGS. The details of the drive data generator 43 will be described later in detail with reference to FIG.

【0039】図示しないスキャナの出力や伝送路から送
られてくる画像データはラインメモリ42に入力され、制
御部40によってタイミングが制御されてラインメモリ42
に書き込まれる。画像データは、この例では1画素あた
り1ビットのデータで構成される。ラインメモリ42は、
例えば4960ビットの容量を有し、600dpiの解
像度でA4用紙サイズの1ライン分の画像データを記憶
できる。
An output of a scanner (not shown) and image data sent from a transmission line are input to a line memory 42, and the timing is controlled by a control unit 40 to control the line memory 42.
Is written to. In this example, the image data is composed of 1-bit data per pixel. Line memory 42
For example, it has a capacity of 4960 bits and can store one line of image data of A4 paper size at a resolution of 600 dpi.

【0040】もちろん、画像データが1画素あたり8ビ
ットなどの多値データの場合もあり、その時のラインメ
モリ42はビット数に対応した容量を有している。
Of course, the image data may be multi-valued data such as 8 bits per pixel, and the line memory 42 at that time has a capacity corresponding to the number of bits.

【0041】ラインメモリ42に一時的に記憶された画像
データは、順次読み出されて駆動データ生成部43に送ら
れる。駆動データ生成部43では、圧電素子48を駆動する
ための選択信号を生成する。
The image data temporarily stored in the line memory 42 is sequentially read out and sent to the drive data generator 43. The drive data generation unit 43 generates a selection signal for driving the piezoelectric element 48.

【0042】(駆動手段110の動作)次に、図6に示した
駆動データの転送と圧電素子の駆動タイミングチャート
を参照して、駆動手段110の動作を説明する。駆動手段1
10は、水平同期信号HSYNCの立ち上がりで動作を開始す
る。駆動データ生成部43で生成された駆動データは、シ
フトレジスタ44の初段のシフトレジスタ素子44aの入力
に与えられ、制御部40からのクロックSIFT CLOCKに同
期して順次、次段のシフトレジスタ素子44b,44c・・・
に転送される。4960個全ての駆動データがシフトレ
ジスタ44に転送されると、制御部40からのラッチ信号LA
TCHCLOCKによりシフトレジスタ44内の駆動データがラッ
チ45に取り込まれる。
(Operation of Driving Unit 110) Next, the operation of the driving unit 110 will be described with reference to the transfer timing of driving data and the driving timing chart of the piezoelectric element shown in FIG. Driving means 1
10 starts the operation at the rise of the horizontal synchronization signal HSYNC. The drive data generated by the drive data generation unit 43 is supplied to the input of the first-stage shift register element 44a of the shift register 44, and sequentially in synchronization with the clock SIFT CLOCK from the control unit 40, the next-stage shift register element 44b , 44c ・ ・ ・
Is forwarded to When all 4960 drive data are transferred to the shift register 44, the latch signal LA from the control unit 40
Drive data in the shift register 44 is taken into the latch 45 by TCHCLOCK.

【0043】さらに、セレクタ46において、ラッチ45か
ら出力される駆動データに応じて、高周波信号発生部41
からの位相の異なる2種類の高周波信号SIGNAL ZERO、
SIGNAL PAI及び接地信号GNDのいずれかが選択的に出力
される。駆動データ生成部43で生成される駆動データ
は、これらの2種類の高周波信号SHIGNAL ZERO、SHIGN
AL PAIのそれぞれによる圧電素子48の駆動のオン・オ
フを制御するデータであり、1つの高周波信号に対して
1ビットのデータである。駆動データは、2種類の高周
波信号のオン・オフにより2ビットのデータとして出力
される。従って、1つの圧電素子48に対応するシフトレ
ジスタ44及びラッチ45はそれぞれ2ビットで一組となる
ように構成されている。セレクタ46における高周波信号
の選択は、表1のような真理値表に基づいて行われる。
Further, in the selector 46, the high-frequency signal generator 41 according to the drive data output from the latch 45.
SIGNAL ZERO, two kinds of high frequency signals with different phases from
Either the SIGNAL PAI or the ground signal GND is selectively output. The drive data generated by the drive data generator 43 includes these two types of high frequency signals SHIGNAL ZERO, SHIGN
This is data for controlling ON / OFF of driving of the piezoelectric element 48 by each of the AL PAIs, and is 1-bit data for one high-frequency signal. The drive data is output as 2-bit data by turning on / off two types of high-frequency signals. Therefore, the shift register 44 and the latch 45 corresponding to one piezoelectric element 48 are configured so as to form a set of two bits. The selection of the high-frequency signal in the selector 46 is performed based on a truth table as shown in Table 1.

【表1】 セレクタ46から出力された高周波信号は、ドライバ47に
より電圧増幅された後、対応する圧電素子48に印加され
る。1つの圧電素子48には、実質的に10〜30V程度
の振幅の電圧が印加される。また、600dpi程度の
画素密度に適したインク滴を吐出させるためには、高周
波信号の周波数が50MHz程度に選ばれる。
[Table 1] The high-frequency signal output from the selector 46 is voltage-amplified by the driver 47 and then applied to the corresponding piezoelectric element 48. A voltage having an amplitude of substantially 10 to 30 V is applied to one piezoelectric element 48. In order to eject ink droplets suitable for a pixel density of about 600 dpi, the frequency of the high-frequency signal is selected to be about 50 MHz.

【0044】このようにして圧電素子48に対するハース
ト状の高周波信号の印加が行われている間に、2番目の
高周波信号印加のための駆動データがシフトレジスタ44
に転送され、最初の高周波信号の印加期間DRIVE1、つま
り最初のインク液滴吐出動作が終了すると、2番目の高
周波信号印加期間DRIVE2が始まる。以下同様に、高周波
信号の印加を繰り返し行い、必要回数だけ行った時点で
1ラインの記録動作が終了する。図6では、簡単のため
に1ラインを4回の吐出動作で記録する例を示してい
る。
While the application of the high-frequency signal in the hearst shape to the piezoelectric element 48 is performed in this manner, the driving data for applying the second high-frequency signal is transferred to the shift register 44.
When the first high-frequency signal application period DRIVE1, that is, the first ink droplet discharge operation is completed, the second high-frequency signal application period DRIVE2 starts. Hereinafter, similarly, the application of the high-frequency signal is repeated, and the recording operation of one line is completed when the required number of times has been performed. FIG. 6 shows an example in which one line is printed by four ejection operations for simplicity.

【0045】(駆動データ生成部43について)図5に、図
4中の駆動データ生成部43の概略構成を示す。図5にお
いて、駆動データ列生成ブロック53,63は、駆動データ
列設定部54および64により1つのインク液滴を吐出する
ために必要な複数の圧電素子を駆動するためのデータ列
を設定して、駆動データ列バッファ55,65を介して出力
するものであり、例えば4つの圧電素子を同時駆動する
ことにより1つのインク液滴を吐出する場合には、4つ
の駆動データを1組のデータ列として設定する。駆動デ
ータ列は、前述した位相の異なる2種類の高周波信号SI
GNAL ZERO、SIGNAL PAIさらにGNDを選択するために2
種類用意される。
(Regarding the Drive Data Generation Unit 43) FIG. 5 shows a schematic configuration of the drive data generation unit 43 in FIG. In FIG. 5, drive data string generation blocks 53 and 63 set data strings for driving a plurality of piezoelectric elements necessary for discharging one ink droplet by drive data string setting units 54 and 64. Are output via the drive data array buffers 55 and 65. For example, when one ink droplet is ejected by simultaneously driving four piezoelectric elements, the four drive data are converted into a set of data arrays. Set as The drive data string is composed of the two types of high-frequency signals SI having different phases described above.
2 to select GNAL ZERO, SIGNAL PAI and GND
Kinds are prepared.

【0046】すなわち、駆動データ列生成ブロック53,6
3は、3種類の高周波信号SIGNAL ZERO、SIGNAL PAIさ
らにGND対応する2種類の駆動データ列ZERO-DATEを生成
する。これら2つの駆動データ列生成ブロック53,63は
同一の構成で実現できる。駆動データ列設定部54,64
は、単純なスイッチ構成にすることもできるし、RAM
やROMを用いて構成することも可能である。
That is, the drive data string generation blocks 53 and 6
3 generates three types of high-frequency signals SIGNAL ZERO, SIGNAL PAI, and two types of drive data strings ZERO-DATE corresponding to GND. These two drive data string generation blocks 53 and 63 can be realized by the same configuration. Drive data string setting unit 54, 64
Can be a simple switch configuration, RAM
It is also possible to use a ROM or a ROM.

【0047】駆動データ列バッファ55,65は、駆動デー
タ列設定部54,64からの駆動データ列を取り込み、駆動
データ列を構成するデータを1個ずつ時系列的に順次読
み出すバッファである。本実施形態では、駆動データ列
バッファ55,65はパラレル入力/シリアル出力のシフト
レジスタからなり、制御部40からのロード信号LOAD CL
OCKによって駆動データ列設定部54,64から駆動データ列
を読み込み、制御部40からの読み出し信号READ CLOCK
によって駆動データ列のうちの1つのデータを読み出す
構成となっている。
The drive data string buffers 55 and 65 are buffers that take in the drive data strings from the drive data string setting units 54 and 64 and sequentially read out the data constituting the drive data strings one by one in time series. In the present embodiment, the drive data string buffers 55 and 65 are composed of parallel input / serial output shift registers, and the load signal LOAD CL
The drive data string is read from the drive data string setting units 54 and 64 by OCK, and the read signal READ CLOCK from the control unit 40 is read.
Thereby, one data of the driving data train is read.

【0048】セレクタ56,66は、それぞれ駆動データ列
バッファ55,65から送出される駆動データを制御部40か
らのタイミング選択信号TIMING SELECTに従って選択し
てAND回路57,67に送出する。AND回路57,67は、セレクタ
56,66からの駆動データと図4中のラインメモリ42から
の画像データとの論理積を図4中のシフトレジスタ44に
駆動データDRIVE EDATAとして送出する。ここで、画像
データ1画素分に対して駆動データは複数個を対応させ
る必要があるので、この例では4つの読み出し信号READ
CLOCKに対応させた4個の駆動データと1つの画像デ
ータとの論理値をそれぞれ送出した後、次の画素に対す
る画像データの処理に移る。このために、ラインメモリ
42から読み出した1つの画像データを4回読み出す期間だ
け保持しておくためのラッチ52が設けてある。
The selectors 56 and 66 select the drive data sent from the drive data string buffers 55 and 65, respectively, according to the timing selection signal TIMING SELECT from the control unit 40, and send them to the AND circuits 57 and 67. AND circuits 57 and 67 are selectors
The logical product of the drive data 56 and 66 and the image data from the line memory 42 in FIG. 4 is sent to the shift register 44 in FIG. 4 as drive data DRIVE EDATA. Here, since it is necessary to make a plurality of drive data correspond to one pixel of image data, in this example, four read signals READ
After sending the logical values of the four drive data and one image data corresponding to CLOCK, the process proceeds to the image data processing for the next pixel. For this, line memory
A latch 52 is provided for holding one image data read out from 42 for a period of four readings.

【0049】また、図5では図4中のラインメモリ42か
らの画像データが量子化部51を介してラッチ52に入力さ
れるように構成されているが、画像データとして2値デ
ータを扱う場合は、量子化部51は何も機能する必要は
ない。しかし、本実施形態のように、例えばラインメモ
リ42に入力される画像データが1画素当たり8ビットな
どの多値データの場合には、この量子化部51において適
当な値で例えば4値化処理が行われる。この多値化処理
に基づき、駆動データ列設定部54,64に駆動データ列が
設定される。
In FIG. 5, the image data from the line memory 42 in FIG. 4 is configured to be input to the latch 52 via the quantization unit 51. Does not require that the quantization unit 51 function at all. However, when the image data input to the line memory 42 is multi-valued data such as 8 bits per pixel, as in the present embodiment, the quantization unit 51 performs, for example, a quaternary processing with an appropriate value. Is performed. Based on this multi-value processing, drive data strings are set in the drive data string setting units 54 and 64.

【0050】このようにしてAND回路57,67から送出され
るデータは、所定の圧電素子を駆動するための駆動デー
タであり、高周波信号SIGNAL ZERO、SIGNAL PAIを選
択するための2値のデータである。高周波信号SIGNAL
ZEROを選択するための駆動データZERO-DATEの生成と同
様に、高周波信号SIGNAL PAIを選択するための駆動デ
ータPAI-DATEも出力される。すなわち、図4中のシフト
レジスタ44には2ビットのデータが入力される。
The data transmitted from the AND circuits 57 and 67 in this manner is drive data for driving a predetermined piezoelectric element, and is binary data for selecting the high-frequency signals SIGNAL ZERO and SIGNAL PAI. is there. High frequency signal SIGNAL
Similarly to the generation of the drive data ZERO-DATE for selecting ZERO, the drive data PAI-DATE for selecting the high-frequency signal SIGNAL PAI is also output. That is, 2-bit data is input to the shift register 44 in FIG.

【0051】(駆動データ生成部43の動作)次に、図4に
示す駆動データの生成と転送に関するタイミングチャー
トを参照して、駆動データ生成部43の動作をさらに詳し
く説明する。図7(a)に示すように、まず制御部40か
らのロード信号LOAD CLOCKにより駆動データ列設定部5
4,64から駆動データ列が駆動データ列バッファ55,65に
取り込まれる。このとき、1画素目の画像データIMAGE
DATEがラインメモリ42から読み出されてラッチ52に一
時記憶される。この1画素目の画像データに対して、4
つの駆動データDRIVE DATEが読み出し信号READ CLOCK
に同気同期して生成される。次に、1画素目の画像デー
タから4つ先の5画素目の画像データがラインメモリ42
から読み出され、この5画素目の画像データに対しても
4つの駆動データが生成されて送出される。以下、同様
にラインメモリ42からは4番地づつずれた画像データが
読み出される。すなわち、圧電素子の位置で4つおきに
インク液滴が吐出するように駆動データが設定される。
(Operation of Drive Data Generation Unit 43) Next, the operation of the drive data generation unit 43 will be described in more detail with reference to a timing chart relating to generation and transfer of drive data shown in FIG. As shown in FIG. 7A, first, the drive data string setting unit 5 receives a load signal LOAD CLOCK from the control unit 40.
Drive data strings are taken into drive data string buffers 55 and 65 from 4,64. At this time, the image data IMAGE of the first pixel
DATE is read from the line memory 42 and temporarily stored in the latch 52. For the image data of the first pixel, 4
Drive data DRIVE DATE is read signal READ CLOCK
Is generated in synchronism. Next, the image data of the fifth pixel four pixels ahead of the image data of the first pixel is stored in the line memory 42.
, And four drive data are generated and transmitted for the image data of the fifth pixel. Hereinafter, similarly, image data shifted by four addresses is read from the line memory 42. That is, the drive data is set so that every fourth ink droplet is ejected at the position of the piezoelectric element.

【0052】このようにして駆動データが4960個転
送されると、先に図6のタイミングチャートで説明した
ように、ラッチ信号LACH CLOCKによりラッチ45に駆動
デー夕を取り込み、圧電素子の4素子おきの位置からイ
ンク液滴を吐出させるという一連の記録動作が行われ
る。
When 4960 pieces of drive data are transferred in this way, as described earlier with reference to the timing chart of FIG. 6, the drive data is fetched into the latch 45 by the latch signal LACH CLOCK, and every four piezoelectric elements. A series of recording operations of ejecting ink droplets from the position are performed.

【0053】インク液滴の吐出は4素子おきの位置なの
で、次回のインク液滴吐出に際しては吐出位置を1素子
分ずらして吐出させる。すなわち、図7(b)に示すよ
うにシフトレジスタ44に対する転送クロックSHIFT CLO
CKの送出が開始されるが、1個目の転送クロックに対し
ては、制御部40からのタイミング選択信号TIMING SELE
CTはオフであり、図5のセレクタ56,66の出力は駆動デ
ータ列を選択せずに非駆動データ(ここでは接地信号GN
D)を送出する。これは、前回のインク液滴吐出時に用
いられた圧電素子の位相を1つずらす役目をしており、
一番端に対応する圧電素子を強制的に非駆動状態にする
ものである。この後、タイミング選択信号TIMING SELE
CTがオンになり、ロード信号LOAD CLOCK以下の信号が
図7(a)と同様に送出される。このとき、ラインメモ
リ42から読み出される画像データは2画素目、6画素
目、10画素目、14画素目・・・のように4つおきに
読み出される。
Since the ink droplets are ejected every four elements, the ejection position is shifted by one element when ejecting the next ink droplet. That is, as shown in FIG. 7B, the transfer clock SHIFT CLO
Transmission of CK is started, but for the first transfer clock, the timing selection signal TIMING SELE
CT is off, and the outputs of the selectors 56 and 66 in FIG. 5 output the non-drive data (here, the ground signal GN) without selecting the drive data train.
Send out D). This serves to shift the phase of the piezoelectric element used at the time of the previous ink droplet ejection by one,
This is for forcing the piezoelectric element corresponding to the extreme end to the non-drive state. After that, the timing selection signal TIMING SELE
CT is turned on, and a signal equal to or less than the load signal LOAD CLOCK is transmitted in the same manner as in FIG. At this time, the image data read from the line memory 42 is read every fourth pixel, such as the second pixel, the sixth pixel, the tenth pixel, the fourteenth pixel, and so on.

【0054】同様に、3回目のインク液滴吐出時には図
7(c)に示すように、端から2素子分だけ非駆動とな
るように、タイミング選択信号TIMING SELECTと転送ク
ロックSIFT CLOCKの関係が設定される。図示しない
が、4回目のインク液滴吐出時も同様の動作が行われ、
1ライン分の全てのインク液滴の吐出が完了し、1ライ
ン目と同様な動作で次ラインの吐出が行われる。
Similarly, at the time of the third ink droplet ejection, the relationship between the timing selection signal TIMING SELECT and the transfer clock SIFT CLOCK is set so that two elements from the end are not driven, as shown in FIG. 7C. Is set. Although not shown, the same operation is performed at the time of the fourth ink droplet ejection,
Discharge of all ink droplets for one line is completed, and discharge of the next line is performed by the same operation as the first line.

【0055】(駆動データ列の具体例)上述のように4つ
の圧電素子を同時駆動する場合に必要な4つの駆動デー
タを下記表1のようにあらわした時の駆動データ列の具
体例を表2に示す。なお、表2(a)は、素子の並び順
に選択される高周波信号の位相を示し、表2(b)は、
その時の駆動データ列を示している。この例では、圧電
素子48の並び順にPAI、ZERO、ZERO、PAIとなるデータ列
である。ここで、ZERO、PAIは互いに位相が180°異
なる高周波信号をそれぞれ選択するためのデータを意味
する。このような駆動データを与えた場合のインク液滴
の吐出原理は、先の図2および図3で説明した通りであ
る。
(Specific Example of Driving Data Sequence) A specific example of the driving data sequence when the four driving data necessary for simultaneously driving the four piezoelectric elements as described above are shown in Table 1 below. It is shown in FIG. Table 2 (a) shows the phase of the high-frequency signal selected in the arrangement order of the elements, and Table 2 (b)
The drive data sequence at that time is shown. In this example, the data sequence is PAI, ZERO, ZERO, and PAI in the order in which the piezoelectric elements 48 are arranged. Here, ZERO and PAI mean data for selecting high-frequency signals whose phases are different from each other by 180 °. The principle of ejecting ink droplets when such drive data is given is as described with reference to FIGS.

【表2】 さらに、表3乃至5に同時駆動する圧電素子の素子数
(同時駆動素子数)の異なる場合の駆動データ列の例も示
す。表3は同時駆動素子数が8素子、表4は同時駆動素
子数が9素子、表5は、同時駆動素子数が10素子の場
合の例である。
[Table 2] Further, Tables 3 to 5 show the number of simultaneously driven piezoelectric elements.
An example of a drive data sequence in the case of different numbers of (simultaneous drive elements) is also shown. Table 3 shows an example in which the number of simultaneously driven elements is eight, Table 4 shows an example in which the number of simultaneously driven elements is nine, and Table 5 shows an example in which the number of simultaneously driven elements is ten.

【表3】 [Table 3]

【表4】 [Table 4]

【表5】 次に、インク滴の粒径情報を含む画像情報が入力された
場合の駆動方法を図8を用いて説明する。
[Table 5] Next, a driving method when image information including ink droplet diameter information is input will be described with reference to FIG.

【0056】まず、第1の粒径のインク滴を吐出させる
時の吐出量制御素子の制御法(インク吐出量制御駆動
1)を説明する。圧電素子アレイを形成する複数の圧電
素子の内、m番目〜m+n番目のn+1個の素子を圧電
素子グループとし、その中のm番目およびm+n番目の
素子を吐出量制御用素子としている。この圧電素子グル
ープ内の個々の圧電素子へ、フレネル輪帯理論に基づく
0相あるいはπ相の位相を表6(a),(b)にしたが
って割り当てて駆動する。すなわち、吐出量制御用素子
も含め、圧電素子グループの全ての素子を同時駆動して
いる。
First, a method of controlling the ejection amount control element when ejecting ink droplets of the first particle diameter (ink ejection amount control drive 1) will be described. Of the plurality of piezoelectric elements forming the piezoelectric element array, the (m + 1) -th to (m + n) -th elements are a piezoelectric element group, and the m-th and (m + n) -th elements among them are ejection amount controlling elements. Each of the piezoelectric elements in this piezoelectric element group is driven by allocating a 0-phase or a π-phase based on the Fresnel zone theory according to Tables 6 (a) and 6 (b). That is, all the elements of the piezoelectric element group, including the ejection amount control elements, are simultaneously driven.

【0057】それぞれの圧電素子から発生した超音波
は、主走査方向の超音波はインク液面近傍に集束し、副
走査方向の超音波の集束は図1中の音響レンズ兼音響マ
ッチング層105によって行われ、液面近傍のインク106が
第1の粒径のインク滴となって吐出する。
As for the ultrasonic waves generated from the respective piezoelectric elements, the ultrasonic waves in the main scanning direction are focused near the ink surface, and the ultrasonic waves in the sub-scanning direction are focused by the acoustic lens / acoustic matching layer 105 in FIG. Then, the ink 106 near the liquid surface is ejected as an ink droplet having the first particle diameter.

【表6】 次に、第2の粒径のインク滴を吐出させる時の吐出量制
御素子の制御法(インク吐出量制御駆動2)を説明す
る。
[Table 6] Next, a method of controlling the ejection amount control element when ejecting ink droplets of the second particle diameter (ink ejection amount control drive 2) will be described.

【0058】(インク吐出量制御駆動1)と同じ圧電素
子グループのうち、吐出量制御素子に直流電圧を印加
し、m+1番目〜m+n−1番目のn−1個の圧電素子
をフレネル輪帯理論に基づく0相あるいはπ相の位相で
表7(c)、(d)にしたがって割り当てて同時駆動す
る。
In the same piezoelectric element group as in (ink ejection amount control drive 1), a DC voltage is applied to the ejection amount control element, and the (m + 1) -th to (m + n-1) -th n-1 piezoelectric elements are subjected to Fresnel zone theory. Are assigned in accordance with Tables 7 (c) and 7 (d) at the phase of 0 phase or π phase based on

【0059】すなわち圧電素子グループの素子配列の中
心位置を基準に、左右対称な位置にある少なくとも1対
の素子(この例ではm+n番目の素子と、さらにこのm
+n番目の圧電素子に対して、圧電素子グループの素子
配列の中心位置を基準に、左右対称な位置にあるm番目
の素子)を同時駆動させずに非駆動状態(ここでは接地
状態)とする駆動手段である。これにより、発生する超
音波エネルギー量が減少し、インク滴の吐出量は、「イ
ンク滴吐出量制御駆動1」と比較して減少し、小粒のイ
ンク滴(第2の粒径のインク滴)が吐出する。
That is, at least one pair of elements (in this example, the (m + n) -th element and the m + n-th element, which are symmetrical with respect to the center position of the element array of the piezoelectric element group).
With respect to the + n-th piezoelectric element, the m-th element at a position symmetrical to the left and right with respect to the center position of the element array of the piezoelectric element group) is not driven at the same time, and is set to the non-driving state (grounded state). Drive means. As a result, the amount of generated ultrasonic energy is reduced, and the ejection amount of the ink droplet is reduced as compared with the “ink droplet ejection amount control drive 1”, so that a small ink droplet (an ink droplet having a second particle size) is formed. Is discharged.

【表7】 次に、第3の粒径のインク滴を吐出させる時の吐出量制
御素子の制御法(インク吐出量制御駆動3)を説明す
る。
[Table 7] Next, a method of controlling the ejection amount control element when ejecting ink droplets of the third particle diameter (ink ejection amount control drive 3) will be described.

【0060】(インク吐出量制御駆動1)と同じ圧電素
子グループのうち、m+1番目〜m+n−1番目のn−
1個の圧電素子をフレネル輪帯理論に基づく0相あるい
はπ相の位相で駆動し、吐出量制御用素子にはフレネル
輪帯に基づく位相と反対の位相で高周波電圧を印加し、
表8(e)、(f)にしたがって割り当てて同時駆動す
る。
In the same piezoelectric element group as (ink ejection amount control drive 1), the (m + 1) th to (m + n−1) th n−
One piezoelectric element is driven with a phase of 0 or π based on the Fresnel zone theory, and a high-frequency voltage is applied to the discharge control element at a phase opposite to the phase based on the Fresnel zone.
Assignment and simultaneous driving are performed according to Tables 8 (e) and 8 (f).

【0061】すなわち圧電素子グループの素子配列の中
心位置を基準に、左右対称な位置にある少なくとも一対
の素子(この例ではm+n番目の素子と、さらにこのm
+n番目の圧電素子に対して、圧電素子グループの素子
配列の中心位置を基準に、左右対称な位置にあるm番目
の素子)を本来の位相とは逆位相の駆動信号を印加する
調整用駆動素子とし、集束点での音波のエネルギー量を
減少させる駆動とする制御方法である。これにより、イ
ンク滴の吐出量は、「インク滴吐出量制御駆動1」と比
較して減少する。特に、本来の位相とは逆位相の駆動信
号を印加して、集束点での音波のエネルギー量の一部を
相殺し、吐出のためのエネルギーを減少させる駆動の場
合は、「インク滴吐出量制御法2」のように、単純に発
生エネルギーを減少させる場合よりも、さらに小粒のイ
ンク滴(第3の粒径のインク滴)が吐出することが可能
である。
That is, at least one pair of elements (in this example, the (m + n) -th element and the m + n-th element, which are symmetrical with respect to the center position of the element arrangement of the piezoelectric element group).
+ N-th piezoelectric element, an adjustment drive for applying a drive signal having a phase opposite to the original phase to the m-th element at a position symmetrical with respect to the center position of the element array of the piezoelectric element group. This is a control method in which the element is used as a drive for reducing the energy amount of the sound wave at the focal point. Accordingly, the ejection amount of the ink droplet is reduced as compared with “ink droplet ejection amount control drive 1”. In particular, in the case of driving in which a drive signal having a phase opposite to the original phase is applied to cancel a part of the energy amount of the sound wave at the focal point and reduce the energy for ejection, the “ink droplet ejection amount” It is possible to discharge even smaller ink droplets (ink droplets of a third particle diameter) than in the case where the generated energy is simply reduced as in “Control Method 2”.

【表8】 次に、第4の粒径のインク滴を吐出させる時の吐出量制
御素子の制御法(インク吐出量制御駆動4)を説明す
る。圧電素子アレイを形成する複数の圧電素子の内、m
−1番目〜m+n+1番目のn+3個の素子を圧電素子
グループとし、その中のm−1番目およびm+n+1番
目の素子を吐出量制御用素子としている。この圧電素子
グループ内の個々の圧電素子へ、フレネル輪帯理論に基
づく0相あるいはπ相の位相を表9(a),(b)にし
たがって割り当てて駆動する。すなわち、吐出量制御用
素子も含め、圧電素子グループの全ての素子を同時駆動
している。
[Table 8] Next, a method of controlling the ejection amount control element when ejecting ink droplets of the fourth particle diameter (ink ejection amount control drive 4) will be described. M of the plurality of piezoelectric elements forming the piezoelectric element array
The (n-1) -th to (m + n + 1) -th n + 3 elements are taken as a piezoelectric element group, and the (m-1) -th and (m + n + 1) -th elements are taken as ejection amount control elements. Each of the piezoelectric elements in the piezoelectric element group is driven by allocating a 0-phase or a π-phase based on the Fresnel zone theory according to Tables 9 (a) and 9 (b). That is, all the elements of the piezoelectric element group, including the ejection amount control elements, are simultaneously driven.

【0062】これにより、インク滴(第4の粒径のイン
ク滴)は、[インク滴吐出量制御駆動1]と比較して大粒
となる。
As a result, the ink droplets (ink droplets having the fourth particle diameter) become large compared to [ink droplet ejection amount control drive 1].

【表9】 インク粒径の情報にしたがって、前記インク滴吐出量制
御手段1〜4を選択し、画点サイズを変化させること
で、画像の階調制御を行うことができるようになる。
[Table 9] The tone control of the image can be performed by selecting the ink droplet ejection amount control means 1 to 4 according to the information of the ink particle diameter and changing the image spot size.

【0063】なお、超音波ビームのエネルギー量によっ
てインク粒径が変化するメカニズムは明らかでないが、
以下のような理由であると推察される。
Although the mechanism by which the particle size of the ink changes depending on the energy amount of the ultrasonic beam is not clear,
The following reasons are presumed.

【0064】図9は、インク吐出時の様子を示す模式図
である。
FIG. 9 is a schematic diagram showing a state during ink ejection.

【0065】図9(a)に示すように超音波の収束部近
傍においてインク液面にメニスカス1が形成され、さら
にメニスカスの先端部から波長λの位置にくびれが生
じ、この先端部が、図9(b)に示すようにインク滴2
となって突出するが、超音波ビームのエネルギー量が増
加すると、先端部の幅(図中dで示す)が大きくなるた
めであると思われる。
As shown in FIG. 9A, a meniscus 1 is formed on the ink liquid surface in the vicinity of the converging portion of the ultrasonic wave, and further, a neck is generated at the wavelength λ from the tip of the meniscus. As shown in FIG.
It is thought that this is because, when the energy amount of the ultrasonic beam increases, the width of the tip (shown by d in the figure) increases.

【0066】以下、上述した表6〜9に示した「インク
滴吐出量制御駆動1〜4」による具体的な実施例と結果
についてのべる。
Hereinafter, specific examples and results based on “ink droplet ejection amount control driving 1 to 4” shown in Tables 6 to 9 will be described.

【0067】[0067]

【実施例】まず、以下の要領で、図1に示すようなイン
クジェット記録装置を作成した。
EXAMPLE First, an ink jet recording apparatus as shown in FIG. 1 was prepared in the following manner.

【0068】圧電体層102には、比誘電率200のチタン酸
塩系圧電セラミック板を用いた。この圧電セラミック板
の両一面にTi/Au積層電極をスパッタで、それぞれ
の厚さが0.05μm、0.3μmになるように形成し
た後、3kV/mmの電界を印加して分極処理を行っ
た。その後、エッチングにより個別電極103を形成し、
1素子当たりの電極幅60μm、電極間隔26μm、配
列ピッチ86μmとなるようにした。また、圧電体層10
2の副走査方向の幅は5mmとした。一方、ガラス製の
支持部材100にもTi/Auのアレイ状個別電極を86
μm間隔で形成した。圧亀体層102上のアレイ状の個別
電極103と支持部材100上のアレイ状電極を位置合わせし
た状態でエポキシ樹脂で接着し、両電極が導通するよう
に加圧した。
For the piezoelectric layer 102, a titanate-based piezoelectric ceramic plate having a relative dielectric constant of 200 was used. Ti / Au laminated electrodes are formed on both sides of the piezoelectric ceramic plate by sputtering so that the thicknesses thereof become 0.05 μm and 0.3 μm, respectively, and then an electric field of 3 kV / mm is applied to perform polarization processing. Was. After that, the individual electrodes 103 are formed by etching,
The electrode width per element was 60 μm, the electrode interval was 26 μm, and the arrangement pitch was 86 μm. Also, the piezoelectric layer 10
The width of No. 2 in the sub-scanning direction was 5 mm. On the other hand, Ti / Au array-shaped individual electrodes are also provided on the support member 100 made of glass.
It was formed at intervals of μm. The arrayed individual electrodes 103 on the impression body layer 102 and the arrayed electrodes on the support member 100 were bonded with epoxy resin in a state where they were aligned, and pressure was applied so that both electrodes were conducted.

【0069】次に、圧電体層102を約50MHzで共振
を得られるように厚さ45μmになるように研磨した
後、Ti/Au積層電極からなる共通電極104をスパッ
タ法でそれぞれ0.05μm、1μmの厚さに形成し
た。このとき副走査方向の電極の長さ、すなわち副走査
方向の口径は2.0mmとした。
Next, the piezoelectric layer 102 is polished so as to have a thickness of 45 μm so that resonance can be obtained at about 50 MHz, and then the common electrodes 104 composed of Ti / Au laminated electrodes are each 0.05 μm thick by sputtering. It was formed to a thickness of 1 μm. At this time, the length of the electrode in the sub-scanning direction, that is, the aperture in the sub-scanning direction was 2.0 mm.

【0070】次のステップで形成する音響レンズ兼音響
マッチング層105には、エポキシ樹脂とアルミナ粉末の
混合物を用いた。まず音速が3×103m/s近傍にな
るように混合比を調整し、密度2.20×103kg/
s、音速2.95×103m/sを得た。この混合物を
共通電極104の面に塗布して硬化させ、厚さが約45μ
mになるように研磨した。その後、焦点距離が目的の値
になるように深さ1/2波長(約30μm)の溝を主走
査方向に平行に入れて、一次元フレネルレンズを形成し
た。そして、超音波放射面とインク液106の液面との距
離が音響レンズ105の焦点距離とほぼ一致するようにイ
ンク液保持室7を取り付け、駆動手段110の配線を行っ
て、図1に示す構成のインクジェット記録ヘッドを完成
した。 (第1の実施例)まず、焦点距離2.5mm、同時駆動す
る圧電素子グループの素子数16である図1のインクジ
ェット記録ヘッドを、図8(a)に示した[インク滴吐
出量制御駆動1]に従い、駆動周波数50MHz、電圧
15V、信号印加持問50μsecとしたバースト信号
で駆動した。
For the acoustic lens / acoustic matching layer 105 formed in the next step, a mixture of epoxy resin and alumina powder was used. First, the mixing ratio was adjusted so that the sound speed was around 3 × 10 3 m / s, and the density was 2.20 × 10 3 kg / s.
s and a sound speed of 2.95 × 10 3 m / s. This mixture is applied to the surface of the common electrode 104 and cured to a thickness of about 45 μm.
m. Then, a one-dimensional Fresnel lens was formed by inserting a groove having a depth of 1/2 wavelength (about 30 μm) parallel to the main scanning direction so that the focal length became a target value. Then, the ink liquid holding chamber 7 is attached so that the distance between the ultrasonic wave emitting surface and the liquid surface of the ink liquid 106 substantially coincides with the focal length of the acoustic lens 105, and wiring of the driving means 110 is performed. An ink jet recording head having the above configuration was completed. (First Embodiment) First, the inkjet recording head of FIG. 1 having a focal length of 2.5 mm and the number of elements of a piezoelectric element group driven at the same time of 16 was changed to the ink droplet ejection amount control drive shown in FIG. In accordance with [1], driving was performed with a burst signal having a driving frequency of 50 MHz, a voltage of 15 V, and a signal application time of 50 μsec.

【0071】この時の印字記録実験の結果は、画点サイ
ズ直径60μmとなった。
The result of the printing and recording experiment at this time was a dot size diameter of 60 μm.

【0072】次に、同じインクジェット記録ヘッドを、
図8(b)に示した[インク滴吐出量制御駆動2]に従
い、14個の圧電素子を駆動周波数50MHz、電圧1
5V、信号印加時間50μsecにしたバースト信号で
同時駆動した。
Next, the same ink jet recording head is
According to [ink droplet ejection amount control drive 2] shown in FIG. 8B, 14 piezoelectric elements were driven at a driving frequency of 50 MHz and a voltage of 1
Simultaneous driving was performed with a burst signal having a voltage of 5 V and a signal application time of 50 μsec.

【0073】この時の印字記録実験の結果は、画点サイ
ズが直径50μmになった。
As a result of the printing and recording experiment at this time, the pixel size was 50 μm in diameter.

【0074】次に、図8(c)に示した[インク滴吐出
量制御駆動3]に従い、14個の圧電素子を同時駆動す
るとともに、この同時駆動素子に隣接する両端の素子を
本来印加すべき位相とは逆位相の駆動信号を印加した。
駆動条件は駆動周波数50MHz、電圧15V、信号印
加時間50μsecにしたバースト信号とした。
Next, in accordance with [ink droplet ejection amount control drive 3] shown in FIG. 8C, the fourteen piezoelectric elements are simultaneously driven, and the elements at both ends adjacent to the simultaneously driven elements are originally applied. A drive signal having a phase opposite to the power phase was applied.
The driving conditions were a burst signal with a driving frequency of 50 MHz, a voltage of 15 V, and a signal application time of 50 μsec.

【0075】この時の印字記録実験の結果は、画点サイ
ズが直径40μmとなった。
As a result of the print recording experiment at this time, the pixel size was 40 μm in diameter.

【0076】さらに、同様なインクジェット記録ヘッド
において、図8(d)に示した[インク滴吐出量制御駆
動4]に従い、圧電素子18個の圧電素子グループに、
50MHz、電圧15V信号印加時間50μsecとし
たバースト信号を印加した。
Further, in the same ink jet recording head, according to [ink droplet ejection amount control drive 4] shown in FIG.
A burst signal of 50 MHz and a voltage 15 V signal application time of 50 μsec was applied.

【0077】この時の印字記録実験の結果は、画点サイ
ズが直径70μmとなった。
As a result of the printing and recording experiment at this time, the pixel size was 70 μm in diameter.

【0078】上述した4つの[インク滴吐出量制御駆動
1〜4]インク粒径情報にしたがって選択しながら、カ
ラー写真画像を印字したところ、インク滴制御法を使用
しない場合に比べて階調性が向上し、高品位な印字記録
ができた。 (第2の実施例)本実施例2では、32素子の圧電素子
グループを基本素子数としてインク吐出を確認した。す
なわち、圧電素子グループを下記表10〜表12にした
がってそれぞれ同時駆動させた。
When a color photographic image was printed while selecting according to the above-mentioned four [ink droplet ejection amount control drives 1 to 4] ink particle size information, the gradation was higher than when no ink droplet control method was used. Was improved, and high-quality printing records were obtained. (Second Embodiment) In the second embodiment, ink ejection was confirmed using a piezoelectric element group of 32 elements as the basic number of elements. That is, the piezoelectric element groups were simultaneously driven according to Tables 10 to 12 below.

【0079】また、この実施例ではインクジェット記録
ヘッドの音響レンズを焦点距離が4.0mmのものに変
更し、液面が圧電素子アレイから4.0mmの位置に来
るインク液保持室を用いて行った。
Further, in this embodiment, the acoustic lens of the ink jet recording head is changed to a lens having a focal length of 4.0 mm, and the ink level is adjusted to 4.0 mm from the piezoelectric element array by using an ink liquid holding chamber. Was.

【0080】表10にしたがって、1番目〜32番目の
32素子を50MHz、電圧25V、信号印加時間50
μsecの条件で同時駆動させてインク滴を吐出させた
ところ、画点サイズ80μmになった。
According to Table 10, the first to 32nd 32 elements were set to 50 MHz, a voltage of 25 V, and a signal application time of 50.
When the ink droplets were ejected by simultaneous driving under the condition of μsec, the pixel size became 80 μm.

【表10】 表11にしたがって、2番目〜31番目の30素子を同
様の条件で同時駆動させてインク滴を吐出させたとこ
ろ、画点サイズが70μmになった。
[Table 10] According to Table 11, the second to 31st 30 elements were simultaneously driven under the same conditions to eject ink droplets, and the dot size became 70 μm.

【表11】 表12にしたがって、3番目から30番目の28素子を
同様の条件で同時駆動させてインク滴を吐出させたとこ
ろ、画点サイズが60μmにとなった。
[Table 11] According to Table 12, the third to thirty-eighth elements were simultaneously driven under the same conditions to eject ink droplets, and the pixel size became 60 μm.

【表12】 表13にしたがって、4番目〜29番目の26素子を同
様の条件で同時駆動させてインク滴を吐出させたとこ
ろ、画点サイズが50μmになった。
[Table 12] According to Table 13, the fourth to 29th 26 elements were simultaneously driven under the same conditions to eject ink droplets, and the pixel size became 50 μm.

【表13】 上述した4つの駆動条件を画像情報に応じて選択しなが
らカラー写真画像を印字したところ、インク滴制御法を
使用しない場合に比べて階調性が向上し、高品位な印字
記録ができた。
[Table 13] When a color photographic image was printed while the above four driving conditions were selected in accordance with image information, gradation was improved as compared with the case where the ink droplet control method was not used, and high-quality print recording was possible.

【0081】このように本実施形態によると、複数の音
波発生素子を所定ピッチで配列した音波発生素子アレイ
と該音波発生素子アレイ中の隣接す局所定数個の音波発
生素子からなるグループを同時に駆動する駆動手段をそ
れぞれ有する記録ヘッドを備え、前記駆動手段は、前記
音波発生素子アレイを構成する複数の音波発生素子の少
なくとも一部を、インク滴の吐出量制御用素子として、
議制御用素子に対する駆動条件を調整することにより該
インク滴の吐出量制御手段を有することにより、記録紙
上の画点サイズを変化させて、階調性の向上を図ること
ができ、高品位な記録を実現することが可能となる。
As described above, according to the present embodiment, a group consisting of a sound wave generating element array in which a plurality of sound wave generating elements are arranged at a predetermined pitch and an adjacent local constant number of sound wave generating elements in the sound wave generating element array are simultaneously driven. Comprising a recording head having a driving means to perform, at least a part of the plurality of sound wave generating elements constituting the sound wave generating element array, as an ink droplet ejection amount control element,
By adjusting the driving conditions for the control element, the discharge amount control means for the ink droplets can be provided, so that the dot size on the recording paper can be changed and the gradation can be improved. Recording can be realized.

【0082】[0082]

【発明の効果】上述したように、本発明によれば、超音
波を利用したインクジェット記録装置において、吐出す
るインク滴の粒径を簡便に制御することが可能になり、
ひいては画像の階調制御を行うことが可能になる。
As described above, according to the present invention, in an ink jet recording apparatus using ultrasonic waves, it is possible to easily control the particle diameter of ink droplets to be ejected,
As a result, it is possible to control the gradation of the image.

【図面の簡単な説明】[Brief description of the drawings]

【図1】 本発明の一実施形態に係るインクジェット記
録装置のヘツドの斜視図。
FIG. 1 is a perspective view of a head of an ink jet recording apparatus according to an embodiment of the present invention.

【図2】 本発明の一実施形態に係るインクジェット記
録ヘッドにおける超音波収束方法の原理を説明する図。
FIG. 2 is a view for explaining the principle of an ultrasonic convergence method in the ink jet recording head according to one embodiment of the present invention.

【図3】 本発明の一実施形態に係るインクジェット記
録ヘッドにおいて超音波ビームを1点に集中させる場合
の1例を模式的に示す図。
FIG. 3 is a diagram schematically illustrating an example of a case where an ultrasonic beam is focused on one point in an inkjet recording head according to an embodiment of the present invention.

【図4】 本発明の一実施形態に係るインクジェット記
録ヘッドの駆動手段の要素構成を示すブロック図。
FIG. 4 is a block diagram showing an element configuration of a driving unit of the inkjet recording head according to the embodiment of the present invention.

【図5】 本発明の一実施形態に係るインクジェット記
録ヘッドの駆動手段の駆動データ生成部の概略構成因。
FIG. 5 is a schematic configuration diagram of a driving data generation unit of a driving unit of an inkjet recording head according to an embodiment of the present invention.

【図6】 本発明の一実施形態に係るインクジェット記
録ヘッドの駆動手段の動作説明図。
FIG. 6 is an explanatory diagram of an operation of a driving unit of the inkjet recording head according to the embodiment of the present invention.

【図7】 本発明の一実施形態に係るインクジェット記
録ヘッドの、駆動手段の駆動データ生成部の動作説明
図。
FIG. 7 is an operation explanatory diagram of a drive data generation unit of a drive unit of the inkjet recording head according to one embodiment of the present invention.

【図8】 本発明の一実施形態に係るインク滴吐出量制
御方法の一例を説明するための図。
FIG. 8 is a diagram for explaining an example of an ink droplet ejection amount control method according to an embodiment of the present invention.

【図9】 本発明のインクジェット記録装置によるイン
ク滴吐出時の様子を示す模式図。
FIG. 9 is a schematic diagram showing a state when ink droplets are ejected by the ink jet recording apparatus of the present invention.

【符号の説明】[Explanation of symbols]

1・・・メニスカス 2・・・インク滴 40・・・制御部 41・・・高周波信号発生部 42・・・ラインメモリ 43・・・駆動データ生成部 44・・・シフトレジスタ 45・・・ラッチ 46・・・セレクタ 47・・・ドライバ 48、48a〜c・・・圧電素子 51・・・量子化部 52・・・ラッチ 53,63・・・駆動データ列生成ブロック 54,64・・・駆動データ列設定部 55,65・・・駆動データ列バッファ 56,66・・・セレクタ 57,67・・・AND回路 100・・・ガラス板 101・・・圧電素子アレイ 102・・・圧電体層 103,103a〜h・・・個別電極(圧電体側) 104・・・共通電極 105・・・音響レンズ 106・・・インク液 107・・・インク液保持室 108・・・スリット板 109・・・スリット開口部(インク滴吐出口) 110・・・駆動手段 111・・・ボンディングワイヤ 112 ・・・個別電極(ガラス板側) DESCRIPTION OF SYMBOLS 1 ... Meniscus 2 ... Ink droplet 40 ... Control part 41 ... High frequency signal generation part 42 ... Line memory 43 ... Drive data generation part 44 ... Shift register 45 ... Latch 46 ... Selector 47 ... Driver 48, 48a-c ... Piezoelectric element 51 ... Quantizer 52 ... Latch 53, 63 ... Drive data string generation block 54,64 ... Drive Data string setting unit 55, 65 ... Driving data string buffer 56, 66 ... Selector 57, 67 ... AND circuit 100 ... Glass plate 101 ... Piezoelectric element array 102 ... Piezoelectric layer 103 , 103a-h: individual electrodes (piezoelectric body side) 104: common electrode 105: acoustic lens 106: ink liquid 107: ink liquid holding chamber 108: slit plate 109 Slit openings (ink droplet ejection ports) 110 ... driving unit 111 ... bonding wire 112 ... the individual electrodes (glass plate side)

Claims (4)

【特許請求の範囲】[Claims] 【請求項1】収束超音波をインクに向けて放射し、この
収束超音波の収束点近傍のインクをインク滴として吐出
させ記録媒体に記録を行うインクジェット記録装置にお
いて、 複数の圧電素子を所定ピッチで配列した圧電素子アレイ
と、この圧電素子アレイ中の所定数個の圧電素子からな
る圧電素子グループを同時駆動する駆動手段を備え、 前記駆動手段は、前記圧電素子グループの中心位置を基
準として対称の位置にある少なくとも一対の圧電素子を
吐出量制御素子とし、この吐出量制御素子をインク滴径
情報に応じて駆動/非駆動を選択する吐出量制御手段を
有することを特徴とするインクジェット記録装置。
1. An ink jet recording apparatus which radiates convergent ultrasonic waves toward ink and ejects ink near the convergence point of the convergent ultrasonic waves as ink droplets to perform recording on a recording medium. And driving means for simultaneously driving a piezoelectric element group consisting of a predetermined number of piezoelectric elements in the piezoelectric element array, wherein the driving means is symmetric with respect to a center position of the piezoelectric element group. Wherein at least one pair of piezoelectric elements at the position of (a) is an ejection amount control element, and the ejection amount control element has ejection amount control means for selecting driving / non-driving according to ink droplet diameter information. .
【請求項2】前記吐出量制御手段は、非駆動時に前記吐
出量制御素子に直流電圧を印加する手段であることを特
徴とする請求項1記載のインクジェット記録装置。
2. An ink jet recording apparatus according to claim 1, wherein said discharge amount control means is means for applying a DC voltage to said discharge amount control element when not being driven.
【請求項3】前記吐出量制御手段は、非駆動時に前記吐
出量制御素子に前記収束点における収束超音波を弱める
位相の高周波電圧を印加する手段であることを特徴とす
る請求項1記載のインクジェット記録装置。
3. The discharge amount control means according to claim 1, wherein the discharge amount control means is a means for applying a high-frequency voltage having a phase for weakening a converging ultrasonic wave at the convergence point to the discharge amount control element when the element is not driven. Ink jet recording device.
【請求項4】収束超音波をインクに向けて放射し、この
収束超音波の収束点近傍のインクをインク滴として吐出
させ記録媒体に記録を行うインクジェット記録装置にお
いて、 複数の圧電素子を所定ピッチで配列した圧電素子アレイ
と、この圧電素子アレイ中の所定数個の圧電素子からな
る圧電素子グループを同時駆動する駆動手段を備え、 前記駆動手段は、インク滴径情報に応じ、同時駆動する
前記圧電素子数を変化させる吐出量制御手段を有するこ
とを特徴とするインクジェット記録装置。
4. An ink jet recording apparatus which radiates convergent ultrasonic waves toward ink and ejects ink near the convergence point of the convergent ultrasonic waves as ink droplets to perform recording on a recording medium. And a driving unit for simultaneously driving a piezoelectric element array composed of a predetermined number of piezoelectric elements in the piezoelectric element array, wherein the driving unit is simultaneously driven in accordance with ink droplet diameter information. An ink jet recording apparatus, comprising: an ejection amount control unit for changing the number of piezoelectric elements.
JP37499599A 1999-12-28 1999-12-28 Ink jet recording device Expired - Fee Related JP3583045B2 (en)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP37499599A JP3583045B2 (en) 1999-12-28 1999-12-28 Ink jet recording device

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP37499599A JP3583045B2 (en) 1999-12-28 1999-12-28 Ink jet recording device

Publications (2)

Publication Number Publication Date
JP2001179962A true JP2001179962A (en) 2001-07-03
JP3583045B2 JP3583045B2 (en) 2004-10-27

Family

ID=18504788

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
JP37499599A Expired - Fee Related JP3583045B2 (en) 1999-12-28 1999-12-28 Ink jet recording device

Country Status (1)

Country Link
JP (1) JP3583045B2 (en)

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US12115786B2 (en) 2020-06-17 2024-10-15 Hitachi, Ltd. Liquid droplet generation method

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US12115786B2 (en) 2020-06-17 2024-10-15 Hitachi, Ltd. Liquid droplet generation method

Also Published As

Publication number Publication date
JP3583045B2 (en) 2004-10-27

Similar Documents

Publication Publication Date Title
JP3730024B2 (en) Inkjet recording head drive apparatus and drive method
US6629739B2 (en) Apparatus and method for drop size switching in ink jet printing
US8721017B2 (en) Printing apparatus and printing method
US6045208A (en) Ink-jet recording device having an ultrasonic generating element array
US6305773B1 (en) Apparatus and method for drop size modulated ink jet printing
US20070030297A1 (en) Ink jet head driving method and apparatus
US20050140722A1 (en) Ink jet printing apparatus, ink jet printing method and print head
JP3583045B2 (en) Ink jet recording device
JP2019162780A (en) Liquid discharge system, liquid discharge device and method
JP4576917B2 (en) Inkjet recording device
JPH10250110A (en) Ink jet recording apparatus
JP3413077B2 (en) Ink jet recording device
JP3519535B2 (en) Ink jet recording device
JP3455440B2 (en) Ink jet recording device
JP3437747B2 (en) Ink jet recording device
JP2006240048A (en) Liquid droplet ejecting head and liquid droplet ejector
JP3837296B2 (en) Inkjet recording device
US6116721A (en) Ink jet recording device
JPH11254658A (en) Ink jet recording device
JP4736475B2 (en) Droplet discharge device
JPH1191099A (en) Ink jet recording apparatus
JP3432934B2 (en) Ink jet recording device
JP3466783B2 (en) Ink jet recording device
JPH1191143A (en) Ink-jet recording apparatus
JP3512605B2 (en) Ink jet recording device

Legal Events

Date Code Title Description
TRDD Decision of grant or rejection written
A01 Written decision to grant a patent or to grant a registration (utility model)

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A01

Effective date: 20040720

A61 First payment of annual fees (during grant procedure)

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A61

Effective date: 20040727

FPAY Renewal fee payment (prs date is renewal date of database)

Free format text: PAYMENT UNTIL: 20070806

Year of fee payment: 3

FPAY Renewal fee payment (prs date is renewal date of database)

Year of fee payment: 4

Free format text: PAYMENT UNTIL: 20080806

FPAY Renewal fee payment (prs date is renewal date of database)

Year of fee payment: 5

Free format text: PAYMENT UNTIL: 20090806

FPAY Renewal fee payment (prs date is renewal date of database)

Year of fee payment: 5

Free format text: PAYMENT UNTIL: 20090806

FPAY Renewal fee payment (prs date is renewal date of database)

Free format text: PAYMENT UNTIL: 20100806

Year of fee payment: 6

FPAY Renewal fee payment (prs date is renewal date of database)

Free format text: PAYMENT UNTIL: 20100806

Year of fee payment: 6

FPAY Renewal fee payment (prs date is renewal date of database)

Free format text: PAYMENT UNTIL: 20110806

Year of fee payment: 7

LAPS Cancellation because of no payment of annual fees