JP2000233497A

JP2000233497A - インクジェット記録方法およびインクジェット記録装置

Info

Publication number: JP2000233497A
Application number: JP3773099A
Authority: JP
Inventors: Takeo Miki; 武郎三木
Original assignee: Toshiba Corp
Current assignee: Toshiba Corp
Priority date: 1999-02-16
Filing date: 1999-02-16
Publication date: 2000-08-29

Abstract

(57)【要約】【課題】クロストークを減少させることができ、常に安
定したインク滴の飛翔が得られ、高画質な画像記録を実
現することができるインクジェット記録方法およびイン
クジェット記録装置を提供する。【解決手段】圧電素子の複数の個別電極に対して、複数
の個別電極を１組とした複数組の個別電極群に分割し、
これら複数組の個別電極群を互いに位相の異なる少なく
とも２種類のバースト波を組合わせてなるバースト波で
記録画像に応じて選択的に駆動することにより、前記個
別電極群からインク液中に超音波を放射し、インク液面
近傍に超音波を集束して、超音波の圧力によりインク滴
を飛翔させ、そのインク滴を記録媒体上に付着させるこ
とにより画像を記録するインクジェット記録方法におい
て、前記複数組の個別電極群をその駆動タイミングに所
定の時間差を設けて選択的に駆動する。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、超音波発生手段か
らインク液中に超音波を放射し、インク液面近傍に超音
波を集束して、超音波の圧力によりインク滴を飛翔さ
せ、そのインク滴を記録媒体上に付着させることにより
画像を記録するインクジェット記録方法およびインクジ
ェット記録装置に係り、特に、圧電素子により放射され
る超音波ビームの圧力によりインク滴を吐出させて記録
媒体に向けて飛翔させるインクジェット記録方法および
インクジェット記録装置に関する。

【０００２】

【従来の技術】従来から、インク液を記録媒体上に飛翔
させて記録ドットを形成するインクジェット記録装置
（プリンタ）が知られている。このインクジェット記録
装置は、他の記録方法と比べて騒音が少なく、現像や定
着など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。

【０００３】現在までに、数多くのインクジェット記録
装置の方式が考案されているが、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飛翔させる方式とし
て、たとえば、特公昭５６−９４２９号公報や特公昭６
１−５９９１１号公報に開示された技術が、また、圧電
体の変位による圧力パルスでインク滴を飛翔させる方式
として、たとえば、特公昭５３−１２１３８号公報に開
示された技術などが代表的なものである。

【０００４】しかし、これらの方式では、溶媒の蒸発や
揮発によって局部的なインクの濃縮が生じやすく、それ
ぞれの解像度に対応する個別のノズルが細かく目詰まり
しやすいという問題がある。特に、蒸気の圧力を用いる
方式では、インク液との熱的あるいは科学的な反応など
による不溶物の付着が、また、圧電体の変位による圧力
を用いる方式では、インク流路などでの複雑な構造が更
に目詰まりを誘起しやすくしている。

【０００５】数十から百数十のノズルを使用しているシ
リアル走査形の記録ヘッドでは、その目詰まりの頻度を
低く抑えることができるが、数千のノズルを必要とする
ライン走査形の記録ヘッドでは、確率的に高い頻度で目
詰まりが発生し、信頼性の点で大きな課題となってい
る。さらに、これらの方式は、解像度を上げることには
適していないという欠点もある。

【０００６】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
面からインク滴を飛翔させる、超音波を用いる方式（Ｉ
ＢＭＴＤＢ，ｖｏｌ．１６，Ｎｏ．４、ｐｐ．１１６８
（１９７３−１０）、ＵＳＰ−４３０８５４７（１９８
１）、特開昭６３−１６６５４８号公報、特開昭６３−
３１２１５７号公報、特開平２−１８４４４３号公報、
特開昭６３−１６２２５３号公報など参照）が提案され
ている。この方式は、個別のドットごとのノズルやイン
ク流路の隔壁を必要としないノズルレスの方式であるた
め、ラインヘッド化する上での大きな障害であった目詰
まりの防止と復旧に対して有効な構造を持っている。ま
た、非常に小さい径のインク滴を安定に飛翔させること
ができるため、高解像度化にも適している。

【０００７】

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、上記し
た従来のインクジェット記録方式では、音波の圧力によ
りインク液の表面を盛り上げ、集束幅に対応した大きさ
のメニスカスを形成し、インク滴を飛翔させている。メ
ニスカスの形状は、数百ｕｍの範囲に影響し合い、ま
た、音波も完全に集束させているわけではないので、近
傍のメニスカス形成に影響を与える、いわゆるクロスト
ークがあるなどの課題があった。

【０００８】そこで、本発明は、クロストークを減少さ
せることができ、常に安定したインク滴の飛翔が得ら
れ、高画質な画像記録を実現することができるインクジ
ェット記録方法およびインクジェット記録装置を提供す
ることを目的とする。

【０００９】

【課題を解決するための手段】本発明のインクジェット
記録方法は、複数の超音波発生手段に対して、複数の超
音波発生手段を１組とした複数組の超音波発生手段群に
分割し、これら複数組の超音波発生手段群を少なくとも
２つのバースト波を組合わせてなるバースト波で記録画
像に応じて選択的に駆動することにより、前記超音波発
生手段群からインク液中に超音波を放射し、インク液面
近傍に超音波を集束して、超音波の圧力によりインク滴
を飛翔させ、そのインク滴を記録媒体上に付着させるこ
とにより画像を記録するインクジェット記録方法であっ
て、前記複数組の超音波発生手段群をその駆動タイミン
グに所定の時間差を設けて選択的に駆動することを特徴
とする。

【００１０】また、本発明のインクジェット記録方法
は、列状に配列された複数の超音波発生手段に対して、
隣り合う複数の超音波発生手段を１組とした複数組の超
音波発生手段群に分割し、これら複数組の超音波発生手
段群のうち１組の超音波発生手段群の各超音波発生手段
を少なくとも２つのバースト波を組合わせてなるバース
ト波で同時に駆動することにより、前記超音波発生手段
群からインク液中に超音波を放射し、インク液面近傍に
超音波を集束して、超音波の圧力により１個のインク滴
を記録媒体に向けて飛翔させ、１個の画素を形成するイ
ンクジェット記録方法であって、前記駆動する注目超音
波発生手段群の位置をその注目超音波発生手段群の１画
素記録周期前の位置から最も遠い位置にすることを特徴
とする。

【００１１】また、本発明のインクジェット記録方法
は、列状に配列された複数の超音波発生手段に対して、
隣り合う複数の超音波発生手段を１組とした複数組の超
音波発生手段群に分割し、これら複数組の超音波発生手
段群のうち１組の超音波発生手段群の各超音波発生手段
を少なくとも２つのバースト波を組合わせてなるバース
ト波で同時に駆動することにより、前記超音波発生手段
群からインク液中に超音波を放射し、インク液面近傍に
超音波を集束して、超音波の圧力により１個のインク滴
を記録媒体に向けて飛翔させ、１個の画素を形成するイ
ンクジェット記録方法であって、前記駆動する注目超音
波発生手段群の位置をその注目超音波発生手段群の１画
素記録周期前の位置から最も遠い位置にし、かつ、隣り
合う超音波発生手段群を１画素記録周期内で駆動タイミ
ングを変えて駆動することを特徴とする。

【００１２】また、本発明のインクジェット記録装置
は、インク液中に超音波を放射し、インク液面近傍に超
音波を集束して、超音波の圧力によりインク滴を飛翔さ
せ、そのインク滴を記録媒体上に付着させることにより
画像を記録するインクジェット記録装置であって、前記
超音波を放射する複数の超音波発生手段と、これら複数
の超音波発生手段に対して、複数の超音波発生手段を１
組とした複数組の超音波発生手段群に分割し、これら複
数組の超音波発生手段群を少なくとも２つのバースト波
を組合わせてなるバースト波で記録画像に応じて選択的
に駆動する駆動手段と、この駆動手段により前記複数組
の超音波発生手段群を選択的に駆動する駆動タイミング
に所定の時間差を与える駆動タイミング制御手段とを具
備している。

【００１３】また、本発明のインクジェット記録装置
は、インク液中に超音波を放射し、インク液面近傍に超
音波を集束して、超音波の圧力によりインク滴を飛翔さ
せ、そのインク滴を記録媒体上に付着させることにより
画像を記録するインクジェット記録装置であって、列状
に配列され、前記超音波を放射する複数の超音波発生手
段と、これら複数の超音波発生手段に対して、隣り合う
複数の超音波発生手段を１組とした複数組の超音波発生
手段群に分割し、これら複数組の超音波発生手段群のう
ち１組の超音波発生手段群の各超音波発生手段を少なく
とも２つのバースト波を組合わせてなるバースト波で同
時に駆動することにより、１個のインク滴を飛翔させて
１個の画素を形成させる駆動手段と、この駆動手段によ
り駆動する注目超音波発生手段群の位置をその注目超音
波発生手段群の１画素記録周期前の位置から最も遠い位
置に制御する駆動位置制御手段とを具備している。

【００１４】また、本発明のインクジェット記録装置
は、インク液中に超音波を放射し、インク液面近傍に超
音波を集束して、超音波の圧力によりインク滴を飛翔さ
せ、そのインク滴を記録媒体上に付着させることにより
画像を記録するインクジェット記録装置であって、列状
に配列され、前記超音波を放射する複数の超音波発生手
段と、これら複数の超音波発生手段に対して、隣り合う
複数の超音波発生手段を１組とした複数組の超音波発生
手段群に分割し、これら複数組の超音波発生手段群のう
ち１組の超音波発生手段群の各超音波発生手段を少なく
とも２つのバースト波を組合わせてなるバースト波で同
時に駆動することにより、１個のインク滴を飛翔させて
１個の画素を形成させる駆動手段と、この駆動手段によ
り駆動する注目超音波発生手段群の位置をその注目超音
波発生手段群の１画素記録周期前の位置から最も遠い位
置に制御する駆動位置制御手段と、前記駆動手段により
超音波発生手段群を駆動する駆動タイミングに１画素記
録周期内で所定の時間差を与える駆動タイミング制御手
段とを具備している。

【００１５】また、本発明のインクジェット記録装置
は、インク液中に超音波を放射し、インク液面近傍に超
音波を集束して、超音波の圧力によりインク滴を飛翔さ
せ、そのインク滴を記録媒体上に付着させることにより
画像を記録するインクジェット記録装置であって、板状
の圧電体と、この圧電体の一方の面に一定間隔で列状に
配列された複数の個別電極と、これら複数の個別電極と
対向する前記圧電体の他方の面に配設された単一の共通
電極とからなり、前記超音波を発生する圧電素子と、こ
の圧電素子の前記複数の個別電極に対して、複数の個別
電極を１組とした複数組の個別電極群に分割し、これら
複数組の個別電極群を少なくとも２つのバースト波を組
合わせてなるバースト波で記録画像に応じて選択的に駆
動する駆動手段と、この駆動手段により前記複数組の個
別電極群を選択的に駆動する駆動タイミングに所定の時
間差を与える駆動タイミング制御手段とを具備してい
る。

【００１６】また、本発明のインクジェット記録装置
は、インク液中に超音波を放射し、インク液面近傍に超
音波を集束して、超音波の圧力によりインク滴を飛翔さ
せ、そのインク滴を記録媒体上に付着させることにより
画像を記録するインクジェット記録装置であって、板状
の圧電体と、この圧電体の一方の面に一定間隔で列状に
配列された複数の個別電極と、これら複数の個別電極と
対向する前記圧電体の他方の面に配設された単一の共通
電極とからなり、前記超音波を発生する圧電素子と、こ
の圧電素子の前記複数の個別電極に対して、隣り合う複
数の個別電極を１組とした複数組の個別電極群に分割
し、これら複数組の個別電極群のうち１組の個別電極群
の各個別電極を少なくとも２つのバースト波を組合わせ
てなるバースト波で同時に駆動することにより、１個の
インク滴を飛翔させて１個の画素を形成させる駆動手段
と、この駆動手段により駆動する注目個別電極群の位置
をその注目個別電極群の１画素記録周期前の位置から最
も遠い位置に制御する駆動位置制御手段とを具備してい
る。

【００１７】さらに、本発明のインクジェット記録装置
は、インク液中に超音波を放射し、インク液面近傍に超
音波を集束して、超音波の圧力によりインク滴を飛翔さ
せ、そのインク滴を記録媒体上に付着させることにより
画像を記録するインクジェット記録装置であって、板状
の圧電体と、この圧電体の一方の面に一定間隔で列状に
配列された複数の個別電極と、これら複数の個別電極と
対向する前記圧電体の他方の面に配設された単一の共通
電極とからなり、前記超音波を発生する圧電素子と、こ
の圧電素子の前記複数の個別電極に対して、隣り合う複
数の個別電極を１組とした複数組の個別電極群に分割
し、これら複数組の個別電極群のうち１組の個別電極群
の各個別電極を少なくとも２つのバースト波を組合わせ
てなるバースト波で同時に駆動することにより、１個の
インク滴を飛翔させて１個の画素を形成させる駆動手段
と、この駆動手段により駆動する注目個別電極群の位置
をその注目個別電極群の１画素記録周期前の位置から最
も遠い位置に制御する駆動位置制御手段と、前記駆動手
段により個別電極群を駆動する駆動タイミングに１画素
記録周期内で所定の時間差を与える駆動タイミング制御
手段とを具備している。

【００１８】本発明によれば、同時駆動させる超音波発
生手段群（圧電素子の個別電極群）の駆動タイミングに
所定の時間差を設けることにより、記録周期を変えるこ
となく、実質上の同時駆動超音波発生手段群の距離を離
すことができ、クロストークを減少させることができ
る。これにより、常に安定したインク滴の飛翔が得ら
れ、高画質な画像記録を実現することができる。

【００１９】また、本発明によれば、駆動する注目超音
波発生手段群（圧電素子の個別電極群）の位置をその注
目超音波発生手段群の１画素記録周期前の位置から最も
遠い位置にすることにより、クロストークを減少させる
ことができ、常に安定したインク滴の飛翔が得られ、高
画質な画像記録を実現することができる。

【００２０】

【発明の実施の形態】以下、本発明の実施の形態につい
て図面を参照して説明する。

【００２１】図１は、本発明に係るインクジェット記録
装置の構成を模式的に示す概略構成図である。本発明の
インクジェット記録装置は、たとえば、パーソナルコン
ピュータなどに接続され、印字や図形記録のための情報
が送信され、記録を開始する。記録開始信号を受取る
と、制御部１から開始信号が送出され、給紙ローラ２が
作動し、記録媒体としての用紙３を搬送ドラム４へ送出
する。搬送ドラム４は、記録時は図示矢印Ａの方向に回
転し、給紙ローラ２で送られた用紙３を受取り、記録ヘ
ッド５の方向へ搬送する。用紙３が記録ヘッド５の上方
に到達すると、制御部１は記録ヘッド５の駆動ＩＣなど
に記録開始信号を送出し、画像の記録動作が開始する。

【００２２】用紙３の後端が記録ヘッド５の上方に近づ
くと、制御部１から記録終了信号が送出され、記録動作
が終了する。記録終了後、搬送ドラム４は図示矢印Ｂ方
向に回転し、用紙３を排出ローラ６まで搬送する。つい
で、用紙３は、排出補助部材７に補助され、排紙トレー
８へ画像が記録された用紙３が排出される。用紙３が排
出されると、一連の記録動作が終了し、次の記録動作に
対する待機状態となる。

【００２３】図２および図３は、前記記録ヘッド５の構
成を模式的に示すものである。すなわち、支持材１０の
上に、相対向した後述する電極１９，２０に挟まれた超
音波振動子としての板状の圧電体１１が設けられ、その
上に音波を集束する手段としてのレンズ１２が設けら
れ、これら圧電体１１とレンズ１２との周りにはプール
状のインク保持室１３が形成され、その内部にはインク
液１４が充填されている。

【００２４】インク保持室１３の上部には、圧電体１１
およびレンズ１２の長手方向に長いスリット１５が設け
られたスリット部材１６が形成されている。ここに、プ
ール状のインク保持室１３の壁面の高さは、レンズ１２
により集束された音波が集束する距離近傍になっている
ので、その上に形成されたスリット部材１６のスリット
１５の高さが音波の集束位置となり、インク液面を集束
位置に保持できるようになっている。

【００２５】インク液１４は、図示しないインクタンク
からインク保持室１３に設けられた複数の図示しない供
給口にポンプとインク供給チューブを介して供給されて
いる。圧電体１１とそれを挟んで対向した電極１９，２
０で構成される圧電素子は、アレイ状に一定間隔で配置
されており、そのうちの一部の複数の圧電素子を同時駆
動することにより、超音波をインク液面近傍に集束させ
て、インク滴を飛翔させるようになっている。

【００２６】また、本実施の形態では、圧電体１１はア
レイ状に分割されず、圧電体１１の下層電極２０をアレ
イ状に分割配置させて、個別電極としている。そして、
支持材１０上に設けられた図４に示すような同じ間隔の
アレイ状の引出し電極２１が形成されていて、圧電体１
１の各個別電極２０と接着材を介して圧着配線してい
る。引出し電極２１は、圧電体１１を駆動するための駆
動ＩＣ（集積回路）２２の端子とボンディングワイヤ２
３により接続されている。

【００２７】また、圧電体１１の上部電極１９は、共通
電極として駆動ＩＣ２２の共通端子（図示しない）に接
続されている。駆動ＩＣ２２は、図示しないプリント配
線基板およびコネクタなどを介して、駆動を制御する制
御部１に接続されている。

【００２８】レンズ１２は、フレネル輪帯理論に基づく
凹凸が圧電体１１の長手方向（以降、主走査方向と称
す）に平行に形成されている。このレンズ１２の凹凸部
分の厚みは、それぞれレンズ１２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、レンズ材料には圧電体１１の音響インピーダンス
とインク液のそれとの積の平方根に近い値のもの、たと
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、レンズが設けられた底面は音響マッチング
層としての機能も兼ね備えた構造になっている。

【００２９】このように構成された記録ヘッド９を用い
た場合の液滴飛翔動作について、液滴飛翔ポイントであ
るスリット部材１６の近傍に絞って説明する。また、併
せて記録ヘッド９の駆動方法について説明する。

【００３０】図５は、駆動ＩＣ２２から圧電体１１に入
力される所望の幅を有するバースト状の信号を示してい
る。バースト波の周波数は、圧電体１１の厚さなどで決
まる共振周波数近傍の周波数に設定されている。本実施
の形態では、バースト波の基本周波数を５０ＭＨｚの正
弦波とした。また、本実施の形態では、記録ヘッド９の
幅方向（副走査方向）は、フレネルレンズ１２により音
波を集束させているが、記録ヘッド９の長手方向（主走
査方向）では、位相を１８０度ずらしたバースト波の２
種類（以降、０相／π相と称す）を組合わせることによ
り、音波を集束させている。

【００３１】バースト波により圧電体１１が振動し、音
波がレンズ１２およびインク液１４に向かって励振させ
られる。バースト波の１周期で１周期の音波が励振され
るため、バースト幅は励振される音波の波数である。本
実施の形態では、音波の波数が「１０００」となるよう
に、バースト幅を２０μｓとした。

【００３２】個別電極２０で形成された圧電素子の数個
を１組として、位相の異なるバースト波を１組のそれぞ
れの圧電素子に印加して１ドットの画像を形成する。本
実施の形態では、たとえば、図６に示すように、８個の
圧電素子を１組として、０相、π相のバースト波を「０
π００００π０」の順に印加し、主走査方向の音波を８
個の圧電素子の中央付近に集束させ、１つのドットを形
成している。

【００３３】したがって、主走査方向（Ａ４サイズの用
紙の幅方向）の１ラインを記録するのには、８回、主走
査方向に駆動素子をスキャンして、形成している。この
ため、同時に飛翔されるドットは、主走査方向に８ドッ
ト隣のドットとなっている。副走査方向の音波の集束
は、フレネルレンズ１２を用いてスリット部材１６のス
リット１５の中央部で集束するようになっている。

【００３４】図７は、スリット部材１６の近傍における
副走査方向の断面図で、図８は、スリット部材１６の近
傍における主走査方向の断面図であり、インク液面の時
間的変化を説明するための説明図である。

【００３５】まず、副走査方向断面から見たインク液面
の時間的変化について図７を用いて説明する。圧電体１
１にバースト波が印加されず、インク液１４中に音波が
励振されていない非記録状態では、同図（ａ）に示すよ
うに、インク液１４はスリット１５の表面で凹状に液面
を形成している。

【００３６】次に、図５に示したバースト波が圧電体１
１に印加されると、インク液１４中に音波１７が励振さ
れ、インク液面に向かって伝搬し、インク液面で反射さ
れ、レンズ１２および圧電体１１の方向に向かって伝搬
していく。同図（ｂ）のように、音波１７がインク液面
で反射する際に、音波１７の圧力によりインク液面は盛
り上げられる（以降、これをインクメニスカスＰ１と称
す）。インク液面で反射された音波は、圧電体１１に到
達すると、圧電体１１により反射され、再びインク液面
方向に伝搬をしていく。

【００３７】この一連の動作を繰り返すうちに、インク
液中にはインク液面と圧電体１１との間に音波の定在波
が形成される。同図（ｃ）に示すように、インク液面で
は音波１７の圧力により徐々にインクメニスカスＰ１が
成長を続け、最後には、同図（ｄ）に示すように、液滴
（インク滴）Ｐ２を飛翔せしめる。

【００３８】液滴Ｐ２の飛翔がなされた直後のインク液
面には、液滴飛翔時の慣性力でスリット１５の縁を節と
して、同図（ｄ）に破線（符号１８）で示したような振
動が起こる。液滴飛翔がなされてしばらく後も、音波の
定在波がまだ残っているため、同図（ａ）のようにはな
らず、しばらくの間、同図（ｄ）のように、インク液面
にはインクメニスカスＰ３が形成されたまま保持され
る。

【００３９】ここで、次の信号が印加されない場合、音
波の定在波はインク液１４の粘度などに起因する減衰を
受け、次第になくなっていく。最後には、同図（ａ）に
示すように、液面は凹状に戻る。なお、副走査方向で
は、スリット１５の縁がインクメニスカスＰ１の成長を
規制する壁として働いている。

【００４０】次に、主走査方向断面から見たインク液面
の時間的変化について図８を用いて説明する。圧電体１
１にバースト波が印加されず、インク液１４中に音波が
励振されていない非記録状態では、同図（ａ）に示すよ
うに、インク液１４はスリット１５の表面で直線状の液
面を形成している。

【００４１】次に、図５に示したバースト波が圧電体１
１に印加されると、同図（ｂ）に示すように、音波１７
がインク液面で反射する際に、音波１７の圧力によりイ
ンク液面はインクメニスカスＰ１を形成する。そして、
同図（ｃ）に示すように、インク液面では音波１７の圧
力により徐々にインクメニスカスＰ１が成長を続ける。
１つのインクメニスカスＰ１の裾野は、スリットのよう
な物理的境界がないので、最隣接のインクメニスカスＰ
１の裾野まで伸びた状態になっている。最後には、同図
（ｄ）に示すように、液滴（インク滴）Ｐ２を飛翔せし
める。

【００４２】液滴Ｐ２の飛翔がなされた直後のインク液
面には、液滴飛翔時の慣性力で、同図（ｄ）に破線（符
号１８）で示したような振動が起こる。液滴飛翔がなさ
れてしばらく後も、音波の定在波がまだ残っているた
め、同図（ａ）のようにはならず、しばらくの間、同図
（ｄ）のように、インク液面にはインクメニスカスＰ３
が形成されたまま保持される。

【００４３】ここで、次の信号が印加されない場合、音
波の定在波はインク液１４の粘度などに起因する減衰を
受け、次第になくなっていく。最後には、同図（ａ）に
示すように、液面は直線状に戻る。なお、主走査方向で
は、物理的境界がないため、インクメニスカスＰ１の形
は最隣接のメニスカス状態で決まってしまう。つまり、
画像パターンに応じてメニスカスが変化してしまう。

【００４４】図９は、たとえば、グループＡが非記録状
態、グループＢが記録状態、グループＣが記録状態のと
きの、それぞれのメニスカスを示したものである。グル
ープＡは非記録状態であるため、図９（ａ）に示すよう
に、音波１７が伝搬しておらず、インクメニスカスが形
成されることはない。このため、グループＢのインクメ
ニスカスＰ１は、グループＡ方向には自由に変化がで
き、インクメニスカスＰ１の裾野がグループＡ方向に伸
びてしまう。片側の裾野が伸びたのに伴い、図９（ｂ）
に示すように、液滴飛翔ポイントであるインクメニスカ
スの頂点部がグループＡ方向にずれてしまい、液滴Ｐ２
が斜め方向に飛翔してしまう。

【００４５】また、フレネルレンズ１２が形成されてい
る副走査方向では、励振された音波のほとんどが集束さ
れ、さらに、副走査方向では、その方向に飛翔させるべ
きドットがないので、集束に寄与しなかった音波が他の
ドット形成に影響を与えることがない。これに対し、主
走査方向では、フレネル駆動を用いているため、励振し
た音波全てを集束できるわけではなく、主走査方向に集
束せずに伝搬してしまい、隣のドット形成に影響を与え
る可能性がある。つまり、音場的にクロストークがある
と思われる。

【００４６】これらを解決するためには、非記録部にも
同時駆動させる個別電極群の位置を遠ざけ、影響を与え
ないようにすることが１つの手段である。第１の実施の
形態では、同時駆動させる個別電極群の距離を極力遠ざ
け、安定した液滴飛翔を実現するとともに、記録速度を
遠ざける前と同じにできることを目的としている。

【００４７】図１０は、第１の実施の形態に関わる圧電
体１１に印加するバースト波を示している。ある個別電
極群グループＢ、その両隣の個別電極群グループＡ、個
別電極群グループＣが記録状態のときに印加するバース
ト波を示している。グループＢのバースト波は、グルー
プＡおよびグループＣのバースト波が印加終了してか
ら、時間差を設けて、記録周期（主走査）内に終了する
ように印加される。

【００４８】図１１は、たとえば、個別電極群グループ
Ａ、個別電極群グループＢ、個別電極群グループＣに図
１０のバースト波を印加したときのインク液面近傍の時
間的変化を示すものである。グループＡおよびグループ
Ｃが駆動されている間は、グループＢは駆動されていな
いため、メニスカスＰ１が形成されておらず、グループ
Ｂの電極７個分、グループＡおよびグループＣの距離を
離していることと等価になっている。

【００４９】グループＢのバースト波は、グループＡお
よびグループＣのバースト波が印加し終わった後、すな
わち、グループＡおよびグループＣでは液滴飛翔がなさ
れた後に印加されるので、グループＢの周りにはメニス
カスがほとんど存在しない状態にできるため、影響をほ
とんど受けない。さらに、グループＡおよびグループＣ
には、グループＢのバースト波の印加が終了した後にバ
ースト波が印加されるので、上記動作を繰り返すことが
できる。つまり、記録周期を変えることなく、実質上の
同時駆動電極群の距離を離すことができ、クロストーク
を少なくすることができる。

【００５０】このように、第１の実施の形態によれば、
同時駆動させる個別電極群の駆動タイミングに所定の時
間差を設けることにより、記録周期を変えることなく、
実質上の同時駆動個別電極群の距離を離すことができ、
クロストークを減少させることができる。これにより、
常に安定したインク滴の飛翔が得られ、高画質な画像記
録を実現することができる。

【００５１】次に、第２の実施の形態について説明す
る。

【００５２】前述した第１の実施の形態では、主走査方
向１ラインを記録するのに、８回スキャンしなければな
らない。個別電極群をスキャンする場合も工夫が必要と
なる。図１２は、主走査方向スキャンを図中右側に個別
電極７１個分行なった場合のメニスカスの状態を示して
いる。主走査方向にスキャンしていく場合、図中矢印の
ように、１つの個別電極ずつスキャンしていくと、液滴
飛翔した部分の残余のメニスカスが隣の現在駆動してい
る個別電極群により形成されているメニスカス部まで影
響し、現在駆動している個別電極群の飛翔を乱してしま
う。したがって、主走査方向スキャンにおいても、でき
る限り距離をおいてスキャンすることが必要となる。

【００５３】図１３は、第２の実施の形態における最大
に距離を取れる主走査方向スキャン方法を示している。
液滴（インク滴）Ｐ１上の番号は、スキャンする順番を
表わしており、少なくとも２電極分は距離を空けること
ができている。２電極分離すことで、ほとんど特性を乱
すことがなかった。

【００５４】このように、第２の実施の形態によれば、
注目駆動個別電極群の位置をその注目駆動個別電極群の
１画素記録周期前の位置から最も遠い位置にすることに
より、クロストークを減少させることができ、常に安定
したインク滴の飛翔が得られ、高画質な画像記録を実現
することができる。

【００５５】

【発明の効果】以上詳述したように本発明によれば、ク
ロストークを減少させることができ、常に安定したイン
ク滴の飛翔が得られ、高画質な画像記録を実現すること
ができるインクジェット記録方法およびインクジェット
記録装置を提供できる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明に係るインクジェット記録装置の構成を
模式的に示す概略構成図。

【図２】記録ヘッドの構成を一部分解して模式的に示す
斜視図。

【図３】記録ヘッドの構成を模式的に示す縦断側面図。

【図４】圧電素子の個別電極を説明する図。

【図５】圧電素子に印加するバースト波を説明する図。

【図６】圧電素子に印加する信号を説明する図。

【図７】記録ヘッドにおけるスリット部材近傍のインク
液の時間的変化を説明する副走査方向の断面図。

【図８】記録ヘッドにおけるスリット部材近傍のインク
液の時間的変化を説明する主走査方向の断面図。

【図９】記録ヘッドにおけるスリット部材近傍のインク
液の時間的変化を説明する主走査方向の断面図。

【図１０】圧電素子に印加するバースト波を説明する
図。

【図１１】記録ヘッドにおけるスリット部材近傍のイン
ク液の時間的変化を説明する主走査方向の断面図。

【図１２】インク液の時間的変化を説明する主走査方向
の断面図。

【図１３】主走査方向スキャンを説明する図。

【符号の説明】

１……制御部２……給紙ローラ３……用紙（記録媒体）４……搬送ドラム５……記録ヘッド６……排出ローラ７……排出補助部材８……排紙トレー１０……基材１１……圧電体（超音波振動子）１２……フレネルレンズ１３……インク室１４……インク液１５……スリット１６……スリット部材１７……音波１８……インク液面の振動部１９……共通電極２０……個別電極２１……引出し電極２２……駆動ＩＣ（駆動手段）２３……ボンディングワイヤＰ１，Ｐ３……インクメニスカスＰ２……液滴（インク滴）

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】複数の超音波発生手段に対して、複数の
超音波発生手段を１組とした複数組の超音波発生手段群
に分割し、これら複数組の超音波発生手段群を少なくと
も２つのバースト波を組合わせてなるバースト波で記録
画像に応じて選択的に駆動することにより、前記超音波
発生手段群からインク液中に超音波を放射し、インク液
面近傍に超音波を集束して、超音波の圧力によりインク
滴を飛翔させ、そのインク滴を記録媒体上に付着させる
ことにより画像を記録するインクジェット記録方法であ
って、前記複数組の超音波発生手段群をその駆動タイミングに
所定の時間差を設けて選択的に駆動することを特徴とす
るインクジェット記録方法。
【請求項２】列状に配列された複数の超音波発生手段
に対して、隣り合う複数の超音波発生手段を１組とした
複数組の超音波発生手段群に分割し、これら複数組の超
音波発生手段群のうち１組の超音波発生手段群の各超音
波発生手段を少なくとも２つのバースト波を組合わせて
なるバースト波で同時に駆動することにより、前記超音
波発生手段群からインク液中に超音波を放射し、インク
液面近傍に超音波を集束して、超音波の圧力により１個
のインク滴を記録媒体に向けて飛翔させ、１個の画素を
形成するインクジェット記録方法であって、前記駆動する注目超音波発生手段群の位置をその注目超
音波発生手段群の１画素記録周期前の位置から最も遠い
位置にすることを特徴とするインクジェット記録方法。
【請求項３】列状に配列された複数の超音波発生手段
に対して、隣り合う複数の超音波発生手段を１組とした
複数組の超音波発生手段群に分割し、これら複数組の超
音波発生手段群のうち１組の超音波発生手段群の各超音
波発生手段を少なくとも２つのバースト波を組合わせて
なるバースト波で同時に駆動することにより、前記超音
波発生手段群からインク液中に超音波を放射し、インク
液面近傍に超音波を集束して、超音波の圧力により１個
のインク滴を記録媒体に向けて飛翔させ、１個の画素を
形成するインクジェット記録方法であって、前記駆動する注目超音波発生手段群の位置をその注目超
音波発生手段群の１画素記録周期前の位置から最も遠い
位置にし、かつ、隣り合う超音波発生手段群を１画素記
録周期内で駆動タイミングを変えて駆動することを特徴
とするインクジェット記録方法。
【請求項４】前記超音波発生手段を駆動するバースト
波は、互いに位相の異なる少なくとも２種類のバースト
波を組合わせてなることを特徴とする請求項１ないし３
のいずれか１つに記載のインクジェット記録方法。
【請求項５】インク液中に超音波を放射し、インク液
面近傍に超音波を集束して、超音波の圧力によりインク
滴を飛翔させ、そのインク滴を記録媒体上に付着させる
ことにより画像を記録するインクジェット記録装置であ
って、前記超音波を放射する複数の超音波発生手段と、これら複数の超音波発生手段に対して、複数の超音波発
生手段を１組とした複数組の超音波発生手段群に分割
し、これら複数組の超音波発生手段群を少なくとも２つ
のバースト波を組合わせてなるバースト波で記録画像に
応じて選択的に駆動する駆動手段と、この駆動手段により前記複数組の超音波発生手段群を選
択的に駆動する駆動タイミングに所定の時間差を与える
駆動タイミング制御手段と、を具備したことを特徴とするインクジェット記録装置。
【請求項６】インク液中に超音波を放射し、インク液
面近傍に超音波を集束して、超音波の圧力によりインク
滴を飛翔させ、そのインク滴を記録媒体上に付着させる
ことにより画像を記録するインクジェット記録装置であ
って、列状に配列され、前記超音波を放射する複数の超音波発
生手段と、これら複数の超音波発生手段に対して、隣り合う複数の
超音波発生手段を１組とした複数組の超音波発生手段群
に分割し、これら複数組の超音波発生手段群のうち１組
の超音波発生手段群の各超音波発生手段を少なくとも２
つのバースト波を組合わせてなるバースト波で同時に駆
動することにより、１個のインク滴を飛翔させて１個の
画素を形成させる駆動手段と、この駆動手段により駆動する注目超音波発生手段群の位
置をその注目超音波発生手段群の１画素記録周期前の位
置から最も遠い位置に制御する駆動位置制御手段と、を具備したことを特徴とするインクジェット記録装置。
【請求項７】インク液中に超音波を放射し、インク液
面近傍に超音波を集束して、超音波の圧力によりインク
滴を飛翔させ、そのインク滴を記録媒体上に付着させる
ことにより画像を記録するインクジェット記録装置であ
って、列状に配列され、前記超音波を放射する複数の超音波発
生手段と、これら複数の超音波発生手段に対して、隣り合う複数の
超音波発生手段を１組とした複数組の超音波発生手段群
に分割し、これら複数組の超音波発生手段群のうち１組
の超音波発生手段群の各超音波発生手段を少なくとも２
つのバースト波を組合わせてなるバースト波で同時に駆
動することにより、１個のインク滴を飛翔させて１個の
画素を形成させる駆動手段と、この駆動手段により駆動する注目超音波発生手段群の位
置をその注目超音波発生手段群の１画素記録周期前の位
置から最も遠い位置に制御する駆動位置制御手段と、前記駆動手段により超音波発生手段群を駆動する駆動タ
イミングに１画素記録周期内で所定の時間差を与える駆
動タイミング制御手段と、を具備したことを特徴とするインクジェット記録装置。
【請求項８】前記超音波発生手段を駆動するバースト
波は、互いに位相の異なる少なくとも２種類のバースト
波を組合わせてなることを特徴とする請求項５ないし７
のいずれか１つに記載のインクジェット記録装置。
【請求項９】インク液中に超音波を放射し、インク液
面近傍に超音波を集束して、超音波の圧力によりインク
滴を飛翔させ、そのインク滴を記録媒体上に付着させる
ことにより画像を記録するインクジェット記録装置であ
って、板状の圧電体と、この圧電体の一方の面に一定間隔で列
状に配列された複数の個別電極と、これら複数の個別電
極と対向する前記圧電体の他方の面に配設された単一の
共通電極とからなり、前記超音波を発生する圧電素子
と、この圧電素子の前記複数の個別電極に対して、複数の個
別電極を１組とした複数組の個別電極群に分割し、これ
ら複数組の個別電極群を少なくとも２つのバースト波を
組合わせてなるバースト波で記録画像に応じて選択的に
駆動する駆動手段と、この駆動手段により前記複数組の個別電極群を選択的に
駆動する駆動タイミングに所定の時間差を与える駆動タ
イミング制御手段と、を具備したことを特徴とするインクジェット記録装置。
【請求項１０】インク液中に超音波を放射し、インク
液面近傍に超音波を集束して、超音波の圧力によりイン
ク滴を飛翔させ、そのインク滴を記録媒体上に付着させ
ることにより画像を記録するインクジェット記録装置で
あって、板状の圧電体と、この圧電体の一方の面に一定間隔で列
状に配列された複数の個別電極と、これら複数の個別電
極と対向する前記圧電体の他方の面に配設された単一の
共通電極とからなり、前記超音波を発生する圧電素子
と、この圧電素子の前記複数の個別電極に対して、隣り合う
複数の個別電極を１組とした複数組の個別電極群に分割
し、これら複数組の個別電極群のうち１組の個別電極群
の各個別電極を少なくとも２つのバースト波を組合わせ
てなるバースト波で同時に駆動することにより、１個の
インク滴を飛翔させて１個の画素を形成させる駆動手段
と、この駆動手段により駆動する注目個別電極群の位置
をその注目個別電極群の１画素記録周期前の位置から最
も遠い位置に制御する駆動位置制御手段と、を具備したことを特徴とするインクジェット記録装置。
【請求項１１】インク液中に超音波を放射し、インク
液面近傍に超音波を集束して、超音波の圧力によりイン
ク滴を飛翔させ、そのインク滴を記録媒体上に付着させ
ることにより画像を記録するインクジェット記録装置で
あって、板状の圧電体と、この圧電体の一方の面に一定間隔で列
状に配列された複数の個別電極と、これら複数の個別電
極と対向する前記圧電体の他方の面に配設された単一の
共通電極とからなり、前記超音波を発生する圧電素子
と、この圧電素子の前記複数の個別電極に対して、隣り合う
複数の個別電極を１組とした複数組の個別電極群に分割
し、これら複数組の個別電極群のうち１組の個別電極群
の各個別電極を少なくとも２つのバースト波を組合わせ
てなるバースト波で同時に駆動することにより、１個の
インク滴を飛翔させて１個の画素を形成させる駆動手段
と、この駆動手段により駆動する注目個別電極群の位置をそ
の注目個別電極群の１画素記録周期前の位置から最も遠
い位置に制御する駆動位置制御手段と、前記駆動手段により個別電極群を駆動する駆動タイミン
グに１画素記録周期内で所定の時間差を与える駆動タイ
ミング制御手段と、を具備したことを特徴とするインクジェット記録装置。
【請求項１２】前記個別電極を駆動するバースト波
は、互いに位相の異なる少なくとも２種類のバースト波
を組合わせてなることを特徴とする請求項９ないし１１
のいずれか１つに記載のインクジェット記録装置。