JPH1191099A - Ink jet recording apparatus - Google Patents

Ink jet recording apparatus

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Publication number
JPH1191099A
JPH1191099A JP25504597A JP25504597A JPH1191099A JP H1191099 A JPH1191099 A JP H1191099A JP 25504597 A JP25504597 A JP 25504597A JP 25504597 A JP25504597 A JP 25504597A JP H1191099 A JPH1191099 A JP H1191099A
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JP
Japan
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drive data
data
driving
drive
group
Prior art date
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Pending
Application number
JP25504597A
Other languages
Japanese (ja)
Inventor
Kazuhiko Higuchi
和彦 樋口
Isao Amamiya
功 雨宮
Chiaki Tanuma
千秋 田沼
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
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Filing date
Publication date
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Abstract

PROBLEM TO BE SOLVED: To provide an ink jet recording apparatus capable of being inexpensively realized by enabling the setting of drive data to be allowed to correspond to a sonic wave generation element by relatively simple constitution while employing a lenear electronic scanning method principally reduced in clogging. SOLUTION: In the drive circuit of a ink jet recording apparatus wherein a plurality of piezoelectric elements are simultaneously driven as one group according to the drive data corresponding to image data to fly ink liquid droplets to perform recording, drive data row buffers 55, 65 storing drive data rows for driving respective piezoelectric elements in the group are provided and the drive data rows stored in them are successively read corresponding to the respective piezoelectric elements in the group through selectors 56, 66 and repeatedly read corresponding to each of respective groups and the AND operation with the image data inputted from a line memory through a latch is performed in AND circuits 57, 67 to form the drive data corresponding to the image data.

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、インク液滴を飛翔
させて画像を記録するためのインクジェット記録装置に
係り、特に複数個の音波発生素子を個別かつ略同時に駆
動することにより音波ビームを発生させてインク液滴を
飛翔させるインクジェット記録装置に関する。
BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to an ink jet recording apparatus for recording an image by flying ink droplets, and more particularly to generating an acoustic wave beam by driving a plurality of acoustic wave generating elements individually and substantially simultaneously. The present invention relates to an ink jet recording apparatus for causing ink droplets to fly.

【0002】[0002]

【従来の技術】液体インクを小さな液滴として記録媒体
上に飛翔させて画像を記録するインクジェット記録装置
は、普通紙などに直接記録できるなど多くの利点を有す
る。しかし、インクジェット記録装置は液体インクの溶
媒の蒸発や揮発によってインクの濃縮が生じやすいた
め、インク液滴を飛翔させるためのノズルに目詰まりが
発生し、インク液滴の飛翔に支障を生じる問題があっ
た。
2. Description of the Related Art An ink jet recording apparatus for recording an image by flying liquid ink as small droplets onto a recording medium has many advantages such as being able to directly record on plain paper. However, the ink jet recording apparatus is liable to concentrate the ink due to evaporation and volatilization of the solvent of the liquid ink, so that the nozzle for flying the ink droplets is clogged, which causes a problem in that the ink droplets fly. there were.

【0003】ノズルを多数配設した、いわゆるライン型
ヘッドでは、この目詰まり防止が不可欠であり、このた
めにノズルを洗浄するなどの付加手段を設ける必要があ
ったり、あるいは径の小さなノズルが使用できないなど
の問題があった。すなわち、従来のインクジェット記録
装置ではライン型ヘッドの信頼性が低く、解像度の高い
ヘッドほど利用が困難であった。
In a so-called line type head having a large number of nozzles, it is indispensable to prevent the clogging. For this reason, it is necessary to provide additional means such as cleaning the nozzles, or use a nozzle having a small diameter. There were problems such as inability to do so. That is, in the conventional inkjet recording apparatus, the reliability of the line type head is low, and the higher the resolution, the more difficult it is to use.

【0004】これらの欠点を克服するため、薄膜圧電体
により構成された圧電素子アレイによって発生する超音
波ビームの圧力を用いてインク液面からインクを飛翔さ
せる方式がIBM TDB,vol.16,No.4,pp.1168(1973-10),US
P-4308547(1981) ,USP-4697195(1987) ,USP-4751529
(1988) ,USP-4751530(1988) ,USP-5041849(1991) ,
特開昭62-66943,特開昭63-162253 ,特開昭63-166545
,特開昭63-166546 ,特開昭63-166548 ,特開昭63-31
2157 ,特開平3-200199,特開平4-296562,特開平4-296
563,特開平4-356328,特開平5-278218などにより提案
されている。
In order to overcome these drawbacks, IBM TDB, vol. 16, No. 1, discloses a method in which ink is ejected from an ink liquid surface using the pressure of an ultrasonic beam generated by a piezoelectric element array constituted by a thin film piezoelectric material. .4, pp.1168 (1973-10), US
P-4308547 (1981), USP-4697195 (1987), USP-4751529
(1988), USP-4751530 (1988), USP-5041849 (1991),
JP-A-62-66943, JP-A-63-162253, JP-A-63-166545
JP-A-63-166546, JP-A-63-166548, JP-A-63-31
2157, JP-A-3-200199, JP-A-4-296562, JP-A-4-296
563, JP-A-4-356328 and JP-A-5-278218.

【0005】この方式は個別のドット毎のノズルやイン
ク流路の隔壁を必要としない、いわゆるノズルレス方式
であるため、ラインヘッド化する上で大きな障害であっ
た目詰まりの防止に有利である。また、非常に小さい径
のインク液滴を安定に生成し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。
This method is a so-called nozzleless method that does not require a nozzle for each dot or a partition wall of an ink flow path, and is advantageous in preventing clogging, which has been a major obstacle in forming a line head. In addition, since an ink droplet having a very small diameter can be stably generated and fly, it is also suitable for high resolution.

【0006】しかし、この方式は記録画点あるいは記録
解像度よりも大きな、例えば記録画点の30倍にもなる
直径の音響レンズを用いて超音波ビームをインク内に集
束させるため、インク液滴の飛翔できる間隔を広くとら
なくてはならない。インク液滴の飛翔間隔を狭めるため
通常、複数本の圧電素子アレイを千鳥状に配列して記録
ヘッドを構成するが、千鳥配列のための周期的な濃度む
らや隣接ドットとの僅かな位置ずれなどが画質に影響す
るという問題があった。
However, this method uses an acoustic lens having a diameter larger than the recording pixel or the recording resolution, for example, 30 times as large as the recording pixel, to focus the ultrasonic beam into the ink. You must widen the space at which you can fly. Normally, a recording head is configured by arranging a plurality of piezoelectric element arrays in a staggered manner in order to narrow the flight interval of ink droplets.However, periodic density unevenness due to staggered arrangement and slight misalignment with adjacent dots There is a problem that the image quality affects the image quality.

【0007】そこで、特開平2−184443号公報で
は超音波ビームの他の集束方法として、複数の圧電素子
を所定間隔で配列して構成された圧電素子アレイの各圧
電素子を所定の遅延時間差を与えて駆動して位相の制御
された超音波を励起し、インク液面近傍の一点に超音波
ビームを集束させるセクタ電子スキャン法と呼ばれる方
法も提案されている。この方法によると、圧電素子アレ
イの配列ピッチに制限されることなくインク液滴の飛翔
位置を変化させて、高解像度の記録を行うことが可能で
ある。
Therefore, Japanese Patent Application Laid-Open No. 2-184443 discloses another method of converging an ultrasonic beam, in which a plurality of piezoelectric elements are arranged at a predetermined interval and each piezoelectric element of a piezoelectric element array is provided with a predetermined delay time difference. A method referred to as a sector electronic scanning method has been proposed in which an ultrasonic wave having a controlled phase is excited by being applied and driven to focus an ultrasonic beam at a point near an ink liquid surface. According to this method, it is possible to perform high-resolution recording by changing the flying position of the ink droplet without being limited by the arrangement pitch of the piezoelectric element array.

【0008】しかし、セクタ電子スキャン法ではインク
液面上の所望とする各位置でインク液滴を飛翔させるた
めには、それぞれの位置に超音波ビームが集束するよう
に圧電素子を駆動する際の遅延時間差を正確に計算して
制御する必要があり、駆動回路が複雑で高価なものにな
ってしまう。また、圧電素子アレイの中心位置と一致す
るインク液面上の一点以外の位置でインク液滴を飛翔さ
せる場合には、集束させた超音波が方向性を持ってしま
うために、インク液滴がインク液面に対して斜めに飛翔
してしまい、結果としてインク液面の高さやインク液面
と紙との距離の変動によってインク液滴の到達位置がず
れてしまう問題があった。
However, in the sector electronic scanning method, in order to cause ink droplets to fly at desired positions on the ink liquid surface, it is necessary to drive a piezoelectric element so that an ultrasonic beam is focused on each position. It is necessary to accurately calculate and control the delay time difference, and the driving circuit becomes complicated and expensive. Further, when the ink droplet is caused to fly at a position other than one point on the ink liquid surface which coincides with the center position of the piezoelectric element array, the focused ultrasonic wave has directionality, so that the ink droplet There is a problem that the ink droplets fly obliquely with respect to the ink liquid surface, and as a result, the arrival positions of the ink droplets are shifted due to a change in the height of the ink liquid surface or the distance between the ink liquid surface and the paper.

【0009】このような問題に対して、圧電素子アレイ
における一部の所定の複数個の圧電素子(圧電素子群)
を同時に駆動して1つのインク液滴を飛翔させ、その同
時駆動する圧電素子群の位置を順次ずらすことによりイ
ンク液滴の飛翔位置を移動させるリニア電子スキャン法
と呼ばれる方法が提案されている。この方法では、各圧
電素子に対する遅延時間を圧電素子群の中心に対して左
右対称となるように設定するため、常にインク液滴は液
面に対して垂直方向に直線的に飛翔する。さらに、遅延
時間の制御の煩わしさを解消する方法として、フレネル
回折理論に基づいて圧電素子アレイを2つのグループに
分け、互いに位相が半波長だけ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。
In order to solve such a problem, a part of a plurality of predetermined piezoelectric elements (piezoelectric element group) in a piezoelectric element array
A method called linear electronic scanning has been proposed in which a plurality of piezoelectric elements are simultaneously driven to fly one ink droplet, and the positions of the piezoelectric elements that are simultaneously driven are sequentially shifted to move the flying position of the ink droplet. In this method, since the delay time for each piezoelectric element is set to be symmetrical with respect to the center of the piezoelectric element group, the ink droplet always flies linearly in a direction perpendicular to the liquid surface. Furthermore, as a method of eliminating the trouble of controlling the delay time, a more simple method of dividing the piezoelectric element array into two groups based on the Fresnel diffraction theory and setting the delay times so that the phases are different from each other by a half wavelength is adopted. Methods have also been proposed.

【0010】このようなリニア電子スキャン法を実現す
るための圧電素子アレイ駆動回路では、画像データに基
づき駆動すべき圧電素子群を選択しなくてはならない。
すなわち、リニア電子スキャン法では1つの画点に対応
する画像データに対して、同時駆動すべき圧電素子数が
複数個になるため、通常のインクジェット記録装置で用
いられる1つの画像データに対して1つの駆動素子を対
応させるという構成とは全く異なる特別な構成の駆動回
路を必要とする。
In a piezoelectric element array driving circuit for realizing such a linear electronic scanning method, a group of piezoelectric elements to be driven must be selected based on image data.
That is, in the linear electronic scanning method, since the number of piezoelectric elements to be simultaneously driven becomes plural for image data corresponding to one image point, one pixel data is used for one image data used in a normal inkjet recording apparatus. A driving circuit having a special configuration completely different from the configuration in which one driving element is made to correspond is required.

【0011】また、従来のリニア電子スキャン法による
インクジェット記録装置では、圧電素子アレイの配列ピ
ッチと等しい間隔でインク液滴を飛翔させており、配列
ピッチよりも狭い間隔でインク液滴を飛翔させることは
困難であるため、記録の高解像度化に限界があった。
In a conventional ink jet recording apparatus using the linear electronic scanning method, ink droplets are ejected at intervals equal to the arrangement pitch of the piezoelectric element array, and the ink droplets are ejected at intervals smaller than the arrangement pitch. Is difficult, and there is a limit in increasing the recording resolution.

【0012】[0012]

【発明が解決しようとする課題】上述したように、リニ
ア電子スキャン法により圧電素子アレイを駆動してイン
ク液滴を飛翔させる方式のインクジェット記録装置は、
原理的に目詰まりのない記録が可能であるが、記録すべ
き画像データに応じて複数の圧電素子を同時に駆動して
1つのインク液滴を飛翔させる必要があるため、駆動回
路をいかに簡単に構成するかが課題であった。
As described above, the ink jet recording apparatus of the type in which the piezoelectric element array is driven by the linear electronic scanning method to fly the ink droplets,
Although recording without clogging is possible in principle, it is necessary to drive a plurality of piezoelectric elements at the same time according to the image data to be recorded to fly one ink droplet. The issue was how to configure.

【0013】また、従来のリニア電子スキャン法による
インクジェット記録装置では、圧電素子アレイの配列ピ
ッチと等しい間隔でインク液滴を飛翔させており、配列
ピッチよりも狭い間隔でインク液滴を飛翔させることは
困難であるため、記録の高解像度化に限界があった。
In the conventional ink jet recording apparatus using the linear electronic scanning method, ink droplets are ejected at intervals equal to the arrangement pitch of the piezoelectric element array, and the ink droplets are ejected at intervals smaller than the arrangement pitch. Is difficult, and there is a limit in increasing the recording resolution.

【0014】本発明の第1の目的は、原理的に目詰まり
の少ないリニア電子スキャン法を採用しつつ、音波発生
素子に対応させるべき駆動データの設定を比較的簡単な
構成により可能として安価に実現できるインクジェット
記録装置を提供することにある。
A first object of the present invention is to make it possible to set drive data to be made compatible with a sound wave generating element with a relatively simple configuration while adopting a linear electronic scanning method with less clogging in principle, and to reduce the cost. An object of the present invention is to provide an ink jet recording apparatus that can be realized.

【0015】また、本発明の第2の目的は、音波発生素
子アレイの配列ピッチよりも狭いピッチでインク液滴を
飛翔させてより高解像度の記録ができるインクジェット
記録装置を提供することにある。
A second object of the present invention is to provide an ink jet recording apparatus capable of recording at a higher resolution by causing ink droplets to fly at a pitch smaller than the arrangement pitch of the sound wave generating element array.

【0016】[0016]

【課題を解決するための手段】上記の課題を解決するた
め、本発明は音波発生素子アレイにおける所定の複数個
の音波発生素子を1つのグループとして、このグループ
内の各音波発生素子を画像データに応じた駆動データに
従って個別にかつ略同時に駆動することにより、グルー
プ毎にインク液滴を飛翔させて記録を行うインクジェッ
ト記録装置において、該グループ内の各音波発生素子を
駆動するための一組の駆動データからなる駆動データ列
を駆動データ列バッファに格納しておき、この駆動デー
タ列バッファに格納された駆動データ列を該グループ内
の各音波発生素子に対応して順次に、かつ各グループに
対応して繰り返し読み出し、画像データとの論理積演算
を行うことにより該画像データに応じた駆動データを生
成することを特徴とする。
SUMMARY OF THE INVENTION In order to solve the above-mentioned problems, according to the present invention, a plurality of predetermined sound wave generating elements in a sound wave generating element array are grouped into one group, and each sound wave generating element in the group is image data. In an ink jet recording apparatus that performs recording by causing ink droplets to fly in groups by individually and substantially simultaneously driving according to drive data corresponding to a set of signals for driving each sound wave generating element in the group. The driving data string including the driving data is stored in the driving data string buffer, and the driving data string stored in the driving data string buffer is sequentially assigned to each sound wave generating element in the group and assigned to each group. It is characterized by generating drive data according to the image data by repeatedly reading out correspondingly and performing a logical product operation with the image data. To.

【0017】こうして生成された駆動データは、例えば
シフトレジスタ上を順次次段へ転送され、このシフトレ
ジスタの各段の出力に従って各音波発生素子が駆動され
る。駆動データ列は、例えばグループ内の各音波発生素
子に対応した駆動データの位相を示すデータによって構
成される。
The drive data thus generated is sequentially transferred, for example, on a shift register to the next stage, and each sound wave generating element is driven according to the output of each stage of the shift register. The drive data sequence is constituted by data indicating the phase of the drive data corresponding to each sound wave generating element in the group, for example.

【0018】このように1つのインク液滴を飛翔させる
ために必要な音波発生素子数と同数の駆動データからな
る駆動データ列を設定してバッファに格納しておき、こ
の格納した駆動データ列を繰り返し読み出して画像デー
タに応じた駆動データを生成するため、簡易な構成で駆
動データの設定が可能であり、さらに駆動データ列を格
納するバッファの容量も最小限で済む。
As described above, a drive data string composed of the same number of drive data as the number of sound wave generating elements required to fly one ink droplet is set and stored in the buffer, and the stored drive data string is stored in the buffer. Since drive data is generated in accordance with the image data by repeatedly reading, the drive data can be set with a simple configuration, and the capacity of the buffer for storing the drive data string can be minimized.

【0019】また、本発明は音波発生素子アレイにおけ
る所定の複数個の音波発生素子を1つのグループとし
て、このグループ内の各音波発生素子を画像データに応
じた駆動データに従って個別にかつ略同時に駆動するこ
とにより、グループ毎にインク液滴を飛翔させて記録を
行うインクジェット記録装置において、グループ内の各
音波発生素子を駆動するための一組の駆動データからな
り、かつインク液滴を互いに異なる位置に飛翔させるよ
うに設定された第1および第2の駆動データ列のいずれ
か一方の駆動データ列を選択し、選択した駆動データ列
と画像データとの論理積演算を行うことにより該画像デ
ータに応じた駆動データを生成することを特徴とする。
生成された駆動データは、例えばシフトレジスタ上を順
次次段へと転送され、このシフトレジスタの各段の出力
に従って各音波発生素子が駆動される。
Further, according to the present invention, a plurality of predetermined sound wave generating elements in a sound wave generating element array are grouped into one group, and each sound wave generating element in this group is individually and substantially simultaneously driven in accordance with drive data corresponding to image data. By doing so, in an ink jet recording apparatus that performs recording by flying ink droplets for each group, a set of drive data for driving each sound wave generating element in the group is formed, and the ink droplets are moved to different positions. One of the first and second drive data strings set to fly to the selected drive data string is selected, and a logical AND operation of the selected drive data string and the image data is performed to obtain the image data. It is characterized in that corresponding drive data is generated.
The generated drive data is sequentially transferred, for example, on the shift register to the next stage, and each sound wave generating element is driven according to the output of each stage of the shift register.

【0020】この場合、選択された駆動データ列を駆動
データ列バッファに一旦格納しておき、この駆動データ
列バッファに格納された駆動データ列をグループ内の各
音波発生素子に対応して順次に、かつ各グループに対応
して繰り返し読み出すようにしてもよい。
In this case, the selected drive data string is temporarily stored in the drive data string buffer, and the drive data string stored in the drive data string buffer is sequentially stored in correspondence with each sound wave generating element in the group. Alternatively, the data may be repeatedly read out corresponding to each group.

【0021】このように第1の駆動データ列と第2の駆
動データ列とを切り替えて選択するようにすると、第1
の駆動データ列によって音波発生素子の配列位置に対し
て第1の位置にインク液滴を飛翔させるモードと、第2
の駆動データ列によって第1の位置とは異なる第2の位
置にインク液滴を飛翔させるモードを容易に切り替える
ことができるので、音波発生素子の配列ピッチを変更す
ることなく、音波発生素子アレイの配列ピッチよりも狭
いピッチでインク液滴を飛翔させることができるように
なり、高解像度の記録が可能となる。
As described above, when the first drive data sequence and the second drive data sequence are switched and selected, the first
A mode in which ink droplets are caused to fly to a first position with respect to the arrangement position of the sound wave generating elements by the drive data train of
The mode in which the ink droplets fly to the second position different from the first position can be easily switched by the driving data sequence of the above. Therefore, without changing the arrangement pitch of the sound wave generating elements, Ink droplets can be made to fly at a pitch smaller than the arrangement pitch, and high-resolution recording can be performed.

【0022】ここで、第1および第2の駆動データ列
は、例えば音波発生素子アレイのグループ内の各音波発
生素子に対応した駆動データの個々の位相を示すデータ
によって構成される。また、第1および第2の駆動デー
タ列の少なくとも一方は、対応する音波発生素子を非駆
動とするための少なくとも一つの非駆動データを含んで
もよい。
Here, the first and second drive data strings are constituted by, for example, data indicating individual phases of drive data corresponding to each sound wave generating element in a group of the sound wave generating element array. Further, at least one of the first and second drive data strings may include at least one non-drive data for turning off the corresponding sound wave generating element.

【0023】第1および第2の駆動データ列のいずれか
一方の駆動データ列を選択する方式としては、例えば3
つの方式が考えられる。
As a method for selecting one of the first and second drive data strings, for example,
There are two methods.

【0024】第1の駆動データ列選択方式は、インク液
滴の飛翔動作毎に第1および第2の駆動データ列を交互
に切り替えて選択する方式であり、簡単な回路構成で音
波発生素子アレイの配列ピッチ以上の高解像度の記録を
実現でき、また特に画像データの並び順とインク液滴の
飛翔位置との関係が簡潔であるため、画像データの読み
出込み方法を簡素化することが可能であり、さらにどの
飛翔動作においてもインク液滴の飛翔位置が所定の間隔
で並ぶために、記録動作の安定化を図ることができる。
The first drive data string selection method is a method in which the first and second drive data strings are alternately switched and selected every time the ink droplet flies, and the sound wave generating element array has a simple circuit configuration. High-resolution recording at or above the array pitch, and the simple relationship between the arrangement order of the image data and the flying position of the ink droplets simplifies the method of reading image data. In addition, since the flying positions of the ink droplets are arranged at predetermined intervals in any of the flying operations, the recording operation can be stabilized.

【0025】第2の駆動データ列選択方式は、インク液
滴の1回の飛翔動作において第1および第2の駆動デー
タ列を混在させて選択する方式であり、毎回のインク液
滴飛翔動作において音波発生素子を非駆動とする駆動デ
ータを常に存在させることができるため、最大の同時駆
動される音波発生素子数が減少し、駆動回路の電源容量
の削減を図ることができるとい利点があり、さらに非駆
動データを音波発生素子の配列方向に対して一定の間隔
で設けることができるので、各グループからのインク液
滴の飛翔時の相互干渉が防止され、飛翔動作を安定化さ
せることも可能となる。
The second drive data string selection method is a method in which the first and second drive data strings are mixed and selected in one ink droplet flying operation. Since the drive data for non-driving the sound wave generator can always be present, the maximum number of simultaneously driven sound wave generators is reduced, and there is an advantage that the power supply capacity of the drive circuit can be reduced. In addition, since non-drive data can be provided at regular intervals in the arrangement direction of the sound wave generating elements, mutual interference during the flight of ink droplets from each group is prevented, and the flying operation can be stabilized. Becomes

【0026】第3の駆動データ列選択方式は、1ライン
内の一連のインク液滴飛翔動作期間の前半と後半とで第
1および第2の駆動データ列を切り替えて選択する方式
であり、連続する飛翔動作においてインク液滴の飛翔位
置が1画素分ずつずれることにより、例えば駆動データ
列選択方式に対してインク液滴の飛翔位置がさらに1/
2画素分だけ離れるため、記録媒体上に飛翔し着弾した
後のインク液滴の滲みが効果的に防止される。
The third drive data string selection method is a method of selecting the first and second drive data strings by switching between the first half and the second half of a series of ink droplet flying operation periods in one line. When the flying position of the ink droplet shifts by one pixel in the flying operation, the flying position of the ink droplet is further reduced by 1 /
Since it is separated by two pixels, bleeding of ink droplets after flying and landing on the recording medium is effectively prevented.

【0027】[0027]

【発明の実施の形態】以下、図面を参照して本発明の実
施の形態を説明する。 [インクジェット記録装置の全体構成]図1は、本発明
の一実施形態に係るインクジェット記録装置の概略構成
を示す要部斜視図である。まず、本発明におけるインク
ジェット記録装置のインク液滴の飛翔原理について簡単
に説明する。なお、この原理の詳細については、特願平
6−220713号などを参照できる。本実施形態で
は、音波発生素子として圧電素子を用い、超音波ビーム
の圧力でインク液滴を飛翔させる例について説明する
が、可聴周波の音波ビームを用いてもよい。
Embodiments of the present invention will be described below with reference to the drawings. [Overall Configuration of Inkjet Recording Apparatus] FIG. 1 is a perspective view of a main part showing a schematic configuration of an inkjet recording apparatus according to an embodiment of the present invention. First, the flying principle of ink droplets of the ink jet recording apparatus according to the present invention will be briefly described. For details of this principle, reference can be made to Japanese Patent Application No. 6-220713. In the present embodiment, an example will be described in which a piezoelectric element is used as a sound wave generating element and ink droplets are caused to fly by the pressure of an ultrasonic beam. However, an audio frequency sound wave beam may be used.

【0028】図1に示すように、支持体および超音波干
渉層(音響的接合層)を兼ねるガラス板1上に圧電素子
アレイ2が形成されている。圧電素子アレイ2は、ガラ
ス板1の一主面に面接合される共通電極層2aと、この
共通電極層2aの他面に接合・配置された圧電体層2b
と、圧電体層2bの他面に設けられ、圧電体層2bをア
レイ状に分離する個別電極層2cとで形成されている。
As shown in FIG. 1, a piezoelectric element array 2 is formed on a glass plate 1 which also serves as a support and an ultrasonic interference layer (acoustic bonding layer). The piezoelectric element array 2 includes a common electrode layer 2a surface-bonded to one main surface of the glass plate 1, and a piezoelectric layer 2b bonded and arranged on the other surface of the common electrode layer 2a.
And an individual electrode layer 2c provided on the other surface of the piezoelectric layer 2b and separating the piezoelectric layer 2b into an array.

【0029】ガラス板1の一主面上にはさらに圧電素子
アレイ2を駆動する駆動回路3が設けられ、ガラス板1
の他主面にはノズル基板4が接合・配置されている。ノ
ズル基板4には、断面台形に切除して形成されたスリッ
ト状のノズル孔6を備えたインク液室5が形成されてい
る。さらに、インク液室5とガラス板1の界面に1次元
のフレネル回折帯板7が形成されている。
A driving circuit 3 for driving the piezoelectric element array 2 is further provided on one main surface of the glass plate 1.
The nozzle substrate 4 is joined and arranged on the other main surface. In the nozzle substrate 4, an ink liquid chamber 5 having a slit-shaped nozzle hole 6 formed by cutting out a trapezoidal cross section is formed. Further, a one-dimensional Fresnel diffraction band plate 7 is formed at the interface between the ink liquid chamber 5 and the glass plate 1.

【0030】ここで、圧電素子アレイ2は個別電極層2
cに対応して複数の圧電素子に分離されている。圧電素
子の素子数は例えば解像度600dpiでA4用紙サイ
ズのライン型ヘッドの場合、約5000素子であり、こ
の素子数分の個別電極層2cが一列に並ぶ。圧電素子ア
レイ2は、次のように製造し得る。
Here, the piezoelectric element array 2 is composed of the individual electrode layers 2
The piezoelectric element is separated into a plurality of piezoelectric elements corresponding to c. The number of piezoelectric elements is, for example, about 5000 in the case of a line type head of A4 paper size with a resolution of 600 dpi, and the individual electrode layers 2c corresponding to the number of piezoelectric elements are arranged in a line. The piezoelectric element array 2 can be manufactured as follows.

【0031】すなわち、ガラス板1の一主面に金属薄層
からなる共通電極層2aを例えば蒸着法によって形成
し、この共通電極層2a面上に例えばZnO若しくはP
bTiZrO3 などの圧電性材料をスパッタリングし
て、圧電体層2bを設ける。その後、圧電体層2b面上
に共通電極層2aと対をなす個別電極層2cを記録ビッ
トに相当するピッチで形成する。圧電体層2bの厚さ
は、所望する超音波によって決まり、一般的に両電極層
2a、2cの等価的な厚みを含めて所望とする超音波の
波長の半分となるように設計される。
That is, a common electrode layer 2a made of a thin metal layer is formed on one main surface of the glass plate 1 by, for example, a vapor deposition method, and ZnO or P is formed on the common electrode layer 2a.
A piezoelectric material such as bTiZrO 3 is sputtered to provide a piezoelectric layer 2b. Thereafter, individual electrode layers 2c paired with the common electrode layer 2a are formed on the surface of the piezoelectric layer 2b at a pitch corresponding to the recording bit. The thickness of the piezoelectric layer 2b is determined by the desired ultrasonic wave, and is generally designed to be half the desired ultrasonic wave wavelength including the equivalent thickness of the two electrode layers 2a and 2c.

【0032】1次元のフレネル回折帯板7は、中心から
の距離をxとするとx=0〜11/2k,31/2 k〜5
1/2 k,71/2 k〜91/2 k,111/2 k〜13
1/2 k,…の位置に超音波を位相シフトを伴わずに通過
させる第1の領域、x=11/2 k〜31/2 k,51/2
〜71/2 k,91/2 k〜111/2 k,131/2 k〜15
1/2…の位置に超音波の位相を半波長シフトさせる第
2の領域を交互に並べて構成される。但し、ノズル基板
4の厚み(焦点距離)をpとし、使用する超音波の波長
をλとしたとき、k=(λp/2)1/2 である。これら
第1および第2の領域は、相対的に半波長の位相差を持
てば良いので、いずれか一方の領域だけを金属蒸着膜の
光リソグラフィで形成すれば良く、またその厚みはイン
ク液内の遅い音速との差により半波長の位相シフトが生
じる約数μm〜十数μm程度に選ばれる。
The one-dimensional Fresnel diffraction zone plate 7, and the distance from the center and x x = 0~1 1/2 k, 3 1/2 k~5
1/2 k, 7 1/2 k to 9 1/2 k, 11 1/2 k to 13
1/2 k, a first region for passing ultrasonic waves to ... position without a phase shift, x = 1 1/2 k~3 1/2 k , 5 1/2 k
~7 1/2 k, 9 1/2 k~11 1/2 k, 13 1/2 k~15
The second regions for shifting the phase of the ultrasonic wave by a half wavelength are alternately arranged at the positions of k 1/2 . However, when the thickness (focal length) of the nozzle substrate 4 is p and the wavelength of the ultrasonic wave to be used is λ, k = (λp / 2) 1/2 . Since the first and second regions only need to have a phase difference of relatively half a wavelength, only one of the regions may be formed by photolithography of a metal vapor deposition film, and the thickness of the first and second regions may be within the ink liquid. Is selected to be about several μm to about several tens μm in which a phase shift of a half wavelength occurs due to a difference from the slow sound speed of

【0033】(図1のインクジェット記録装置の記録原
理)次に、図2(a)(b)を参照して図1のインクジ
ェット記録装置の基本的な記録動作について説明する。
図2(a)はノズル孔4に直交する方向の断面図、図2
(b)はノズル孔4に沿った断面図である。
(Recording Principle of the Inkjet Recording Apparatus of FIG. 1) Next, a basic recording operation of the inkjet recording apparatus of FIG. 1 will be described with reference to FIGS.
FIG. 2A is a cross-sectional view in a direction orthogonal to the nozzle hole 4, and FIG.
FIG. 2B is a cross-sectional view along the nozzle hole 4.

【0034】まず、圧電素子アレイ2のうち駆動するグ
ループ内の圧電素子群のアレイ方向中心線を通り、アレ
イ方向に垂直な面と液面とが交わる直線上に超音波ビー
ムを集束するために、所定周波数の交流、あるいはパル
ス列からなるバースト電圧が圧電素子アレイ2のうちの
一部、例えば等間隔で配置された個別電極層2c1、2
c2、2c3、2c4に印加される。ここで、印加する
バースト電圧の周波数は、音響整合層として機能するガ
ラス板1内での超音波波長が圧電素子アレイ2のピッチ
よりも長くなるように設定される。
First, in order to focus the ultrasonic beam on a straight line passing through the center line in the array direction of the piezoelectric element group in the driven group of the piezoelectric element array 2 and intersecting a plane perpendicular to the array direction and the liquid surface. , A burst voltage composed of an alternating current of a predetermined frequency or a pulse train is applied to a part of the piezoelectric element array 2, for example, the individual electrode layers 2 c 1, 2
c2, 2c3, and 2c4. Here, the frequency of the applied burst voltage is set so that the ultrasonic wavelength in the glass plate 1 functioning as the acoustic matching layer is longer than the pitch of the piezoelectric element array 2.

【0035】そして、個別電極層2c1、2c2、2c
3、2c4のうち、内側2個の個別電極層2c2、2c
3には所定のバースト電圧を印加し、外側2個の個別電
極層2c1、2c4には、アレイ方向に垂直な面と液面
とが交わる直線上に超音波ビームが集束するように、内
側2個の個別電極2c2、2c3よりも位相の進んだバ
ースト電圧を印加する。このとき、相互の超音波ビーム
が干渉し合って、圧電素子アレイ2のアレイ方向(主走
査方向)でのレンズ効果が生じる。
Then, the individual electrode layers 2c1, 2c2, 2c
3 and 2c4, the inner two individual electrode layers 2c2 and 2c
3, a predetermined burst voltage is applied to the two outer electrode layers 2c1 and 2c4 so that the ultrasonic beam is focused on a straight line where the surface perpendicular to the array direction and the liquid surface intersect. A burst voltage having a phase advanced from the individual electrodes 2c2 and 2c3 is applied. At this time, the mutual ultrasonic beams interfere with each other, and a lens effect occurs in the array direction of the piezoelectric element array 2 (main scanning direction).

【0036】一方、ガラス板1とインク液室5との界面
に到達した超音波ビームは、フレネル回折帯板7によっ
て圧電素子アレイ2のアレイ方向と直交する方向(副走
査方向)へ求心的に集束するようなレンズ効果を受け
る。すなわち、超音波ビームの主走査方向の集束は、音
響整合層(超音波干渉層)としても機能するガラス板1
内から始まり、また副走査方向の集束はノズル基板4の
インク液室5内のみで行われる。
On the other hand, the ultrasonic beam reaching the interface between the glass plate 1 and the ink liquid chamber 5 is centripetally moved by the Fresnel diffraction band plate 7 in a direction (sub-scanning direction) orthogonal to the array direction of the piezoelectric element array 2. Receives a focusing lens effect. That is, the focusing of the ultrasonic beam in the main scanning direction is performed by the glass plate 1 which also functions as an acoustic matching layer (ultrasonic interference layer).
The focusing in the sub-scanning direction is performed only in the ink liquid chamber 5 of the nozzle substrate 4.

【0037】このとき、ノズル基板4はその厚さが予め
焦点に合うように選択され設定されているので、ノズル
孔6を形成するスリット状の開口部に、表面張力によっ
てインク液表面に焦点が合わされることになる。したが
って、主走査方向および副走査方向に集束した超音波ビ
ームの圧力により、インク液表面からインク液滴が容易
に飛翔し、図示しない記録媒体面に濃度むらなどのない
鮮明な画像を記録することができる。
At this time, since the thickness of the nozzle substrate 4 is previously selected and set so as to be in focus, the focus is applied to the surface of the ink liquid by the surface tension in the slit-shaped opening forming the nozzle hole 6. Will be combined. Therefore, the pressure of the ultrasonic beam focused in the main scanning direction and the sub-scanning direction allows the ink droplets to easily fly from the ink liquid surface, and to record a clear image without density unevenness on a recording medium surface (not shown). Can be.

【0038】(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グループとして、超音波ビームを
1点に集束させる場合の動作を模式的に示したものであ
る。すなわち、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2c1、2c2、2c3、2c
4,2c5、2c6、2c7、2c8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) FIGS. 3A to 3D show a case where four adjacent piezoelectric elements in the piezoelectric element array 2 are grouped into one group and an ultrasonic beam is focused on one point. The operation in the case is schematically shown. That is, this is an operation in the case where the image point for one line is formed by dividing it into at least 1/4 lines or more, and the individual electrode layers 2c1, 2c2, 2c3, 2c
4, 2c5, 2c6, 2c7, and 2c8 are applied with a driving voltage while being shifted in the main scanning direction by a linear scanning operation.

【0039】すなわち、図3(a)ではグループ化され
た個別電極層2c2、2c3、2c4、2c5のうち、
内側2個の個別電極層2c3、2c4に所定のバースト
電圧を印加し、外側2個の個別電極層2c2、2c5に
は前述したように内側2個の個別電極層2c3、2c4
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。
That is, among the individual electrode layers 2c2, 2c3, 2c4, 2c5 grouped in FIG.
A predetermined burst voltage is applied to the inner two individual electrode layers 2c3 and 2c4, and the inner two individual electrode layers 2c3 and 2c4 are applied to the outer two individual electrode layers 2c2 and 2c5 as described above.
, A burst voltage having a phase advanced from the phase of the burst voltage applied is applied.

【0040】図3(b)では、次にグループ化された個
別電極層2c3、2c4、2c5、2c6のうち、内側
2個の個別電極層2c4、2c5にバースト電圧を印加
し、外側2個の個別電極層2c3、2c6には、内側2
個の個別電極層2c4、2c5よりも位相の進んだバー
スト電圧を印加している。
In FIG. 3B, a burst voltage is applied to the inner two individual electrode layers 2c4 and 2c5 of the grouped individual electrode layers 2c3, 2c4, 2c5 and 2c6, and the outer two In the individual electrode layers 2c3 and 2c6, the inner 2
A burst voltage having a phase advanced from the individual electrode layers 2c4 and 2c5 is applied.

【0041】図3(c)では、さらにグループ化が進め
られた個別電極層2c4、2c5、2c6、2c7のう
ち、内側2個の個別電極層2c5、2c6にバースト電
圧を印加し、外側2個の個別電極層2c4、2c7に
は、位相の進んだバースト電圧を印加している。
In FIG. 3C, of the individual electrode layers 2c4, 2c5, 2c6, 2c7 further grouped, a burst voltage is applied to the inner two individual electrode layers 2c5, 2c6 and the outer two A burst voltage with an advanced phase is applied to the individual electrode layers 2c4 and 2c7.

【0042】また、図3(d)は個別電極層2c1、2
c2、2c3、2c4、2c5、2c6、2c7、2c
8を個別電極層2c1、2c2、2c3、2c4のグル
ープと、個別電極層2c5、2c6、2c7、2c8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個のインク液滴を飛翔させる場合
の動作を示している。
FIG. 3D shows the individual electrode layers 2c1 and 2c2.
c2, 2c3, 2c4, 2c5, 2c6, 2c7, 2c
8 are divided into a group of individual electrode layers 2c1, 2c2, 2c3, 2c4 and a group of individual electrode layers 2c5, 2c6, 2c7, 2c8, and these two groups are simultaneously driven to form two ink liquids at a predetermined pitch. The operation when flying a droplet is shown.

【0043】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グループとしたが、1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2に印加する駆動電圧の低減を図ることができ
る。
In this example of operation, one group is composed of four piezoelectric elements in order to record one image point. However, if the number of piezoelectric elements constituting one group is increased, the superposition of centripetal focusing is achieved. Since the wavefront of the sound wave beam becomes smooth and the energy density becomes high, it is possible to reduce the dispersion of the ink droplets and the driving voltage applied to the piezoelectric element array 2.

【0044】[駆動回路3について(図4)]次に、図
1中の駆動回路3の一実施形態について説明する。図4
は、駆動回路3の一実施形態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および読み
出しが行われる。
[Drive Circuit 3 (FIG. 4)] Next, an embodiment of the drive circuit 3 in FIG. 1 will be described. FIG.
FIG. 3 is a block diagram illustrating a main configuration of a driving circuit 3 according to an embodiment. In FIG. 4, a control unit 40 controls the timing of the system, and may include a CPU. The line memory 42 is controlled by a timing signal from the control unit 40, and writes and reads image data.

【0045】駆動データ生成部43は、ラインメモリ4
2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2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、圧電素子
48を個別に48a、48b、48c…として示してい
るが、図1〜図3における個別電極2c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の詳細に
ついては、図5を用いて後に詳しく説明する。
The drive data generator 43 is provided with a line memory 4
The drive data for driving the piezoelectric elements 48 of the piezoelectric element array 2 in FIG. 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 2c in FIGS. The details of the drive data generation unit 43 will be described later in detail with reference to FIG.

【0046】図示しないスキャナの出力や伝送路などか
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に書込まれる。画像データは、この例では1
画素当たり1ビットのデータで構成される。ラインメモ
リ40は、例えば4960ビットの容量を有し、600
dpi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。
Image data sent from a scanner output or a transmission path (not shown) is input to the line memory 42, and the timing is controlled by the control unit 40 and written into the line memory 42. The image data is 1 in this example.
It is composed of 1-bit data per pixel. The line memory 40 has a capacity of, for example, 4960 bits, and has a capacity of 600
Image data for one line of A4 paper size can be stored at a resolution of dpi.

【0047】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、後述するように
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 as described later.

【0048】(図4の駆動回路3の動作)次に、駆動デ
ータの転送と圧電素子の駆動タイミングを示した図6の
タイミングチャートを参照して、図4の駆動回路3の動
作を説明する。駆動回路3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SHIFT 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。49
60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LATCH CLOCK 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 Drive Circuit 3 of FIG. 4) Next, the operation of the drive circuit 3 of FIG. 4 will be described with reference to a timing chart of FIG. 6 showing transfer of drive data and drive timing of the piezoelectric element. . The drive circuit 3 starts operating at the rise of the horizontal synchronization signal HSYNC. The drive data generated by the drive data generation unit 43 is provided to an input of a first-stage shift register element 44a of the shift register 44, and the control unit 40
Are sequentially transferred to the next-stage shift register elements 44b, 44c,... In synchronization with the clock SHIFT CLOCK. 49
When all 60 drive data are transferred to the shift register 44, the drive data in the shift register 44 is taken into the latch 45 by the latch signal LATCH CLOCK from the control unit 40.

【0049】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 ZER
O ,SIGNAL PAIおよび接地信号GND のいずれかが選択的
に出力される。
Further, in the selector 46, the latch 45
2 types of high-frequency signals SIGNAL ZER having different phases from the high-frequency signal generator 41 in accordance with the drive data output from the
One of O, SIGNAL PAI and ground signal GND is selectively output.

【0050】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SIGNAL ZERO とSI
GNAL 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。すなわち、駆動データは2
種の高周波信号のオン・オフのために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およびラッチ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、図8のような真理値
表に基づいて行われる。
The drive data generated by the drive data generator 43 includes these two types of high-frequency signals SIGNAL ZERO and SI
ON / OFF of the driving of the piezoelectric element 48 by each of the GNAL PAI
This is data for controlling off, and is 1-bit data for one high-frequency signal. That is, the driving data is 2
It is output as 2-bit data for turning on / off various kinds 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 by the selector 46 is performed based on a truth table as shown in FIG.

【0051】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10Vから30V程度の振幅の電圧が印加され
る。また、600dpi程度のインク液滴を飛翔させる
ためには、この高周波信号の周波数50MHz程度に選
ばれる。
The high frequency signal output from the selector 46 is amplified by a driver 47 and then applied to a corresponding piezoelectric element 48. A voltage having an amplitude of substantially 10 V to 30 V is applied to one piezoelectric element 48. In order to fly an ink droplet of about 600 dpi, the frequency of the high-frequency signal is selected to be about 50 MHz.

【0052】一方、このようにして圧電素子48に対す
るバ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DR
IVE1、すなわち最初のインク液滴飛翔動作が終了する
と、2番目の高周波印加期間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1ラインを4回の飛翔動作で記録する例を示
している。
On the other hand, while the burst-like high-frequency signal is being applied to the piezoelectric element 48 in this manner,
Drive data for applying the second high-frequency signal is transferred to the shift register 44, and the application period DR of the first high-frequency signal is applied.
When IVE1, that is, the first ink droplet flying operation ends, the second high-frequency 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. In FIG.
For simplicity, an example is shown in which one line is recorded by four flying operations.

【0053】(駆動データ生成部43の一実施形態(図
5))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、駆動データ列設定部54およ
び64は、1つのインク液滴を飛翔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つのインク液滴を飛翔する場合には、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SIGNAL Z
ERO ,SIGNAL PAIを選択するために2種類用意される。
(One Embodiment of Drive Data Generation Unit 43 (FIG. 5)) FIG. 5 shows a schematic configuration of the drive data generation unit 43 in FIG. In FIG. 5, drive data string setting sections 54 and 64 are for setting a data string for driving a plurality of piezoelectric elements necessary for flying one ink droplet. When flying one ink droplet by simultaneous driving, four driving data are set as a set of data strings. The drive data string is composed of two types of high-frequency signals SIGNAL Z having different phases as described above.
Two types are prepared to select ERO and SIGNAL PAI.

【0054】すなわち、駆動データ生成部43は2種類
の高周波信号SIGNAL ZERO ,SIGNALPAIに対応する2種
類の駆動データ列ZERO-DATA とPAI-DATAを生成する駆動
データ列生成ブロック53,63を有している。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RO
Mを用いて構成することも可能である。
That is, the drive data generation unit 43 has drive data sequence generation blocks 53 and 63 for generating two types of drive data sequences ZERO-DATA and PAI-DATA corresponding to the two types of high-frequency signals SIGNAL ZERO and SIGNALPAI. ing. These two drive data string generation blocks 53 and 63 can be realized by the same configuration. The drive data string setting units 54 and 64 can have a simple switch configuration, and can be a RAM or RO.
It is also possible to configure using M.

【0055】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で構成し、制御部40からのロー
ド信号LOAD CLOCKによって駆動データ列設定部54、6
4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 driving data string buffers 55 and 65 are buffers that take in the driving data strings from the driving data string setting units 54 and 64 and sequentially read out the data constituting the driving data strings one by one in time series. In the present embodiment, the driving data string buffers 55 and 65 are configured by shift registers of parallel input / serial output, and the driving data string setting sections 54 and 6 are controlled by a load signal LOAD CLOCK from the control section 40.
4 is read from the drive data string, and one data of the drive data string is read by a read signal READ CLOCK from the control unit 40.

【0056】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。
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.

【0057】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 DATA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
タとの論理積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4
2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 AND circuits 57 and 67 include a selector 56,
The logical product of the driving data from the line memory 66 and the image data from the line memory 42 in FIG.
As drive data DRIVE DATA. 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 transmitting the logical product of the four drive data corresponding to CLOCK and one image data, the process proceeds to the processing of the image data for the next pixel. For this purpose, the line memory 4
A latch 52 is provided to hold one image data read out from 2 only for a period of 4 readings.

【0058】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、本実施形態のよう
に画像データとして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、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2値化処理が行われる。
In FIG. 5, the line memory 42 shown in FIG.
Is input to the latch 52 via the quantization unit 51. However, when binary data is used as image data as in the present embodiment, the quantization unit 51 No need to work. However, for example, when the image data input to the line memory 42 is multi-valued data such as 8 bits per pixel, the quantization unit 51 performs binarization processing with an appropriate value.

【0059】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 P
AIを選択するための2値のデータである。高周波信号SI
GNAL ZERO を選択するための駆動データZERO-DATA 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-DATA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 includes high-frequency signals SIGNAL ZERO and SIGNAL P.
This is binary data for selecting AI. High frequency signal SI
Similarly to the generation of the drive data ZERO-DATA for selecting GNAL ZERO, the drive data PAI-DATA 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.

【0060】(図5の駆動データ生成部43の動作)次
に、図7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。
(Operation of Drive Data Generation Unit 43 in FIG. 5) Next, the operation of the drive data generation unit 43 will be described in more detail with reference to the timing chart of drive data generation and transfer shown in FIG.

【0061】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
54、64から駆動データ列が駆動データ列バッファ5
5、65に取り込まれる。このとき、1画素目の画像デ
ータIMAGE DATA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 DATAが読み出し信号
READ CLOCKに同期して生成される。
As shown in FIG. 7A, first, the control unit 40
In response to the load signal LOAD CLOCK from the drive data string setting unit 54, 64, the drive data string is supplied from the drive data string buffer 5
5, 65. At this time, the image data IMAGE DATA of the first pixel is read from the line memory 42 and temporarily stored in the latch 52. Four drive data DRIVE DATA are read signals for the image data of the first pixel.
Generated in synchronization with READ CLOCK.

【0062】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番地ず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
が飛翔するように駆動データが設定される。
Next, the image data of the fifth pixel, which is four pixels ahead of the image data of the first pixel, is read from the line memory 42, and four drive data are generated for the image data of the fifth pixel. Sent out. 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 flies at the position of the piezoelectric element.

【0063】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LATCH CLOCK によりラッチ45に駆
動データを取り込み、圧電素子の4素子おきの位置から
インク液滴を飛翔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 LATCH CLOCK, and every four piezoelectric elements are output. A series of recording operations of flying ink droplets from the position are performed.

【0064】インク液滴の飛翔は4素子おきの位置なの
で、次回のインク液滴飛翔に際しては飛翔位置を1素子
分ずらして飛翔させる。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 CL
OCK 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TIMINGSE
LECT 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GND )を送出する。これは、前回のインク液滴飛
翔時に用いられた圧電素子の位置を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。
Since the ink droplets fly every fourth element, the flying position is shifted by one element in the next ink droplet flight. That is, as shown in FIG. 7B, the transfer clock SHIFT CL
The transmission of the OCK is started, but for the first transfer clock, the timing selection signal TIMINGSE
LECT is off, and the outputs of the selectors 56 and 66 in FIG. 5 transmit non-drive data (here, a ground signal GND) without selecting a drive data string. This serves to shift the position of the piezoelectric element used at the time of the previous ink droplet flight by one, and forcibly puts the piezoelectric element corresponding to the extreme end into the non-drive state.

【0065】この後、タイミング選択信号TIMING SELEC
T 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。
Thereafter, the timing selection signal TIMING SELEC
T 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.

【0066】同様に、3回目のインク液滴飛翔時には図
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SHIFT CLOCK の関係が設定される。図示しない
が、4回目のインク液滴飛翔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飛翔が完了し、1ライ
ン目と同様な動作で次ラインの飛翔が行われる。
Similarly, as shown in FIG. 7C, the relationship between the timing selection signal TIMING SELECT and the transfer clock SHIFT CLOCK is such that two elements from the end are not driven during the third ink droplet flight. Is set. Although not shown, the same operation is performed during the fourth ink droplet flight,
The flying of all the ink droplets for one line is completed, and the flying of the next line is performed by the same operation as the first line.

【0067】(駆動データ列の具体例)図9に、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
の駆動データで構成される駆動データ列の一例を示す。
図9(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、図9(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,Z
ERO,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飛翔原理は、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) FIG. 9 shows an example of a driving data sequence composed of four driving data necessary for simultaneously driving four piezoelectric elements as described above.
FIG. 9A shows the phase of the high-frequency signal selected in the order of arrangement of the elements, and FIG. 9B shows the driving data sequence at that time. In this example, PAI, ZERO, Z
It is a data string that becomes ERO, PAI. Here, ZERO and PAI mean data for selecting high-frequency signals whose phases are different from each other by 180 °. The flying principle of the ink droplets when such drive data is given is as described with reference to FIGS.

【0068】さらに、図10〜図13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。図10は同時駆動素子数が8素
子、図11は同時駆動素子数が9素子、図12は同時駆
動素子数が10素子、図13は同時駆動素子数が16素
子の場合の例である。
Further, FIGS. 10 to 13 show examples of driving data strings when the number of simultaneously driven piezoelectric elements (the number of simultaneously driven elements) is different. 10 shows an example in which the number of simultaneous driving elements is 8, FIG. 11 shows an example in which the number of simultaneous driving elements is 10, FIG. 12 shows an example in which the number of simultaneous driving elements is 16, and FIG.

【0069】以上のように本実施形態では、駆動データ
列設定部54、64により例えば図9(b)に示すよう
な1組の駆動データからなる駆動データ列を設定して、
これらを駆動データ列バッファ55、65にそれぞれ格
納しておき、これをセレクタ56、66を介して順次読
み出してAND回路57、67で画像データとの論理積
をとることにより駆動データDRIVE DATAを生成し、この
駆動データDRIVE DATAをシフトレジスタ44で各圧電素
子48に対応するように転送するので、駆動データの設
定のための回路を比較的簡単な構成にすることができ
る。
As described above, in the present embodiment, the drive data trains 54 and 64 set a drive data train composed of a set of drive data as shown in FIG.
These are stored in the drive data string buffers 55 and 65, respectively, and sequentially read out through the selectors 56 and 66, and the AND circuits 57 and 67 take the logical product with the image data to generate the drive data DRIVE DATA. Since the drive data DRIVE DATA is transferred by the shift register 44 so as to correspond to each piezoelectric element 48, a circuit for setting the drive data can have a relatively simple configuration.

【0070】特に、図7のタイミングチャートから判る
ように、画像データIMAGE DATAと駆動データDRIVE DATA
列の対応関係が簡潔であるため、画像データをラインメ
モリ42から読み出す際には、駆動データ列のデータ個
数分ずつずれた画素に対応する画像データを読み出せば
よい。例えば、図13に示すような16個の圧電素子で
インク液滴を飛翔させる場合には、16画素ずつずれた
画素に対応する画像データをラインメモリ42から読み
出せばよい。
In particular, as can be seen from the timing chart of FIG. 7, image data IMAGE DATA and drive data DRIVE DATA
Since the correspondence between columns is simple, when image data is read from the line memory 42, image data corresponding to pixels shifted by the number of data in the drive data column may be read. For example, when ink droplets are caused to fly by 16 piezoelectric elements as shown in FIG. 13, image data corresponding to pixels shifted by 16 pixels may be read from the line memory 42.

【0071】これをさらに発展させると、図7(a)の
動作タイミングを例えば図14のタイミングチャートに
示すように制御することもできる。すなわち、ラインメ
モリ42からの画像データの読み出しを駆動データ列の
読み出し信号READ CLOCKと同期させて、駆動データ列の
ロード信号LOAD CLOCKで画像データをラッチ52に取り
込むようにする。この場合には、ラインメモリ42から
の画像データの読み出しは便宜上1画素ずつ行い、ラッ
チ52で4画素おきにラッチするものである。このよう
にすることによって、ラインメモリ42を4画素飛びに
制御する必要もなくなり、さらに回路の簡素化が可能で
ある。
If this is further developed, the operation timing of FIG. 7A can be controlled as shown in the timing chart of FIG. 14, for example. That is, the reading of the image data from the line memory 42 is synchronized with the read signal READ CLOCK of the drive data sequence, and the image data is taken into the latch 52 by the load signal LOAD CLOCK of the drive data sequence. In this case, the reading of the image data from the line memory 42 is performed one pixel at a time for convenience, and the latch 52 latches the image data every four pixels. By doing so, there is no need to control the line memory 42 every four pixels, and the circuit can be further simplified.

【0072】(駆動データ生成部43の他の実施形態
(図17))次に、圧電素子アレイ2の配列ピッチより
も狭いピッチでインク液滴を飛翔させて高解像度の記録
を可能とした駆動データ生成部43の実施形態について
説明する。
(Another Embodiment of Driving Data Generating Unit 43 (FIG. 17)) Next, a driving method in which ink droplets are ejected at a pitch smaller than the arrangement pitch of the piezoelectric element array 2 to enable high-resolution recording. An embodiment of the data generation unit 43 will be described.

【0073】まず、本実施形態の原理を図15および図
16により述べる。図15は、隣接する4つまたは5つ
の圧電素子を同時駆動して1つのインク液滴を飛翔させ
る場合の被駆動圧電素子の位置とインク液滴飛翔位置の
関係を模式的に表した図である。
First, the principle of the present embodiment will be described with reference to FIGS. FIG. 15 is a diagram schematically showing the relationship between the position of a driven piezoelectric element and the ink droplet flying position when one or more adjacent four or five piezoelectric elements are simultaneously driven to fly one ink droplet. is there.

【0074】ここで、例えば図16(a)に示す駆動デ
ータを用いて4つの圧電素子を同時に駆動した場合に
は、インク液面上のA点に超音波が集束してA点からイ
ンク液滴が飛翔する。一方、図16(b)に示す駆動デ
ータを用いた5つの圧電素子を同時に駆動した場合に
は、インク液面上のA点からP/2(Pは圧電素子アレ
イ2の配列ピッチ)だけずれたB点に超音波が集束し、
B点からインク液滴が飛翔する。
Here, for example, when four piezoelectric elements are simultaneously driven using the drive data shown in FIG. 16A, the ultrasonic wave is focused on the point A on the ink liquid surface and the ink liquid is moved from the point A to the ink liquid. Drops fly. On the other hand, when five piezoelectric elements are simultaneously driven using the drive data shown in FIG. 16B, the points are shifted by P / 2 (P is the arrangement pitch of the piezoelectric element array 2) from the point A on the ink liquid surface. The ultrasonic wave is focused on point B
The ink droplet flies from the point B.

【0075】このように1つのインク液滴を飛翔させる
ために駆動する圧電素子の素子数が偶数個の場合と奇数
個の場合とでは、インク液滴の飛翔する位置が圧電素子
アレイの配列ピッチPに対して1/2だけずれる。本実
施形態は、このような原理を利用するものである。な
お、この原理については例えば特願平7−45661号
公報を参照できる。
As described above, when the number of piezoelectric elements driven to fly one ink droplet is even or odd, the position where the ink droplet flies depends on the arrangement pitch of the piezoelectric element array. It is shifted by 1/2 from P. The present embodiment utilizes such a principle. The principle can be referred to, for example, Japanese Patent Application No. 7-45661.

【0076】図17は、本実施形態における駆動データ
生成部43の要部構成を示すブロック図である。尚、図
17の駆動データ生成部43は図5と同様、2種類の高
周波信号SIGNAL ZERO ,SIGNAL PAIに対応する2種類の
駆動データ列ZERO-DATA とPAI-DATAを生成する駆動デー
タ列生成ブロック53,63を有する構成になっている
が、これら2つの駆動データ列生成ブロック53,63
は同様の構成で同様の動作をするものであるので、ここ
では一方の駆動データ列生成ブロック53についてのみ
説明する。
FIG. 17 is a block diagram showing a main configuration of the drive data generation unit 43 in the present embodiment. The drive data generation unit 43 of FIG. 17 is a drive data sequence generation block that generates two types of drive data sequences ZERO-DATA and PAI-DATA corresponding to two types of high-frequency signals SIGNAL ZERO and SIGNAL PAI, as in FIG. Although there is a configuration having 53, 63, these two drive data string generation blocks 53, 63
Perform the same operation with the same configuration, so only one drive data string generation block 53 will be described here.

【0077】本実施形態では、駆動データ列設定部は1
つの高周波信号の選択のために2つずつ用意されてい
る。すなわち、駆動データ列設定部54aは第1の飛翔
位置にインク液滴を飛翔させる第1の飛翔モードのため
のものであり、駆動データ列設定部54bは第2の飛翔
位置にインク液滴を飛翔させる第2の飛翔モードのため
のものである。これらを図15に対応させると、第1の
飛翔モードを偶数個の圧電素子を同時駆動する場合とす
れば、第2の飛翔モードは奇数個の圧電素子を同時駆動
する場合に相当する。これらの駆動データ列設定部54
a、54bにそれぞれ設定される駆動データ列の例とし
ては、例えば図10、図11などが挙げられる。
In the present embodiment, the driving data string setting unit is 1
Two are provided for selection of one high-frequency signal. That is, the drive data string setting unit 54a is for the first flight mode in which the ink droplets fly to the first flight position, and the drive data sequence setting unit 54b is configured to transfer the ink droplets to the second flight position. This is for the second flight mode for flying. If these are made to correspond to FIG. 15, if the first flight mode is a case where an even number of piezoelectric elements are driven simultaneously, the second flight mode is a case where an odd number of piezoelectric elements are driven simultaneously. These drive data string setting units 54
FIGS. 10 and 11 show examples of the drive data strings respectively set in a and 54b.

【0078】駆動データ列選択部54cはデータセレク
タとして動作し、制御部40からの選択信号DATA SELEC
T によって駆動データ列設定部54a、54bにそれぞ
れ設定された第1、第2の駆動データ列のうち一方の駆
動データ列を駆動データ列バッファ55に出力する。
The drive data string selection section 54c operates as a data selector, and selects the selection signal DATA SELEC from the control section 40.
One of the first and second drive data strings set in the drive data string setting units 54a and 54b by T is output to the drive data string buffer 55.

【0079】駆動データ列選択部54cで選択された駆
動データ列は、制御部40からのロード信号LOAD CLOCK
により駆動データ列バッファ55に格納され、読み出し
信号READ CLOCKに同期して駆動データ列バッファ55か
ら読み出される。以下、基本的な動作は図5の動作に準
じて行われる。
The drive data string selected by the drive data string selection unit 54c is a load signal LOAD CLOCK from the control unit 40.
Is stored in the driving data string buffer 55, and is read from the driving data string buffer 55 in synchronization with the read signal READ CLOCK. Hereinafter, the basic operation is performed according to the operation of FIG.

【0080】次に、第1、第2の駆動データ列として、
それぞれ図16(a)(b)に示す駆動データ列を用い
た場合について動作を詳しく説明する。図16(a)は
4つの圧電素子を同時駆動するための駆動データ列であ
るが、5つのデータからなっており、5番目のデータNO
N は2種類の高周波信号のいずれでもなく、対応する圧
電素子を非駆動とするためのデータを示している。すな
わち、この駆動データ列は5つのデータからなっている
が、実質4つの圧電素子だけを駆動する。この場合、駆
動される4つの圧電素子に対応する駆動データ列は左右
対象に設定されているため、駆動される4つの圧電素子
の中心の位置(矢印で示す)においてインク液滴の飛翔
が行われる。
Next, as first and second drive data strings,
The operation will be described in detail in the case where the drive data strings shown in FIGS. 16A and 16B are used. FIG. 16A shows a drive data string for simultaneously driving four piezoelectric elements. The drive data string is composed of five data.
N is not one of the two kinds of high-frequency signals, and indicates data for deactivating the corresponding piezoelectric element. That is, although this drive data string is composed of five data, substantially only four piezoelectric elements are driven. In this case, since the drive data strings corresponding to the four driven piezoelectric elements are set to be symmetrical, the ink droplets fly at the center position (indicated by the arrow) of the four driven piezoelectric elements. Will be

【0081】図16(b)は5つの圧電素子を同時駆動
するための駆動データ列であり、このデータ列も左右対
象に設定されているため、駆動される5つの圧電素子の
中心(矢印で示す)からインク液滴の飛翔が行われる。
FIG. 16B shows a drive data string for simultaneously driving five piezoelectric elements. Since this data string is also set to be symmetrical with respect to the left and right, the center of the five driven piezoelectric elements (indicated by an arrow). (Shown), the ink droplets fly.

【0082】図16(a)(b)から分かるように、こ
れらの第1、第2の駆動データ列では、互いにインク液
滴の飛翔位置が圧電素子アレイの配列ピッチに対して1
/2だけずれる。
As can be seen from FIGS. 16 (a) and 16 (b), in these first and second drive data strings, the flying position of the ink droplets is one with respect to the arrangement pitch of the piezoelectric element array.
/ 2.

【0083】次に、これらの駆動データ列を用いた場合
の図17の駆動データ生成部43の動作について説明す
る。本実施形態における駆動データ生成部43では、駆
動データ列選択部54cでの駆動データ列の選択に関し
て、以下に示す3種類の方式を適宜採用することができ
る。以下、それぞれの駆動データ列選択方式について説
明してゆく。
Next, the operation of the drive data generator 43 in FIG. 17 when using these drive data strings will be described. In the drive data generation unit 43 in the present embodiment, the following three types of methods can be appropriately adopted for the selection of the drive data sequence in the drive data sequence selection unit 54c. Hereinafter, each drive data string selection method will be described.

【0084】(第1の駆動データ列選択方式)この第1
の駆動データ列選択方式は、インク液滴の飛翔動作毎に
第1および第2の駆動データ列を交互に切り替えて選択
する方式である。図18は、第1の駆動データ列選択方
式に基づく駆動データ生成部43の動作タイミングチャ
ートであり、図19は図4中のシフトレジスタ44に設
定される駆動データの並びとインク液滴の飛翔位置の関
係を模式的に示した図である。
(First Driving Data String Selection Method)
The drive data string selection method is a method in which the first and second drive data strings are alternately switched and selected for each ink droplet flying operation. FIG. 18 is an operation timing chart of the drive data generation unit 43 based on the first drive data string selection method. FIG. 19 is an arrangement of drive data set in the shift register 44 in FIG. It is the figure which showed the relationship of a position typically.

【0085】まず、図18(a)を参照して1回目のイ
ンク液滴飛翔動作を説明する。図17において図4中の
ラインメモリ42から1画素目の画像データがラッチ5
2に取り込まれると同時に、駆動データ列バッファ55
から駆動データ列が読み出し信号READ CLOCKに同期して
読み出される。このとき駆動データ列バッファ55から
読み出される駆動データ列は、駆動データ列設定部54
aにより設定され、制御部40からの選択信号DATA SEL
ECT に従って駆動データ列選択部54cによって選択さ
れた第1の駆動データ列である。この第1の駆動データ
列は、隣接する4つの圧電素子を図16(a)に示した
ように同時駆動するためのものであり、これをモード1
(MODE1) の駆動データ列と呼ぶことにする。
First, the first ink droplet flying operation will be described with reference to FIG. In FIG. 17, the image data of the first pixel from the line memory 42 in FIG.
2, the driving data string buffer 55
, The drive data string is read out in synchronization with the read signal READ CLOCK. At this time, the drive data string read from the drive data string buffer 55
a selection signal DATA SEL from the control unit 40
This is the first drive data string selected by the drive data string selection unit 54c according to ECT. This first drive data string is for simultaneously driving four adjacent piezoelectric elements as shown in FIG.
(MODE1) drive data string.

【0086】このようにして駆動データ列を順次読み出
しながら、AND回路57で1画素目の画像データとの
論理積をとり、これを駆動データとしてシフトレジスタ
44に出力する。5つの駆動データをシフトレジスタ4
4に出力すると、制御部40からのロード信号LOAD CLO
CKによって駆動データ列バッファ55には再度、駆動デ
ータ列設定部54aからモード1の駆動データ列が設定
される。これと同時に、11画素目の画像データがライ
ンメモリ42からラッチ52に取り込まれ、読み出し信
号READ CLOCKに同期して駆動データ列バッファ55から
モード1の駆動データ列が順次読み出されて、5つの圧
電素子に対応する駆動データを生成する。同様に、21
画素目の画像データがラッチ52に取り込まれ、5つの
駆動データがシフトレジスタ44に出力される。
While sequentially reading out the drive data sequence in this way, the AND circuit 57 calculates the logical product with the image data of the first pixel, and outputs this to the shift register 44 as drive data. Shift data of 5 drive data to shift register 4
4, the load signal LOAD CLO from the control unit 40 is output.
The driving data string of mode 1 is set again in the driving data string buffer 55 by the CK from the driving data string setting unit 54a. At the same time, the image data of the eleventh pixel is fetched from the line memory 42 into the latch 52, and the drive data train of mode 1 is sequentially read out from the drive data train buffer 55 in synchronization with the read signal READ CLOCK. Drive data corresponding to the piezoelectric element is generated. Similarly, 21
The image data of the pixel is taken into the latch 52, and the five drive data are output to the shift register 44.

【0087】このような動作を繰り返し、シフトレジス
タ44に1ライン当たり4960個全ての駆動データが
転送されると、図6に示した動作タイミングと同様に、
シフトレジスタ44からラッチ信号LATCH CLOCK で駆動
データがラッチ45に取り込まれ、このラッチ45に取
り込まれた駆動データに基づき各圧電素子が駆動され
る。以上で1回目のインク液滴飛翔動作が終了する。
When such operation is repeated and all 4960 drive data per line are transferred to the shift register 44, similar to the operation timing shown in FIG.
Drive data is taken into the latch 45 by the latch signal LATCH CLOCK from the shift register 44, and each piezoelectric element is driven based on the drive data taken into the latch 45. Thus, the first ink droplet flying operation is completed.

【0088】ここで、図18の動作が図7の動作と大き
く異なるのは、ラインメモリ42から読み出される画像
データが10画素おきになっている点であるが、これは
5つの駆動データからなる2種類の駆動データ列を用い
ていることに起因する。
Here, the operation of FIG. 18 is significantly different from the operation of FIG. 7 in that the image data read out from the line memory 42 is every ten pixels, but this is composed of five drive data. This is due to the use of two types of drive data strings.

【0089】次に、図18(b)を参照して2回目のイ
ンク液滴飛翔動作を説明する。
Next, the second ink droplet flying operation will be described with reference to FIG.

【0090】この場合は、1回目の飛翔動作と同様に、
2画素目の画像データがラッチ52に取り込まると同時
に、駆動データ列バッファ55から駆動データ列が読み
出し信号READ CLOCKに同期して読み出される。このとき
駆動データ列バッファ55から読み出される駆動データ
列は、駆動データ列設定部54bにより設定され、制御
部40からの選択信号DATA SELECT に従って駆動データ
列選択部54cによって選択された第1の駆動データ列
である。この第2の駆動データ列は、隣接する5つの圧
電素子を図16(b)に示したように同時駆動するため
のものであり、これをモード2(MODE2) の駆動データ列
と呼ぶことにする。
In this case, similar to the first flight operation,
At the same time when the image data of the second pixel is taken into the latch 52, the drive data string is read out from the drive data string buffer 55 in synchronization with the read signal READ CLOCK. At this time, the drive data string read from the drive data string buffer 55 is set by the drive data string setting unit 54b, and the first drive data selected by the drive data string selection unit 54c according to the selection signal DATA SELECT from the control unit 40. Column. This second drive data string is for simultaneously driving five adjacent piezoelectric elements as shown in FIG. 16B, and this is called a mode 2 (MODE2) drive data string. I do.

【0091】このようにして2画素目の画像データに対
応する5つの駆動データを生成してシフトレジスタ44
に出力すると、次に12画素目の画像データの処理に移
る。ここでも同様に5つの駆動データを生成し、22画
素目の画像データの処理に移る。全ての駆動データをシ
フトレジスタ44に転送して、2回目のインク液滴飛翔
動作が行われる。
In this way, five drive data corresponding to the image data of the second pixel are generated, and the shift register 44
, The process proceeds to the processing of the image data of the twelfth pixel. In this case, five drive data are generated in the same manner, and the processing shifts to processing of the image data of the 22nd pixel. All the drive data is transferred to the shift register 44, and the second ink droplet flying operation is performed.

【0092】次に、図18(c)を参照して3回目のイ
ンク液滴飛翔動作を説明すると、3回目の飛翔動作のた
めの駆動データの生成に際しては、1回目の飛翔動作時
と同じようにモード1の駆動データ列が選択される。同
様に、4回目の飛翔動作時にはモード2の駆動データ列
が選択され、以下同様にしてインク液滴の飛翔動作毎に
モード1とモード2の駆動データ列が交互に選択され
る。このような駆動データ列の選択切り替えは、制御部
40からの信号によって行われる。以上のようにして、
本実施形態では1ラインの記録動作に対して10回のイ
ンク液滴飛翔動作が行われる。
Next, the third ink droplet flying operation will be described with reference to FIG. 18C. The generation of drive data for the third flying operation is the same as that in the first flying operation. Thus, the driving data string of mode 1 is selected. Similarly, during the fourth flying operation, the driving data string of mode 2 is selected, and thereafter, the driving data strings of mode 1 and mode 2 are alternately selected for each flying operation of the ink droplets. Such selection switching of the drive data string is performed by a signal from the control unit 40. As described above,
In the present embodiment, the ink droplet flying operation is performed ten times for one line of the recording operation.

【0093】図19は、これら10回のインク液滴飛翔
動作時のシフトレジスタ44に設定される駆動データの
並びとそのときの飛翔位置の関係を示した図である。図
19では、モード1の駆動データ列を並び順にA,B,
C,D,Eとし、モード2の駆動データ列を並び順に
a,b,c,d,eとして、n画素目の画像データに対
応する1番目の駆動データをnAまたはnaと記してお
り、さらにインク液滴の飛翔位置を図中矢印で示してい
る。例えば1回目の飛翔動作では、駆動データ1Bと1
Cの中間位置でインク液滴が飛翔し、2回目の飛翔動作
では駆動データ2cの位置でインク液滴が飛翔すること
を示している。
FIG. 19 is a diagram showing the relationship between the arrangement of drive data set in the shift register 44 and the flying position at that time during these ten ink droplet flying operations. In FIG. 19, the driving data strings of mode 1 are arranged in order of A, B,
C, D, and E, the drive data strings of mode 2 are arranged in the order of a, b, c, d, and e, and the first drive data corresponding to the image data of the nth pixel is described as nA or na. Further, the flying positions of the ink droplets are indicated by arrows in the figure. For example, in the first flight operation, drive data 1B and 1
This indicates that the ink droplet flies at the intermediate position of C, and that the ink droplet flies at the position of the drive data 2c in the second flying operation.

【0094】これから明らかなように、1回目から10
回目までの飛翔動作において、インク液滴の飛翔位置は
毎回、圧電素子アレイ2の配列ピッチの1/2ずつずれ
るように動作している。尚、駆動データ(1E)などの
ように()を付したデータは対応する圧電素子を非駆動
とするデータであることを示し、図中のWの記号も高周
波信号を非駆動とするデータであることを示しており、
これらは先の図7で説明したようにセレクタ56の動作
によって作られる。
As is clear from this, 10 times from the first time
In the first flying operation, the flying position of the ink droplet is operated so as to be shifted by の of the arrangement pitch of the piezoelectric element array 2 each time. It should be noted that data with parentheses, such as drive data (1E), indicates that the corresponding piezoelectric element is not driven, and the symbol W in the drawing is data that does not drive the high-frequency signal. That there is
These are made by the operation of the selector 56 as described with reference to FIG.

【0095】上述した第1の駆動データ列選択方式は、
インク液滴の飛翔動作毎に2つの駆動データ列を切り替
えて選択する方式であり、簡単な回路構成で圧電素子ア
レイの配列ピッチ以上の高解像度の記録を実現でき、特
に画像データの並び順とインク液滴の飛翔位置との関係
が簡潔であるため、ラインメモリ42からの画像データ
の読み出し方法を簡素化することが可能であり、さらに
どの飛翔動作においてもインク液滴の飛翔位置が所定の
間隔で並ぶため、記録動作の安定化を図ることができる
という利点がある。
The above-described first drive data string selection method is as follows.
This is a method in which two driving data strings are switched and selected for each flying operation of ink droplets. With a simple circuit configuration, it is possible to realize high-resolution recording that is equal to or more than the arrangement pitch of the piezoelectric element array. Since the relationship with the flying position of the ink droplet is simple, the method of reading the image data from the line memory 42 can be simplified, and the flying position of the ink droplet can be set to a predetermined value in any flying operation. Since they are arranged at intervals, there is an advantage that the recording operation can be stabilized.

【0096】(第2の駆動データ列選択方式)第2の駆
動データ列選択方式は、インク液滴の1回の飛翔動作に
おいて第1の駆動データ列(モード1の駆動データ列)
と第2の駆動データ列(モード2の駆動データ列)を混
在させて、言い換えれば駆動データ列を並び順に交互に
切り替えて選択する方式である。図20および図21
は、隣接する駆動データ列の並び順に交互に2つの駆動
データ列を切り替えて選択する例を示している。図20
は動作タイミングを示し、図21は駆動データの並び順
とインク液滴の飛翔位置の関係を示している。
(Second Driving Data String Selection Method) In the second driving data string selection method, a first driving data string (a driving data string in mode 1) is used in one flying operation of an ink droplet.
And the second drive data string (the drive data string of mode 2) are mixed, in other words, the drive data string is alternately switched and selected in the arrangement order. 20 and 21
Shows an example in which two drive data strings are alternately switched and selected in the order in which adjacent drive data strings are arranged. FIG.
FIG. 21 shows the operation timing, and FIG. 21 shows the relationship between the arrangement order of the drive data and the flying positions of the ink droplets.

【0097】図20によれば、1回目のインク液滴飛翔
動作においてモード1の駆動データ列を用いて1画素目
の画像データに対応する5つの駆動データが生成され、
次にモード2の駆動データ列を用いて12画素目の画像
データに対応する5つの駆動データが生成される。すな
わち、駆動データ列を交互に切り替えて選択して駆動デ
ータ列を生成している。2回目以降のインク液滴飛翔動
作に対しても、同様の動作で駆動データが生成される。
According to FIG. 20, in the first ink droplet flying operation, five driving data corresponding to the image data of the first pixel is generated by using the driving data string of mode 1;
Next, five drive data corresponding to the image data of the twelfth pixel is generated using the drive data string of mode 2. That is, the driving data sequence is generated by alternately switching and selecting the driving data sequence. For the second and subsequent ink droplet flying operations, drive data is generated by the same operation.

【0098】図18の場合と異なる点として、駆動デー
タ列が1つの画像データ毎に切り替わる点以外に、画像
データの読み出し順が異なっている点が挙げられる。す
なわち、1回目のインク液滴飛翔動作時には画像データ
は1画素目、12画素目、21画素目…の順に処理され
るが、2回目のインク液滴飛翔動作時には2画素目、1
1画素目、22画素目…の順に処理される。図21から
も判るように、毎回のインク液滴飛翔動作において偶数
画素目の画像データに対応する飛翔位置が交互にずれて
いる。しかし10回のインク液滴飛翔動作を終了すれ
ば、1ラインの記録動作として正しく動作する。
The difference from the case of FIG. 18 is that the read order of the image data is different in addition to the point that the drive data string is switched for each image data. That is, at the time of the first ink droplet flying operation, the image data is processed in the order of the first pixel, the twelfth pixel, the twenty-first pixel,.
The processing is performed in the order of the first pixel, the 22nd pixel, and so on. As can be seen from FIG. 21, the flying positions corresponding to the image data of the even-numbered pixels are alternately shifted in each ink droplet flying operation. However, when the ink droplet flying operation of ten times is completed, it operates correctly as a one-line recording operation.

【0099】このように第2の駆動データ列選択方式
は、駆動データ列の並び順に交互に駆動データ列を切り
替え、インク液滴の1回の飛翔動作においてモード1の
駆動データ列とモード2の駆動データ列を混在させて選
択する方式であり、毎回のインク液滴飛翔動作において
圧電素子を非駆動とする駆動データ、例えば駆動データ
(1E)などが常に存在するため、最大の同時駆動圧電
素子数を減少させることができる。このため、駆動回路
の電源容量の削減を図ることができるとい利点があり、
さらに非駆動データを圧電素子の配列方向に対して一定
の間隔で設けることができるので、各グループからのイ
ンク液滴の飛翔の相互干渉を防止して飛翔動作を安定化
させることができるという利点もある。
As described above, according to the second driving data string selection method, the driving data strings are alternately switched in the order of the driving data strings, and the driving data string of the mode 1 and the driving data string of the mode 2 are changed in one flying operation of the ink droplet. This is a method in which drive data strings are mixed and selected. Since there is always drive data for non-drive of the piezoelectric element in each ink droplet flying operation, for example, drive data (1E), the maximum simultaneous drive piezoelectric element is provided. The number can be reduced. Therefore, there is an advantage that the power supply capacity of the drive circuit can be reduced.
Furthermore, since non-drive data can be provided at regular intervals in the arrangement direction of the piezoelectric elements, there is an advantage that mutual interference of the flying of ink droplets from each group can be prevented and the flying operation can be stabilized. There is also.

【0100】(第3の駆動データ列選択方式)第3の駆
動データ列選択方式は、1ライン内のインク液滴飛翔動
作期間の前半と後半においてモード1、モード2の2つ
の駆動データ列を切り替えて選択する方式であり、図2
2〜図24を用いて具体的に説明する。図22および図
23は動作タイミングを示し、図24は駆動データの並
び順とインク液滴の飛翔位置の関係を示している。
(Third drive data string selection method) In the third drive data string selection method, two drive data strings of mode 1 and mode 2 are used in the first half and the second half of the ink droplet flying operation period in one line. This is a method of switching and selecting, as shown in FIG.
This will be specifically described with reference to FIGS. 22 and 23 show the operation timing, and FIG. 24 shows the relationship between the arrangement order of the drive data and the flying positions of the ink droplets.

【0101】この例では1ラインの記録動作を10回の
インク液滴飛翔動作で行うが、前半の5回の飛翔動作に
対してはモード1の駆動データ列を用いて駆動データを
生成し、後半の5回の飛翔動作に対してはモード2の駆
動データ列を用いて駆動データを生成している。図22
(a)(b)(c)は1ラインの記録動作のうち、それ
ぞれ1回目、2回目、3回目のインク液滴飛翔動作時の
駆動データ生成部43の動作を示している。すなわち、
1回目のインク液滴飛翔動作に対してモード1の駆動デ
ータ列を繰り返し読み出して、1画素目、11画素目、
21画素目の画像データに応じた駆動データをそれぞれ
生成している。2回目以降のインク液滴の飛翔動作時
も、同様である。
In this example, one line of recording operation is performed by ten ink droplet flying operations. However, for the first five flying operations, drive data is generated by using a drive data string of mode 1, and For the last five flight operations, drive data is generated using the drive data string of mode 2. FIG.
(A), (b), and (c) show the operation of the drive data generator 43 during the first, second, and third ink droplet flying operations, respectively, of the one-line printing operation. That is,
The driving data string of mode 1 is repeatedly read out for the first ink droplet flying operation, and the first pixel, the eleventh pixel,
Driving data corresponding to the image data of the 21st pixel is generated. The same applies to the second and subsequent ink droplet flying operations.

【0102】図23(d)(e)(f)は、それぞれ6
回目、7回目、8回目の飛翔動作時の駆動データ生成の
動作タイミングを示している。モード2の駆動データ列
を用いて駆動データを生成することにより、図24に示
すように前半の1回から5回までの飛翔動作に対して、
圧電素子アレイの配列ピッチの1/2分だけ飛翔位置が
ずれるように動作する。
FIGS. 23D, 23E, and 23F show 6
The operation timing of drive data generation at the time of the seventh, seventh, and eighth flight operations is shown. By generating the drive data using the drive data string of mode 2, as shown in FIG. 24, for the first half to five flight operations,
The operation is performed such that the flying position is shifted by の of the arrangement pitch of the piezoelectric element array.

【0103】このように第3の駆動データ列選択方式で
は、1ラインの記録期間をモード1の駆動データ列によ
るインク液滴飛翔動作を行う期間と、モード1とは異な
る位置にインク滴を飛翔させるモード2の駆動データ列
によるインク液滴飛翔動作を行う期間とに分離すること
によって、連続する飛翔動作においてインク液滴の飛翔
位置(着弾位置)が1画素分ずつずれる。このため、例
えば図18で説明した第2の駆動データ列選択方式で
は、連続するインク液滴の飛翔動作時に飛翔位置が1/
2画素分のずれしかないのに対して、この第3の駆動デ
ータ列選択方式ではインク液滴の飛翔位置がさらに1/
2画素分だけ離れるため、記録紙上での着弾後のインク
液滴の滲みが防止できる利点がある。
As described above, in the third drive data string selection method, the ink droplets are ejected to a position different from the mode 1 in the period in which the ink droplet flying operation by the drive data string in mode 1 is performed during the recording period of one line. By separating the period from the period in which the ink droplet flying operation is performed by the driving data string in Mode 2 to be performed, the flying position (landing position) of the ink droplet shifts by one pixel in the continuous flying operation. Therefore, for example, in the second drive data string selection method described with reference to FIG.
While there is only a shift of two pixels, in the third drive data string selection method, the flying position of the ink droplet is further reduced by 1 /
Since there is a separation of two pixels, there is an advantage that bleeding of ink droplets after landing on recording paper can be prevented.

【0104】上述したような3つの駆動データ列選択方
式のいずれかを用いて、異なる駆動データ列を選択して
切り替える方式にすることにより、比較的簡単な構成で
圧電素子アレイの配列ピッチに対して半分のピッチでイ
ンク液滴の飛翔を行うことができ、圧電素子アレイの配
列ピッチを高密度化することなく、より高解像度の記録
を行うことが可能となる。また、上述した駆動データ列
選択方式の違いによるメリットの違いを利用して、これ
らの方式を選択的に使用することもできる。
By using any one of the three drive data string selection methods described above to select and switch different drive data strings, the arrangement pitch of the piezoelectric element array can be reduced with a relatively simple configuration. In this manner, ink droplets can fly at half the pitch, and higher-resolution recording can be performed without increasing the arrangement pitch of the piezoelectric element array. In addition, by utilizing the difference in merit due to the difference in the drive data string selection method described above, these methods can be selectively used.

【0105】尚、上述の説明では4つの圧電素子を同時
駆動する場合をモード1とし、5つの圧電素子を同時駆
動する場合をモード2としたが、本発明は圧電素子の同
時駆動素子数に限定されるものではない。すなわち、例
えば図10、図11、図12などに示したように、同時
駆動素子数が8素子と9素子あるいは9素子と10素子
などのように種々変更して適用することができる。
In the above description, the mode in which four piezoelectric elements are driven simultaneously is mode 1, and the mode in which five piezoelectric elements are driven simultaneously is mode 2. However, the present invention relates to the number of simultaneously driven piezoelectric elements. It is not limited. That is, as shown in, for example, FIGS. 10, 11, and 12, the number of simultaneously driven elements can be changed and applied in various ways such as 8 and 9 elements or 9 and 10 elements.

【0106】図25、図26、図27、図28は、駆動
データ列の他の例を示している。すなわち、図25は1
0個のデータで構成されるが、非駆動データを含ませる
ことによって、実質的に9個の圧電素子を同時に駆動す
るための駆動データ列の例である。図26〜図28は、
16個のデータで構成されるが、同様に非駆動データを
含ませることによって実質的に10個の圧電素子を同時
駆動するための駆動データ列の例である。
FIG. 25, FIG. 26, FIG. 27, and FIG. 28 show other examples of the drive data sequence. That is, FIG.
This is an example of a driving data string for driving nine piezoelectric elements simultaneously by including non-driving data, which is composed of zero data. 26 to 28
This is an example of a drive data sequence for simultaneously driving substantially ten piezoelectric elements by including non-drive data, which is composed of 16 data.

【0107】このように駆動データ列の中に非駆動デー
タを適宜含ませることによって、同時に飛翔させるイン
ク液滴の飛翔間隔を離すことができ、飛翔動作の安定化
を図ることができる。さらに、図16に示したようにモ
ード1とモード2とで実質的に駆動する素子数が異なる
ものでも、データ数の等しい駆動データ列として扱うこ
とによって、上述したようなより簡単な構成で動作させ
ることができる。
As described above, by appropriately including the non-drive data in the drive data train, the flight intervals of the ink droplets to be simultaneously fly can be increased, and the flight operation can be stabilized. Furthermore, even if the number of elements to be driven is substantially different between mode 1 and mode 2 as shown in FIG. 16, the operation is performed with a simpler configuration as described above by treating them as drive data strings having the same number of data. Can be done.

【0108】以上の説明では、圧電素子を駆動する駆動
データ列として、各圧電素子に対応する駆動データが異
なる2つの位相の高周波信号SIGNAL ZERO とSIGNAL PAI
のいずれかである場合について述べた。具体的には、一
方の高周波信号SIGNAL ZEROの位相を基準として、もう
一つの高周波信号SIGNAL PAIの位相を180°ずらせて
いる。しかし、本発明における駆動データ列は、このよ
うな位相関係のデータである必要は必ずしもなく、2種
類の高周波信号の一方を基準にして、他方の高周波信号
の位相を90°だけずらせた駆動データ列を用いること
もできる。この場合には、例えば図9に示す駆動データ
列と同様にして、駆動データ列を設定すればよい。
In the above description, two phases of high-frequency signals SIGNAL ZERO and SIGNAL PAI having different driving data corresponding to each piezoelectric element are used as a driving data string for driving the piezoelectric element.
Was mentioned. Specifically, the phase of another high-frequency signal SIGNAL PAI is shifted by 180 ° with reference to the phase of one high-frequency signal SIGNAL ZERO. However, the drive data sequence in the present invention does not necessarily need to be data having such a phase relationship, and the drive data in which the phase of the other high-frequency signal is shifted by 90 ° with respect to one of the two types of high-frequency signals. Columns can also be used. In this case, for example, the driving data sequence may be set in the same manner as the driving data sequence shown in FIG.

【0109】また、2種類の高周波信号のうちの一方の
高周波信号SIGNAL ZERO だけを用いて、高周波信号SIGN
AL PAIを用いない構成にすることもできる。この場合に
も、駆動データ列を適切に選択することによって、イン
ク液滴を飛翔させることができる。この場合の駆動デー
タの生成では、例えば図5において高周波信号SIGNALZE
RO を選択するための駆動データZERO-DATA だけを生成
するように構成すればよい。この場合の駆動回路3の全
体構成は、例えば図4におけるシフトレジスタ44やラ
ッチ45が1ビットのデータを扱うように簡素化するこ
とができ、高周波信号発生部41からの出力信号も、当
然ながら高周波信号SIGNAL ZERO だけを出力し、セレク
タ46では駆動データZERO-DATA のオンオフに応じて高
周波信号SIGNAL ZERO を選択するようにすればよい。
Also, using only one of the two high-frequency signals, the high-frequency signal SIGNAL ZERO, generates the high-frequency signal SIGNAL ZERO.
A configuration that does not use AL PAI can also be used. Also in this case, ink droplets can be made to fly by appropriately selecting the drive data string. In the generation of the drive data in this case, for example, the high-frequency signal SIGNALZE in FIG.
The configuration may be such that only drive data ZERO-DATA for selecting RO is generated. In this case, the overall configuration of the driving circuit 3 can be simplified, for example, so that the shift register 44 and the latch 45 in FIG. 4 handle 1-bit data. Only the high-frequency signal SIGNAL ZERO may be output, and the selector 46 may select the high-frequency signal SIGNAL ZERO according to ON / OFF of the drive data ZERO-DATA.

【0110】さらに、駆動データ列を構成するデータと
して、3種類の高周波信号を用いることもできる。図2
9は3種類の高周波信号を用いた場合の5つのデータか
らなる駆動データ列の例である。この例では、3種類の
高周波信号SIGNAL ZERO 、SIGNAL PAIおよびSIGNAL PAI
2 を用いている。高周波信号SIGNAL ZERO を基準とし
て、高周波信号SIGNAL PAIは180°、高周波信号SIGN
AL PAI2 90°だけ位相がずれている。
Further, three kinds of high-frequency signals can be used as data constituting the drive data train. FIG.
Reference numeral 9 denotes an example of a drive data string including five data when three types of high-frequency signals are used. In this example, three kinds of high-frequency signals SIGNAL ZERO, SIGNAL PAI and SIGNAL PAI
2 is used. High-frequency signal SIGNAL PAI is 180 °, high-frequency signal SIGN based on high-frequency signal SIGNAL ZERO
AL PAI2 90 ° out of phase.

【0111】この場合、駆動データ列は第1のデータ列
DATA1 と第2のデータ列DATA2 によって構成される。こ
のような駆動データ列を用いた駆動データ生成部は、例
えば図5によって構成できる。図5における駆動データ
ZERO-DATA を生成するための駆動データ列バッファ54
に第1のデータ列DATA1 を、駆動データPAI-DATAを生成
するための駆動データ列バッファ64に第2のデータ列
DATA2 をそれぞれ設定する構成とすればよい。この場合
の駆動回路3の全体構成は、例えば図4において高周波
信号発生部41から3種類の高周波信号を発生させ、セ
レクタ46では図30に示す真理値表に基づき高周波信
号を選択してドライバ47側に出力する構成とすればよ
い。
In this case, the driving data string is the first data string
It is composed of DATA1 and a second data string DATA2. A drive data generation unit using such a drive data sequence can be configured, for example, as shown in FIG. Drive data in FIG.
Drive data string buffer 54 for generating ZERO-DATA
The first data string DATA1 is stored in the drive data string buffer 64 for generating the drive data PAI-DATA.
What is necessary is just to set it as the structure which sets DATA2 respectively. The overall configuration of the drive circuit 3 in this case is such that, for example, three types of high-frequency signals are generated from the high-frequency signal generator 41 in FIG. 4, and the selector 46 selects a high-frequency signal based on a truth table shown in FIG. The configuration may be such that the data is output to the side.

【0112】このように3種類の高周波信号を用いる構
成にすることよって、用意する高周波信号の数が多くな
り、取扱いが若干複雑となるが、個々の圧電素子から発
生する超音波によって滑らかな音場を形成することがで
き、インク液滴の飛翔安定性がさらに向上するという利
点がある。
By employing such a configuration using three types of high-frequency signals, the number of high-frequency signals to be prepared increases and the handling becomes slightly complicated, but smooth sound is generated by the ultrasonic waves generated from the individual piezoelectric elements. There is an advantage that a field can be formed and the flight stability of the ink droplet is further improved.

【0113】[0113]

【発明の効果】以上説明したように、本発明によれば音
波発生素子アレイにおける所定の複数個の音波発生素子
を1つのグループとして、このグループ内の各音波発生
素子を画像データに応じた駆動データに従って個別にか
つ略同時に駆動することにより、グループ毎にインク液
滴を飛翔させて記録を行うインクジェット記録装置にお
いて、グループ内の各音波発生素子を駆動するための一
組の駆動データからなる駆動データ列を格納する駆動デ
ータ列バッファを設け、この駆動データ列バッファに格
納された駆動データ列をグループ内の各音波発生素子に
対応して順次に、かつ各グループに対応して繰り返し読
み出し、画像データとの論理積演算を行うことにより画
像データに応じた駆動データを生成して、生成した駆動
データを例えばシフトレジスタで順次転送して個々の音
波発生素子を駆動する構成としたことにより、複雑な回
路や複雑な処理を必要とせずに、比較的簡単な構成でリ
ニア電子スキャン動作を実現することができる。
As described above, according to the present invention, a plurality of predetermined sound wave generating elements in the sound wave generating element array are grouped into one group, and each sound wave generating element in this group is driven according to image data. In an ink jet printing apparatus that performs printing by flying ink droplets for each group by driving individually and substantially simultaneously according to data, a drive consisting of a set of drive data for driving each sound wave generating element in the group A driving data string buffer for storing a data string is provided, and the driving data strings stored in the driving data string buffer are sequentially read out corresponding to each sound wave generating element in the group and repeatedly read out corresponding to each group, and the image is read out. By performing a logical AND operation with the data, drive data corresponding to the image data is generated, and the generated drive data is output to, for example, a system. Sequentially by transfer to and configured to drive the individual ultrasound generating element with Torejisuta, without requiring a complicated circuit or a complicated process, it is possible to realize a linear electronic scanning operation with a relatively simple configuration.

【0114】また、本発明によればグループ内の各音波
発生素子を駆動するための一組の駆動データからなり、
かつインク液滴を互いに異なる位置に飛翔させるように
設定された第1および第2の駆動データ列を例えば駆動
データ列バッファに用意しておき、これらのいずれか一
方の駆動データ列を選択して、選択した駆動データ列と
画像データとの論理積演算を行うことにより画像データ
に応じた駆動データを生成し、生成した駆動データを例
えばシフトレジスタで順次転送して個々の音波発生素子
を駆動する構成としたことにより、比較的簡単な構成で
音波発生素子アレイの配列ピッチよりも狭い間隔でイン
ク液滴を飛翔させることができる。すなわち、音波発生
素子アレイの配列ピッチを高めることなく、より高解像
度の記録を実現することが可能となる。
According to the present invention, a set of drive data for driving each sound wave generating element in a group is provided.
In addition, first and second drive data strings set so as to cause ink droplets to fly to different positions are prepared, for example, in a drive data string buffer, and one of these drive data strings is selected. By performing a logical AND operation of the selected drive data sequence and the image data, drive data corresponding to the image data is generated, and the generated drive data is sequentially transferred by, for example, a shift register to drive each sound wave generating element. With this configuration, ink droplets can be made to fly at an interval smaller than the arrangement pitch of the sound wave generating element array with a relatively simple configuration. That is, higher-resolution recording can be realized without increasing the arrangement pitch of the sound wave generating element arrays.

【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
装置の概略構成を示す図
FIG. 1 is a diagram illustrating a schematic configuration of an inkjet recording apparatus according to an embodiment of the present invention.

【図2】同インクジェット記録装置の記録原理を説明す
る図
FIG. 2 is a view for explaining the recording principle of the ink jet recording apparatus.

【図3】同インクジェット記録装置の駆動方法を説明す
る図
FIG. 3 is a diagram illustrating a driving method of the ink jet recording apparatus.

【図4】同インクジェット記録装置における駆動回路の
一実施形態を示すブロック図
FIG. 4 is a block diagram showing an embodiment of a drive circuit in the inkjet recording apparatus.

【図5】図4における駆動データ生成部の一実施形態に
係る構成を示すブロック図
FIG. 5 is a block diagram illustrating a configuration according to an embodiment of a drive data generation unit in FIG. 4;

【図6】図4の駆動回路の動作を説明するためのタイミ
ングチャート
FIG. 6 is a timing chart for explaining the operation of the drive circuit of FIG. 4;

【図7】図5の駆動データ生成部の動作を説明するため
のタイミングチャート
FIG. 7 is a timing chart for explaining the operation of the drive data generation unit in FIG. 5;

【図8】駆動データと駆動位相を説明するための真理値
表を示す図
FIG. 8 is a diagram showing a truth table for explaining drive data and drive phases;

【図9】駆動データ列の例を示す図FIG. 9 is a diagram showing an example of a driving data sequence.

【図10】駆動データ列の他の例を示す図FIG. 10 is a diagram showing another example of a drive data string.

【図11】駆動データ列のさらに他の例を示す図FIG. 11 is a diagram showing still another example of a drive data string.

【図12】駆動データ列のさらに他の例を示す図FIG. 12 is a diagram showing still another example of a drive data string.

【図13】駆動データ列のさらに他の例を示す図FIG. 13 is a diagram showing still another example of a drive data string.

【図14】図5の駆動データ生成部の動作を説明するた
めの他のタイミングチャート
14 is another timing chart for explaining the operation of the drive data generation unit in FIG.

【図15】圧電素子アレイの被駆動素子数とインク液滴
飛翔位置の関係を説明するための図
FIG. 15 is a diagram for explaining the relationship between the number of driven elements of the piezoelectric element array and the ink droplet flying position.

【図16】インク液滴の飛翔モードの異なる第1、第2
の駆動データ列の例を示す図
FIG. 16 shows first and second ink droplets in different flight modes.
Showing an example of the drive data sequence

【図17】図4における駆動データ生成部の他の実施形
態に係る構成を示すブロック図
FIG. 17 is a block diagram showing a configuration according to another embodiment of the drive data generation unit in FIG. 4;

【図18】第1の駆動データ列選択方式における図17
の駆動データ生成部の動作を説明するためのタイミング
チャート
FIG. 18 in the first drive data string selection method
Timing chart for explaining the operation of the driving data generator of FIG.

【図19】第1の駆動データ列選択方式における駆動デ
ータの並びとインク液滴の飛翔位置を説明するための図
FIG. 19 is a view for explaining an arrangement of drive data and a flying position of an ink droplet in the first drive data string selection method.

【図20】第2の駆動データ列選択方式における図17
の駆動データ生成部の動作を説明するためのタイミング
チャート
FIG. 20 shows the second drive data string selection method in FIG.
Timing chart for explaining the operation of the driving data generator of FIG.

【図21】駆動データの並びとインク液滴の飛翔位置を
説明するための図
FIG. 21 is a diagram for explaining an arrangement of drive data and a flying position of an ink droplet.

【図22】第2の駆動データ列選択方式における図17
の駆動データ生成部の動作を説明するためのタイミング
チャート
FIG. 22 shows the second drive data string selection method in FIG.
Timing chart for explaining the operation of the driving data generator of FIG.

【図23】第3の駆動データ列選択方式における図17
の駆動データ生成部の動作を説明するためのタイミング
チャート
FIG. 23 illustrates a third drive data string selection method in FIG.
Timing chart for explaining the operation of the driving data generator of FIG.

【図24】第3の駆動データ列選択方式における駆動デ
ータの並びとインク液滴の飛翔位置を説明するための図
FIG. 24 is a diagram for explaining an arrangement of drive data and a flying position of an ink droplet in a third drive data string selection method.

【図25】駆動データ列の他の例を示す図FIG. 25 is a diagram showing another example of the driving data sequence.

【図26】駆動データ列の他の例を示す図FIG. 26 is a diagram showing another example of the driving data sequence.

【図27】駆動データ列の他の例を示す図FIG. 27 is a diagram showing another example of the driving data sequence.

【図28】駆動データ列の他の例を示す図FIG. 28 is a diagram showing another example of the driving data sequence.

【図29】3種類の高周波信号を選択するための駆動デ
ータ列の例を示す図
FIG. 29 is a diagram showing an example of a drive data string for selecting three types of high-frequency signals.

【図30】3種類の高周波信号を選択するため真理値表
を示す図
FIG. 30 is a diagram showing a truth table for selecting three types of high-frequency signals.

【符号の説明】[Explanation of symbols]

1…ガラス板 2…音波発生源 3…駆動回路 4…ノズル基板 5…インク室 6…ノズル孔 7…フレネル回折帯板 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…圧電素子 52…ラッチ 54、64…駆動データ列設定部 54c、64c…駆動データ列選択部 55、65…駆動データ列バッファ 56、66…セレクタ 57、67…AND回路 DESCRIPTION OF SYMBOLS 1 ... Glass plate 2 ... Sound generation source 3 ... Drive circuit 4 ... Nozzle substrate 5 ... Ink chamber 6 ... Nozzle hole 7 ... Fresnel diffraction band plate 40 ... Control unit 41 ... High frequency signal generation unit 42 ... Line memory 43 ... Drive data generation Unit 44 shift register 45 latch 46 selector 47 driver 48 piezoelectric element 52 latch 54, 64 drive data string setting unit 54c, 64c drive data string selection unit 55, 65 drive data string buffers 56, 66 ... Selectors 57, 67 ... AND circuit

Claims (9)

【特許請求の範囲】[Claims] 【請求項1】音波発生素子アレイにおける所定の複数個
の音波発生素子を1つのグループとして、このグループ
内の各音波発生素子を画像データに応じた駆動データに
従って個別にかつ略同時に駆動することにより、グルー
プ毎にインク液滴を飛翔させて記録を行うインクジェッ
ト記録装置において、 前記グループ内の各音波発生素子を駆動するための一組
の駆動データからなる駆動データ列を格納する駆動デー
タ列バッファと、 該駆動データ列バッファに格納された駆動データ列を前
記グループ内の各音波発生素子に対応して順次に、かつ
各グループに対応して繰り返し読み出し、前記画像デー
タとの論理積演算を行うことにより該画像データに応じ
た駆動データを生成する駆動データ生成手段とを具備し
たことを特徴とするインクジェット記録装置。
A plurality of predetermined sound wave generating elements in a sound wave generating element array are grouped into one group, and each sound wave generating element in the group is individually and substantially simultaneously driven in accordance with drive data corresponding to image data. An ink jet recording apparatus that performs recording by flying ink droplets for each group; and a driving data column buffer that stores a driving data column including a set of driving data for driving each sound wave generating element in the group. Reading out the driving data sequence stored in the driving data sequence buffer sequentially and repeatedly corresponding to each sound wave generating element in the group, and performing an AND operation with the image data. And a drive data generating means for generating drive data corresponding to the image data by the Door recording device.
【請求項2】前記駆動データ列は、前記グループ内の各
音波発生素子に対応した駆動データの位相を示すデータ
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. The ink jet recording apparatus according to claim 1, wherein the drive data sequence is data indicating a phase of drive data corresponding to each sound wave generating element in the group.
【請求項3】音波発生素子アレイにおける所定の複数個
の音波発生素子を1つのグループとして、このグループ
内の各音波発生素子を画像データに応じた駆動データに
従って個別にかつ略同時に駆動することにより、グルー
プ毎にインク液滴を飛翔させて記録を行うインクジェッ
ト記録装置において、 前記グループ内の各音波発生素子を駆動するための一組
の駆動データからなり、かつインク液滴を互いに異なる
位置に飛翔させるように設定された第1および第2の駆
動データ列のいずれか一方の駆動データ列を選択する駆
動データ列選択手段と、 該駆動データ列選択手段によって選択された駆動データ
列と前記画像データとの論理積演算を行うことにより該
画像データに応じた駆動データを生成する駆動データ生
成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。
3. A method according to claim 1, wherein a plurality of predetermined sound wave generating elements in the sound wave generating element array are grouped into one group, and each sound wave generating element in the group is individually and substantially simultaneously driven according to drive data corresponding to image data. An ink jet recording apparatus for performing recording by flying ink droplets for each group, comprising a set of drive data for driving each sound wave generating element in the group, and flying the ink droplets to different positions. Driving data string selecting means for selecting one of the first and second driving data strings set to be driven, a driving data string selected by the driving data string selecting means, and the image data Drive data generating means for generating drive data according to the image data by performing a logical AND operation with An ink jet recording apparatus characterized.
【請求項4】音波発生素子アレイにおける所定の複数個
の音波発生素子を1つのグループとして、このグループ
内の各音波発生素子を画像データに応じた駆動データに
従って個別にかつ略同時に駆動することにより、グルー
プ毎にインク液滴を飛翔させて記録を行うインクジェッ
ト記録装置において、 前記グループ内の各音波発生素子を駆動するための一組
の駆動データからなり、かつインク液滴を互いに異なる
位置に飛翔させるように設定された第1および第2の駆
動データ列のいずれか一方の駆動データ列を選択する駆
動データ列選択手段と、 該駆動データ列選択手段によって選択された駆動データ
列を格納する駆動データ列バッファと、 該駆動データ列バッファに格納された駆動データ列を前
記グループ内の各音波発生素子に対応して順次に、かつ
各グループに対応して繰り返し読み出し、前記画像デー
タとの論理積演算を行うことにより該画像データに応じ
た駆動データを生成する駆動データ生成手段とを具備し
たことを特徴とするインクジェット記録装置。
4. A plurality of predetermined sound wave generating elements in a sound wave generating element array are grouped into one group, and each sound wave generating element in the group is individually and substantially simultaneously driven according to drive data corresponding to image data. An ink jet recording apparatus for performing recording by flying ink droplets for each group, comprising a set of drive data for driving each sound wave generating element in the group, and flying the ink droplets to different positions. Driving data string selecting means for selecting one of the first and second driving data strings set to be driven, and driving for storing the driving data string selected by the driving data string selecting means A data string buffer, and a drive data string stored in the drive data string buffer corresponding to each sound wave generating element in the group. An ink-jet recording apparatus comprising: a driving data generation unit that sequentially reads out and repeatedly corresponds to each group, and performs a logical product operation with the image data to generate driving data according to the image data. Recording device.
【請求項5】前記第1および第2の駆動データ列は、前
記グループ内の各音波発生素子に対応した駆動データの
位相を示すデータであることを特徴とする請求項3また
は4記載のインクジェット記録装置。
5. The ink jet printer according to claim 3, wherein the first and second drive data strings are data indicating a phase of drive data corresponding to each sound wave generating element in the group. Recording device.
【請求項6】前記第1および第2の駆動データ列の少な
くとも一方は、対応する音波発生素子を非駆動とするた
めの少なくとも一つの非駆動データを含むことを特徴と
する請求項3〜5のいずれか1項記載のインクジェット
記録装置。
6. The apparatus according to claim 3, wherein at least one of said first and second drive data strings includes at least one non-drive data for deactivating a corresponding sound wave generating element. The inkjet recording apparatus according to any one of the above items.
【請求項7】前記駆動データ列選択手段は、インク液滴
の飛翔動作毎に第1および第2の駆動データ列を交互に
切り替えて選択することを特徴とする請求項3または4
記載のインクジェット記録装置。
7. The driving data sequence selecting means alternately switches and selects the first and second driving data sequences for every flying operation of an ink droplet.
The inkjet recording apparatus according to any one of the preceding claims.
【請求項8】前記駆動データ列選択手段は、インク液滴
の1回の飛翔動作において第1および第2の駆動データ
列を混在させて選択することを特徴とする請求項3また
は4記載のインクジェット記録装置。
8. The driving data string selecting means according to claim 3, wherein the first and second driving data strings are mixed and selected in one flying operation of the ink droplet. Ink jet recording device.
【請求項9】前記駆動データ列選択手段は、1ライン内
の一連のインク液滴飛翔動作期間の前半と後半とで第1
および第2の駆動データ列を切り替えて選択することを
特徴とする請求項3または4記載のインクジェット記録
装置。
9. The driving data sequence selecting means according to claim 1, wherein the first and second half of a series of ink droplet flying operation periods in one line are first.
5. The ink jet recording apparatus according to claim 3, wherein the second drive data sequence is switched and selected.
JP25504597A 1997-09-19 1997-09-19 Ink jet recording apparatus Pending JPH1191099A (en)

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JP25504597A JPH1191099A (en) 1997-09-19 1997-09-19 Ink jet recording apparatus
US09/156,694 US6116721A (en) 1997-09-19 1998-09-18 Ink jet recording device

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Application Number Priority Date Filing Date Title
JP25504597A JPH1191099A (en) 1997-09-19 1997-09-19 Ink jet recording apparatus

Publications (1)

Publication Number Publication Date
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