液体喷射装置及液体喷射方法

专利名称：液体喷射装置及液体喷射方法
技术领域：
本发明涉及一种液体喷射装置，所述液体喷射装置具有包括并置而使喷嘴排列成行的多个液体喷射部的一喷液头，其中，所述液体喷射部将从所述液体喷射部的喷嘴喷出的液滴施加到相对于所述喷液头垂直于喷嘴排列方向移动的液滴着落目标上，并且涉及一种液体喷射方法，所述液体喷射方法使用包括具有喷嘴且并置而使喷嘴排列成行的多个液体喷射部的一喷液头，其中，所述液体喷射部将从液体喷射部的喷嘴喷出的液滴施加到相对于所述喷液头垂直于喷嘴排列方向移动的液滴着落目标上。
具体地，本发明涉及一种技术，可使从多个喷嘴以一定时间差喷出的液滴着落在同一行上，即使在该时间差期间所述喷液头与液滴着落目标彼此相对移动。
背景技术：
已知喷墨打印机是一类液体喷射装置。已知的喷墨打印机包括串式打印机和行式打印机，在串式打印机中，当在打印纸的宽度方向上移动喷液头时将从喷液头喷出的墨滴施加到打印纸上，并在垂直于打印纸的宽度方向上进给打印纸，而行式打印机具有沿打印纸的整个宽度方向延伸的行式喷液头，其只垂直于打印纸宽度方向进给打印纸，并将从行式喷液头喷出的墨滴施加到打印纸上。
所述喷液头包括用于喷出墨滴的多个喷嘴。在行式打印机中，喷嘴通常不在打印纸的宽度方向上成行排列。例如，如日本未审查专利申请第No.2002-36522中所公开的，喷嘴沿相对打印纸进给方向倾斜的线布置。
具体地，如日本未审查专利申请第No.2002-36522的图6所示，喷嘴31不正垂直于打印页14的进给方向(在日本未审查专利申请第No.2002-36522的图6的单点划线所示方向上)。第一到第七喷嘴31布置在相对该单点划线所示方向向右倾斜的方向上。
按以上方式布置喷嘴是由于以下原因
图11是示出液体喷射部的喷嘴1到4的布置之间的位置关系的视图。图11中，喷嘴1到4在一喷液头内成行(成一直线)布置。该方向被定义为X方向，垂直于X方向的方向被定义为Y方向。因此，打印纸在Y方向上进给。图11中，喷液头是固定的，只有打印纸在Y方向上(向下)进给。
在打印期间，打印纸在图中的Y方向上(向下)连续进给。同时，墨滴从液体喷射部的喷嘴1到4喷出并着落在打印纸上。
在多个不同时间从液体喷射部的喷嘴1到4喷出墨滴，并且不是所有的液体喷射部同时受到驱动喷出墨滴。即使多个液体喷射部同时受到驱动，也不选择邻接的液体喷射部作为同时受到驱动的液体喷射部。
通常，墨滴从多个液体喷射部同时喷出。在这种情况下，所选择的液体喷射部彼此有一定间隔。当墨滴从一个液体喷射部喷出时，喷射所引起的振动传递到墨室和墨通道，并影响到邻接的液体喷射部。
该影响表现为一弯月形变化(喷嘴内墨表面的位置)。如果在弯月形被改变的状态下喷出墨滴，着落的点的大小就会改变。为避免这种情况，进行控制，使得当从一个液体喷射部喷出墨滴时，不会从邻接的液体喷射部喷出墨滴，直到该弯月形变化消除。选择位于分离位置的液体喷射部作为同时喷出墨的液体喷射部。
当通过同时驱动所有液体喷射部而喷出墨滴时，瞬时功耗非常高。因此，不进行这种驱动。
图11示出从相同编号的喷嘴1到4同时喷出墨滴。此外，执行控制使得墨滴按增序顺序从喷嘴1到4相继喷出。
因此，首先从两个喷嘴1(左起第一和第五)喷出墨滴，以在打印纸上形成点D1。当自该时刻过去一预定时间时，从两个喷嘴2喷出墨滴，以在打印纸上形成点D2。进一步地，当自该时刻过去一预定时间时，从两个喷嘴3喷出墨滴，以在打印纸上形成点D3。另外，当自该时刻过去一预定时间时，从两个喷嘴4喷出墨滴，以在打印纸上形成点D4。由此，八个点D1到D4布置在一条线上。
于是，如果假设从墨滴从喷嘴1喷出而在打印纸上形成点D1到墨滴从喷嘴2喷出而在打印纸上形成点D2的时间由t表示(即所述预定时间为t)，且打印纸的进给速度由v表示，则打印纸在时间t期间的移动距离x如下所示
x＝v×t即，如图11所示，点D1和D2之间在Y方向(打印纸的进给方向)上的距离(偏移)等于上述距离x。这也应用于点D2和D3之间的距离，以及点D3和D4之间的距离。
尽管图11中的由虚圆所示的点的形成位置(墨滴的着落位置)是理想的，实际的点形成在斜阴影线圆所示的位置上，而点D1到D4并不排列在平行于X方向的一线上。
因此，实际形成的图像不是精确的直线，而是一锯齿形图案。该现象不仅在形成直线时出现，而且在形成其它图案时也出现，并降低打印质量。
因此，在不同时间进行喷射的液体喷射部的喷嘴1到4通常不在Y方向上对准，如图12所示。喷嘴1和2在Y方向上的距离等于上述距离x。这也应用于喷嘴2和3之间的距离，以及喷嘴3和4之间的距离。每两个喷嘴1、2、3或4布置在平行于X方向的直线上。
在这样设置喷嘴1到4的情况下，即使在不同时间相继从喷嘴1、喷嘴2、喷嘴3和喷嘴4喷出墨滴，打印纸上所有点D1到D4可位于平行于X方向的一线上。
但是，在上述相关技术中，喷液头的多个喷嘴1到4以非直线形式的其它形式布置时，如图12所示，首先增加了制造成本。
其次，在制造喷液头后进行检查喷嘴位置的过程，所述检查通过图像识别进行，因此，喷嘴以非直线形式的形式布置时，检查时间比以直线形式布置的检查时间长。因而制造成本增加。
第三，当喷嘴以非直线形式的形式布置时，如图12所示，不能共享喷液头。例如，设置图12中喷嘴1和2在Y方向上的距离等于上述距离x。但是，由于距离x是由打印机中打印纸在Y方向上的进给速度及时间t确定的函数，使用预先设置喷嘴1和2之间在Y方向上的距离的喷液头限制了打印纸的进给速度和时间t。
第四，尽管在图12的实例中，布置了四种类型的喷嘴1到4使得每种类型的喷嘴在X方向上的同一直线上对准，在预先设置喷嘴位置的情况下，当在不同时间喷出墨滴时，它们总是仅按照基于喷嘴布置的顺序喷出。

发明内容
因此，本发明的一个目的是即使喷嘴排列成行且从多个液体喷射部以一定时间差地喷出墨滴，也能成行地排列点。
本发明通过以下解决方法解决以上问题。
本发明提供包括具有并置而使喷嘴排列成行的多个液体喷射部的一喷液头的液体喷射装置，其中每个所述液体喷射部包括容纳所要喷射的液体的液室；在所述液室内设置的气泡生成装置，所述气泡生成装置通过能量供应在液室内部的液体内生成气泡；以及一喷嘴形成部件，喷嘴形成部件形成用于响应所述气泡生成装置的气泡生成喷出所述液室内液体的喷嘴，其中所述液体喷射装置将从液体喷射部内的喷嘴所喷出的液滴施加到在与所述喷嘴的排列方向垂直的方向上相对所述喷液头移动的液滴着落目标上，其中所述气泡生成装置包括在液室内至少在与所述喷嘴的排列方向垂直的方向上并置的多个气泡生成装置，以及其中所述液体喷射装置进一步包括用于通过以不同方式向并置在所述液室内垂直于所述喷嘴的排列方向的方向上的所述多个气泡生成装置中的至少一个和至少另一个供应能量，将从喷嘴喷出液滴的喷射方向改变到沿与所述喷嘴的排列方向垂直的方向的多个不同方向的喷射方向改变装置；用于控制来自所述多个液体喷射部的一第一液体喷射部，及与所述第一液体喷射部不同的一第二液体喷射部的液滴喷射的一时间差喷射装置，使得从所述第一液体喷射部喷出液滴后过去一预定时间时从所述第二液体喷射部喷出液滴；以及用于控制利用时间差喷射装置从所述第一液体喷射部和所述第二液体喷射部喷出的液滴喷射的喷射方向控制装置，使得通过使用所述喷射方向改变装置从所述第一液体喷射部喷出液滴的喷射方向和从所述第二液体喷射部喷出液滴的喷射方向不同，并且使得从所述第一液体喷射部喷出的液滴的着落位置与从所述第二液体喷射部喷出的液滴的着落位置之间在垂直于所述喷嘴的排列方向的方向上的距离短于在从所述第一液体喷射部喷出的液滴着落时到从所述第二液体喷射部喷出的液滴着落时之间的时间所述喷液头与所述液滴着落目标相对移动的相对移动距离。
在以上发明中，喷液头以线性形式排列。所述喷射方向改变装置使液滴可在垂直于所述喷嘴的排列方向的多个不同方向上从喷嘴喷出。
利用时间差喷射装置，从第一液体喷射部喷出液滴后过去一预定时间时从第二液体喷射部喷出液滴。
在这种情况下，所述喷射方向控制装置执行控制，使得从所述第一液体喷射部喷出液滴的喷射方向与从所述第二液体喷射部喷出液滴的喷射方向不同，并且使得从所述第一液体喷射部喷出的液滴的着落位置与从所述第二液体喷射部喷出的液滴的着落位置之间在垂直于所述喷嘴的排列方向的方向上的距离短于喷液头与液滴着落目标之间的相对移动距离。
因此，当以一定时间差喷射液滴时，可减小由于喷液头与液滴着落目标之间的相对移动距离而引起的液滴着落位置的偏移。


图1是喷墨打印机内的喷液头的分解透视图，本发明的液体喷射装置应用到所述喷墨打印机。
图2是行式喷液头的一实施例的平面视图。
图3包括更详细地示出所述喷液头内加热电阻布置(第一实施例)的一平面视图和一右侧剖视图。
图4A到4C是示出两个并置的加热电阻之间的墨泡生成时间差与墨滴喷射角之间的关系的曲线图。
图5是说明墨滴喷射方向的视图。
图6是本实施例中的喷射控制电路的图。
图7是说明由一时间差喷射装置和一喷射方向控制装置执行的墨滴喷射控制的平面视图(第一实施例)。
图8是说明由一时间差喷射装置和一喷射方向控制装置执行的墨滴喷射控制的平面视图(第二实施例)。
图9包括更详细地示出一喷液头内加热电阻布置的一平面视图和一右侧剖视图(第三实施例)。
图10包括更详细地示出一喷液头内加热电阻布置的一平面视图和一右侧剖视图(第四实施例)。
图11是示出一液体喷射部内的喷嘴布置与形成在打印纸上的点之间的位置关系的视图。
图12是示出一实例的视图，其中以一定时间差进行喷射的液体喷射部的喷嘴没有在Y方向上彼此对准。
具体实施例方式
下面将参照附图描述本发明的一实施例。在本说明书中，“墨滴”指的是从下述的液体喷射部的喷嘴18喷出的微量(例如大约几微微升)的墨(液体)。“点”由着落在墨滴着落目标(例如打印纸)上的一滴墨滴形成。
(第一实施例)图1是喷墨打印机(下文中简称为“打印机”)内的喷液头11的分解透视图，本发明的液体喷射装置应用到所述打印机。
(喷液头结构)参照图1，喷液头11包括并排布置的多个液体喷射部。每个液体喷射部包括容纳要喷出的液体的一墨室12，位于墨室12内部通过供应能量在墨室12内的液体内生成气泡的一加热电阻13(对应本发明中的气泡生成装置)，以及具有喷嘴18用于响应由加热电阻13生成的气泡而从墨室12喷出液体的一喷嘴片17(对应本发明的喷嘴形成部件)。液体喷射部内的喷嘴18排列成行(成一直线)。
喷嘴片17贴附在一阻挡层(barrier layer)16上。喷嘴片17在图1中以分解方式示出。
在喷液头11中，基板14包括由硅或其它材料制成的一半导体基板15，以及通过在半导体基板15的一个表面上沉积而形成的加热电阻13。所述加热电阻13经由在半导体基板15上设置的一导电部分(未示出)电连接到一外部电路。
阻挡层16由例如感光环化橡胶电阻或可曝光固化干膜电阻(exposure-curable dry fil m resist)组成，并且通过将所述电阻施加到半导体基板15的其上设置有加热电阻13的整个表面上并随后由光刻工艺移除其不必要部分而形成。
喷嘴片17设置有多个喷嘴18，并通过例如镍的电成形而形成。喷嘴片17贴附在阻挡层16上，使得喷嘴18与加热电阻13对准，即，使得喷嘴18与加热电阻13相对。
墨室12由基板14，阻挡层16，以及喷嘴片17限定而围绕加热电阻13。即，在图中，基板14限定了墨室12的底壁，阻挡层16限定了墨室12的侧壁，而喷嘴片17限定了墨室12的顶壁。由此，墨室12在图1的右前侧具有开放区域，而该开放区域与墨通道(未示出)连通。
一个喷液头11通常包括数百个墨室12及分别位于墨室12内的加热电阻13。利用来自打印机的控制单元的指令，可唯一地选择加热电阻13，在对应于所选的加热电阻13的墨室12内的墨可从与该墨室12相对的喷嘴18喷出。
即，墨室12被从耦接到喷液头11的墨容器(未示出)供应的墨填充。一脉冲电流通过加热电阻13一小段时间，例如，1到3μsec，加热电阻13被迅速加热。因此，在与加热电阻13接触的部分生成气相的墨泡，墨泡的膨胀推开一定体积的墨(墨沸腾)。因此，位于与喷嘴18接触的墨部分并且体积等于被推开墨的体积的墨以墨滴形式从喷嘴18喷出，并着落在液滴着落目标(例如打印纸)上而形成点。
在本说明书中，液体喷射部(喷嘴18)布置的方向定义为“X方向”，如图1所示。垂直(正交)于X方向的方向定义为“Y方向”。
在本实施例中，将多个喷液头11布置为在X方向(打印纸的宽度方向)上连接，由此组成喷液头11的喷嘴18成行布置的行式喷液头。图2是行式喷液头10的一实施例的平面视图。尽管在图2中示出四个喷液头11(N-1，N，N+1，以及N+2)，可布置更多的喷液头11连接。
为组成行式喷液头10，首先多个部分(喷液头芯片(head chip))并排布置，由从图1中的喷液头11移除喷嘴片17而获得每个所述部分。
然后，设置有位于所有喷液头芯片的加热电阻13的正上方的喷嘴18的一个喷嘴片17贴附在这些喷液头芯片的上侧上形成行式喷液头10。
替代地，通过例如准备设置有形成在所有喷液头芯片的加热电阻13的正上方的喷嘴18的一个喷嘴片17，并贴附喷嘴片17且定位这些喷液头芯片而形成行式喷液头。
尽管在图2中示出单色的行式喷液头10，可提供多个行式喷液头10形成供应不同颜色墨到行式喷液头10的一彩色行式喷液头。
邻接的喷液头11位于在X方向上延伸的一个墨通道的一侧与另一侧上，并且一侧上的喷液头11与另一侧上的喷液头11互相相对地布置，即，一侧上的每个喷液头11位于相对于相邻的喷液头11旋转180度使得它们的喷嘴18互相相对的位置(所谓交错(staggered)布置)。即，在图2中，连接第N-1个与第(N+1)个喷液头11的喷嘴的外边缘的线与连接第N个与第N+2个喷液头11的喷嘴18的外边缘的线之间的部分起到行式喷液头10的墨通道的作用。
此外，布置喷液头11使得位于邻接的喷液头11的端部的喷嘴18之间的节距，即，在图2的A部分的详细视图中，位于第N个喷液头11右端的喷嘴18与位于第N+1个喷液头11左端的喷嘴18之间的间距等于喷液头11中的喷嘴18之间的间距。
代替以上述所谓交错方式布置，喷液头11可布置为使得它的液体喷射部排列成行(成一直线)。即，在图2中，第N个与第N+1个喷液头11可布置为面朝与第N-1个和第N+1个喷液头11相同的方向。
(喷射方向改变装置)喷液头11还包括一喷射方向改变装置。
在本实施例中，所述喷射方向改变装置可将从液体喷射部的喷嘴18喷出的墨滴的喷射方向改变到沿Y方向的多个方向。在本实施例中，该喷射方向改变装置具有以下结构。
图3包括更详细地示出喷液头11内加热电阻13的布置方式的一平面视图和一右侧剖视图。在图3的平面视图中，喷嘴18的位置也用单点划线示出。
如图3所示，本实施例中两个加热电阻13并置在喷液头11的一个墨室12内。这两个加热电阻13布置在Y方向上。
在本实施例中，两个加热电阻13通过将一个加热电阻一分为二而形成。当一个加热电阻13如此分为两个时，长度不变，宽度减半。因此，加热电阻13的阻值加倍。通过串联两个加热电阻13，每个阻值加倍的加热电阻13串联，使得阻值为四倍。
为使墨室12内的墨沸腾，需通过向加热电阻13施加一固定功率而使加热电阻13加热。这是因为通过在沸腾期间生成的热量喷射墨。尽管阻值低时所施加的电流要大，也可通过提高加热电阻13的阻值而用小电流实现沸腾。
这减少了施加电流的晶体管等的尺寸，因而可节省空间。尽管阻值可通过减少加热电阻13的厚度而增加，但是从加热电阻13所选择的材料和强度(耐用性)的观点出发，加热电阻13厚度上的减少有一定限度。为此，在不减少厚度的情况下，通过分割来增加加热电阻13的阻值。
在一个墨室12内设置两个加热电阻13的情况下，如果单个加热电阻13达到使墨沸腾的温度所需的时间(气泡生成时间)相同，则墨在两个加热电阻13上同时沸腾，由此在喷嘴18的中心线的方向上喷出墨滴。
相反，如果两个加热电阻13的气泡生成时间有差异，则墨在两个加热电阻13上并不同时沸腾。因此，在偏离(偏转)喷嘴18的中心线方向的方向上喷出墨滴。因此，墨滴着落在偏离当墨滴无偏转喷出时所着落的位置的位置上。
图4A和4B是示出如本实施例所设置的两个加热电阻13之间的气泡生成时间差与墨滴的喷射角之间关系的曲线图。这些曲线图中的数值由计算机仿真而得。在该曲线图中，Y方向(由曲线图的垂直轴θy所示的方向。注意这不表示曲线图的垂直轴)是垂直于喷嘴18的排列方向(加热电阻13的排列方向)的方向，如上所述，而X方向(由曲线图的水平轴θx所示的方向。注意这不表示曲线图的水平轴)与喷嘴18的排列方向一致，如上所述。在X方向和Y方向中，都示出了从在喷嘴18的中心轴方向上的角度0°偏离的量。
图4C示出实际测得的两个加热电阻13之间的墨气泡生成时间差的数据，其中水平轴表示作为偏转电流的两个加热电阻13之间的电流的差的一半，而垂直轴表示作为墨滴在Y方向上的喷射角的墨滴着落位置的偏转量(喷嘴18与着落位置之间的距离大约为2mm时实际测得)。在图4C中，加热电阻13的主电流为80mA且偏转电流叠加在施加到其中一个加热电阻13的电流上时，进行墨滴的偏转喷射。
在Y方向上并置的两个加热电阻13的气泡生成时间有差异时，墨滴的喷射角不垂直，并且墨滴在Y方向上的喷射角θy随着气泡生成时间差的增加而增加。
因此，在本实施例中，通过利用这一特性，即通过改变施加到两个加热电阻13的电流量，执行例如在两个加热电阻13的气泡生成时间之间形成差异的控制时，可将墨滴喷射方向改变到多个方向。
例如，如果两个加热电阻13的电阻因为制造误差而不相等时，两个加热电阻13的气泡生成时间之间会生成差异。所以，墨滴的喷射角不垂直，墨滴的着落位置从墨滴所应着落的位置偏离。但是，通过改变施加到两个加热电阻13的电流量以便控制使加热电阻13的气泡生成时间相等，可使得墨滴的喷射角垂直。
图5是说明墨滴的喷射方向的视图。在图5中，当一墨滴i垂直于墨滴i的喷射表面(打印纸P的表面)喷出时，它被无偏转地喷射，如图5中的虚线箭头所示。相反，当墨滴i的喷射方向从垂直方向(图5中的Z1或Z2方向)偏离θ时，则墨滴i的着落位置偏离ΔL，ΔL可由以下表达式获得ΔL＝H×tanθ如此，当墨滴i的喷射方向从垂直方向偏离θ时，墨滴的着落位置偏离ΔL。
在通常的喷墨打印机中，喷嘴18的端部与打印纸P之间的距离H大约为1mm到2mm。因此，假设距离H恒定保持于大约2mm。
距离H需要大致固定，这是因为如果距离H改变则墨滴i的着落位置会改变。即，墨滴i从喷嘴18垂直喷射到打印纸P的表面上时，即使距离H稍有改变，墨滴i的着落位置也不会改变。相反，如果墨滴i有偏转地喷出，如上所述，墨滴i的着落位置随距离H的变化而不同。
打印分辨率为600dpi时，第N条像素线和与其相邻的第N+1条像素线之间的节距由以下表达式给出25.40×1000/600≈42.3(μm)因此，为了在图5中的Z1或Z2方向上喷出墨滴使得墨滴着落在相邻的像素线上，如下设置ΔLΔL＝42.3(μm)在这种情况下，如下设置喷射角θθ＝tan-1(ΔL/H)≈tan-1(0.021)图6是本实施例中作为喷射方向改变装置的喷射控制电路50的图。
在本实施例中，喷射方向改变装置通过改变供应到两个加热电阻13的能量而执行控制使得墨滴的喷射方向改变到至少两个不同方向。
具体地，墨室12内的两个加热电阻13串联，喷射方向改变装置包括具有在串联的加热电阻13之间连接的一开关元件的电路(本实施例中为一电流镜电路(CM电路))。通过使得电流经由该电路流入加热电阻13之间或从它们之间流出，供应到加热电阻13的电流量受到控制，使得墨滴的喷射方向改变到至少两个不同方向。
首先，参照图6描述喷射控制电路50中所采用的元件及其连接状态。
电阻Rh-A和Rh-B是上述的二分加热电阻13，且串联连接。电源Vh是施加电压到电阻Rh-A和Rh-B的电源。
图6所示的电路包括晶体管M1到M21。晶体管M4、M6、M9、M11、M14、M16、M19和M21是PMOS晶体管，其余为NMOS晶体管。例如，在图6所示电路中，晶体管M2、M3、M4、M5和M6组成一组CM电路，总共设置四组CM电路。
在该电路中，晶体管M6的栅极和漏极与晶体管M4的栅极连接。晶体管M3和M4的漏极连接，晶体管M6和M5的漏极连接。这也适用于其余CM电路。
组成部分CM电路的晶体管M4、M9、M14和M19的漏极与晶体管M3、M8、M13和M18的漏极连接到电阻Rh-A与Rh-B之间的中点。
进一步地，晶体管M2、M7、M12和M17用作CM电路的恒流源，它们的漏极分别连接到晶体管M3、M8、M13和M18的源极。
晶体管M1的漏极串联到电阻Rh-B，使得当喷射执行输入开关A变为1(ON)时，晶体管M1为ON，以使电流通过电阻Rh-A和Rh-B。
在本实施例中，从一个液体喷射部喷出墨滴时，喷射执行输入开关A设置在1(ON)上仅大约1.5μs(1/64)的时间，从电源Vh向电阻Rh-A和Rh-B供应功率。在94.5μs(63/64)的时间，喷射执行输入开关A为0(OFF)，这一时间被用作向已喷出墨滴的液体喷射部的墨室12内补充墨。
与门X1到X9的输出端分别连接到晶体管M1、M3、M5、M8、M10、M13、M15、M18和M20的栅极。与门X1到X7为双输入型，而与门X8和X9则为三输入型。与门X1到X9的至少一个输入端连接到喷射执行输入开关A。
另外，异或非门X10、X12、X14和X16的其中一个输入端连接到偏转方向选择开关C，其余输入端连接到偏转控制开关J1-J3或喷射角校正开关S。
偏转方向选择开关C是用于选择墨滴的喷射方向偏转到Y方向上哪一侧的开关。即，开关C是用于在图5中的Z1方向和Z2方向之间转换喷射方向的开关。偏转方向选择开关C为1(ON)时，异或非门X10的其中一个输入变为1。
偏转控制开关J1-J3是用于确定墨喷射方向的偏转量的开关。例如，偏转控制开关J3变为1(ON)时，异或非门X10的其中一个输入变为1。
进一步地，异或非门X10、X12、X14和X16的每个输出端连接到每个与门X2、X4、X6和X8的其中一个输入端，并经由非门X11、X13、X15和X17连接到每个与门X3、X5、X7和X9的其中一个输入端。另外，每个与门X8和X9的其中一个输入端连接到喷射角校正开关K。
此外，偏转幅度控制端B是用于确定一个偏转步骤内的幅度，以及用于确定用作CM电路的恒流源的晶体管M2、M7、M12和M17的电流值的端子，偏转幅度控制端B连接到晶体管M2、M7、M12和M17的栅极。通过将该端子设置在0V，恒流源的电流为0，无偏转电流，因而偏转幅度可变为0。即，在图5中的虚线箭头所示方向(垂直于打印纸P表面的方向)上喷射墨滴。通过逐步增加电压，电流值逐步增加，较多的偏转电流流过，而偏转幅度(图5中的角度θ)也会增加。即，偏转幅度可由施加到控制端的电压而适当控制。
连接到电阻Rh-B的晶体管M1的源极和用作CM电路的恒流源的晶体管M2、M7、M12和M17的源极连接到地(GND)。
在上述结构中，由括号括住并添加到每个晶体管M1到M21的“×N(N＝1，2，4，或50)”中的数字表示元件的并联条件(parallel condition)。例如，“×1”(M12到M21)表示提供一标准元件，“×2”(M7到M11)表示提供等效于两个标准元件并联的一元件。以下，“×N”表示提供等效于N个标准元件并联的一元件。
因此，由于晶体管M2、M7、M12和M17分别具有“×4”、“×2”，“×1”和“×1”，因此当在这些晶体管中每一个的栅极与地之间施加适当电压时，它们的漏极电流比为4∶2∶1∶1。
接下来，将描述喷射控制电路50的操作。首先，仅描述由晶体管M3、M4、M5和M6组成的CM电路。
喷射执行输入开关A只在墨被喷射时变为1(ON)。
例如，当A＝1，B＝2.5V(施加的)，C＝1且J3＝1时，异或非门10的输出为1，该输出1及A＝1输入到与门X2，使得与门X2的输出为1。因此，晶体管M3为ON。
如果异或非门X10的输出为1，则非门X11的输出为0。因此，该输出0及A＝1输入到与门X3。因而，与门X3的输出为0，晶体管M5转为OFF。
由于晶体管M4和M3的漏极连接且晶体管M6和M5的漏极连接，如上所述，当晶体管M3为ON而晶体管M5为OFF时，电流从晶体管M4流到晶体管M3，但没有电流从晶体管M6流到晶体管M5。另外，由于CM电路的特性，如果没有电流流过晶体管M6，则没有电流流过晶体管M4。进一步地，在上述情况中，由于2.5V加在晶体管M2的栅极，所以在晶体管M3、M4、M5和M6中，对应的电流只从晶体管M3流到晶体管M2。
由于在这种状态下晶体管M5的栅极为OFF，没有电流流过晶体管M6，也没有电流流过用作它的镜(mirror)的晶体管M4。若相同的电流应通过电阻Rh-A和Rh-B流动，当晶体管M3的栅极为ON时，由于由晶体管M2确定的电流值被从电阻Rh-A和Rh-B之间的中点经由晶体管M3取出，所以该电流只加入到流过电阻Rh-A的电流。因此，具有以下关系IRh-A(流过电阻Rh-A的电流)＞IRh-b(流过电阻Rh-B的电流)以上描述是在C＝1的情况下给出。接下来，在C＝0的情况下给出如下描述，即，只有偏转方向选择开关C的输入改变(A＝1，B＝2.5V施加的，以及J3＝1，类似于上)。
当C＝0且J3＝1时，异或非门X10的输出为0。于是，与门X2的输入为(0，1(A＝1))，使得它的输出为0。因此，晶体管M3转为OFF。
另外，当异或非门X10的输出变为0时，非门X11的输出变为1，使得与门X3的输入为(1，1(A＝1))，晶体管M5转为ON。
当晶体管M5为ON时，电流流过晶体管M6，并且由于CM电路的特性，电流也流过晶体管M4。
因此，电源Vh使电流流过电阻Rh-A、晶体管M4和晶体管M6。然后，流过电阻Rh-A的电流完全流过电阻Rh-B(由于晶体管M3为OFF，流出电阻Rh-A的电流不会分流到晶体管M3侧)。另外，因为晶体管M3为OFF，所以流过晶体管M4的电流完全流入电阻Rh-B内。进一步地，流过晶体管M6的电流流入晶体管M5内。
由上，当C＝1时，流过电阻Rh-A的电流分流到电阻Rh-B及晶体管M3。另一方面，当C＝0时，不仅流过电阻Rh-A的电流，而且流过晶体管M4的电流流入电阻Rh-B内。因此，流过电阻Rh-A和电阻Rh-B的电流具有以下关系IRh-A＜IRh-B电流的比率在C＝1的情况与C＝0的情况之间是对称的。
通过以上述方式使流过电阻Rh-A与Rh-B的电流不同，可使两个加热电阻13上的气泡生成时间之间出现差异。这可使得墨喷出方向偏转。
另外，在C＝1的情况与C＝0的情况之间，墨偏转方向可转换到在喷嘴18的排列方向上对称的位置上。
尽管以上描述只给出了偏转控制开关J3转到ON/OFF的情况，还可通过使偏转控制开关J2和J1转到ON/OFF来更精确地设置流过电阻Rh-A和Rh-B的电流。
即，可通过使用偏转控制开关J3而控制流过晶体管M4和M6的电流，而可通过使用偏转控制开关J2而控制流过晶体管M9和M11的电流，进一步地，可通过使用偏转控制开关J1而控制流过晶体管M14和M16的电流。
如上所述，漏极电流可按晶体管M4和M6∶晶体管M9和M11∶晶体管M14和M16＝4∶2∶1的比率经过所述晶体管。这使得可利用来自偏转控制开关J1-J3的三位信号以(J1，J2，J3)＝(0，0，0)，(0，0，1)，(0，1，0)，(0，1，1)，(1，0，0)，(1，0，1)，(1，1，0)以及(1，1，1)八级改变墨偏转方向。
另外，由于可通过改变施加在晶体管M2、M7、M12和M17的栅级与地之间的电压而改变电流，因此可在保持流过晶体管的漏极电流的比率为4∶2∶1的同时改变每一级的偏转量。
通过使用偏转方向选择开关C，可在Y方向上对称地转换偏转方向，如上所述。
如图2所示，在本实施例的行式喷液头10内的X方向上可布置多个喷液头11，并且所述喷液头11以所谓交错方式布置。在这种情况下，当从偏转控制开关J1-J3向两个相邻的喷液头11发送一公共信号时，在两个相邻喷液头11之间偏转方向反转。为此，在本实施例中，设置偏转方向选择开关C以便在一个喷液头11内对称地转换偏转方向。
因此，当以所谓交错方式布置多个喷液头11而构成行式喷液头10时，通过将图2的喷液头11中的偶数号(即，第N个，第N+2个......)喷液头11设置成C＝1，而对奇数号(即，第N-1个，第N+1个......)喷液头11设置成C＝1，行式喷液头10内的喷液头11的偏转方向可设为相同。
尽管喷射角校正开关S和K与用作使墨喷射方向偏转的开关的偏转控制开关J1-J3类似，它们被用于校正墨喷出角。
首先，喷射角校正开关K是确定是否进行校正的开关。K＝1时进行校正，而K＝0时不进行校正。
喷射角校正开关S是确定沿Y方向的校正角度的一方向的开关。
例如，当K＝0(不进行校正)时，每个与门X8和X9的三个输入之一变为0，因而，两个与门X8和X9的输出均为0。因此，晶体管M18和M20转为OFF，晶体管M19和M21也转为OFF。所以，流过电阻Rh-A和电阻Rh-B的电流不变。
相反，当K＝1并且例如假设S＝0而C＝0时，异或非门X16的输出为1。由于(1，1，1)输入到与门X8，所以它的输出为1，晶体管M18转为ON。另外，由于与门X9的其中一个输入经由非门X17变为0，与门X9的输出变为0，而晶体管M20转为OFF。由于晶体管M20为OFF，没有电流流过晶体管M21。
由于CM电路的特性，也没有电流流过晶体管M19。但是，由于晶体管M18为ON，电流从电阻Rh-A和电阻Rh-B之间的中点流出并流入晶体管M18内。因此，可使流过电阻Rh-B的电流小于流过电阻Rh-A的电流。这使之可校正墨喷射方向并以一预定量校正在Y方向上的墨着落位置。
尽管在上述实施例中利用来自喷射角校正开关S和K的两位信号进行校正，也可通过增加开关的数量实现更精确地校正。
当通过使用上述开关J1-J3、S和K偏转墨偏转方向时，电流(偏转电流)Id由如下等式表示(等式1)Id＝J3×4×Is+J2×2×Is+J1×Is+S×K×Is＝(4×J3+2×J2+J1+S×K)×Is在等式1中，对J1、J2和J3赋值+1或-1，对S赋值+1或-1，对K赋值+1或0。
从等式1中可以理解，通过J1、J2和J3的设置，可八级设置电流Id，并可独立于J1-J3的设置，利用S和K进行校正。
由于可设置偏转电流为四个正值和四个负值中的任何一个，可在沿喷嘴18的排列方向的两个方向上设置墨偏转方向。例如，在图5中，墨偏转方向可从垂直方向(虚线箭头所示方向)向左偏转θ(图中Z1方向)，或向右偏转θ(图中Z2方向)。另外，可任意设置值θ，即偏转量，如上所述。
(时间差喷射装置，喷射方向控制装置)本实施例的打印机包括一时间差喷射装置和一喷射方向控制装置。
当墨滴分别从多个液体喷射部的一第一液体喷射部及与所述第一液体喷射部不同的一第二液体喷射部喷出时，时间差喷射装置执行控制，使得在从第一液体喷射部喷出墨滴后经过一预定时间时，从第二液体喷射部喷出墨滴。
当通过时间差喷射装置分别从第一液体喷射部和第二液体喷射部喷出墨滴时，喷射方向控制装置通过使用喷射方向改变装置执行控制，使得从第一液体喷射部喷出的墨滴喷射方向与从第二液体喷射部喷出的墨滴喷射方向不同，并且使得从第一液体喷射部喷出的墨滴的着落位置与从第二液体喷射部喷出的墨滴的着落位置之间在Y方向上的距离，短于在从第一液体喷射部喷出的墨滴着落时到从第二液体喷射部喷出的墨滴着落时的时间内喷液头11与打印纸相对移动的相对移动距离。
在本实施例中，特别地，当从包括互不邻接的多个液体喷射部的一第一液体喷射部组，以及包括互不邻接的多个液体喷射部的一第二液体喷射部组分别喷出墨滴时，时间差喷射装置执行控制，使得在从第一液体喷射部组的液体喷射部喷出墨滴后经过一预定时间时，从第二液体喷射部组的液体喷射部喷出墨滴。
当通过时间差喷射装置从第一液体喷射部组和第二液体喷射部组的液体喷射部喷出墨滴时，喷射方向控制装置执行控制，使得在固定方向上从第一液体喷射部组的液体喷射部喷出墨滴，由此从第一液体喷射部组的液体喷射部喷出的墨滴的着落位置布置在与X方向平行的第一线上，并且使得在固定方向上从第二液体喷射部组的液体喷射部喷出墨滴，由此从第二液体喷射部组的液体喷射部喷出的墨滴的着落位置布置在与X方向平行的第二线上。通过使用喷射方向改变装置，喷射方向控制装置执行控制，使得从第一液体喷射部组的液体喷射部喷出的墨滴的喷射方向与从第二液体喷射部组的液体喷射部喷出的墨滴的喷射方向不同，由此使得第一线与第二线之间在Y方向的距离，短于在从第一液体喷射部组的液体喷射部喷出的墨滴着落时到从第二液体喷射部组的液体喷射部喷出的墨滴着落时的时间内喷液头11与打印纸相对移动的相对移动距离。
图7是说明由时间差喷射装置与喷射方向控制装置进行的墨滴喷射控制的平面视图。
在图7中，X方向指的是喷嘴18(液体喷射部)的排列方向，Y方向指的是打印纸的进给方向，如上所述。假设分别属于第一、第二、第三、第四、第一、第二、第三和第四液体喷射部组的液体喷射部以该顺序从左侧起布置在喷液头11内(实际上，布置了更多液体喷射部)。点D1到D4由从第一到第四液体喷射部组的液体喷射部喷出的墨滴形成。
在图7中，喷液头11固定，打印纸在图中Y方向上移动。当打印纸在图中Y方向上移动时，从喷液头11的液体喷射部喷出墨滴而在打印纸上形成点D1到D4。
首先，当喷液头11的喷嘴18的阵列位于线(1)上时，如图7(a)所示，从第一液体喷射部组的液体喷射部(左起第一和第五)喷出墨滴而在打印纸上形成点D1。第一液体喷射部组的液体喷射部同时喷射墨滴，并且在相同方向上从第一液体喷射部组的液体喷射部喷出墨滴。即，由喷射方向控制装置执行控制，使得分别从液体喷射部组的液体喷射部喷出的墨滴的着落位置位于平行于X方向的一线上。图7(a)示出由第一液体喷射部组的两个液体喷射部形成的点D1位于平行于X方向的线(1)上。
控制第一液体喷射部组的液体喷射部垂直于打印纸的表面喷射墨滴。
在以上描述中，通过设置施加在喷射控制电路50内的偏转幅度控制端B的电压为0V，可使墨滴的喷射方向垂直于打印纸的表面(无偏转)。如图7所示，当从第一液体喷射部组的液体喷射部喷出墨滴时，喷射方向控制装置通过设置B为0V而执行控制，使得墨滴垂直于打印纸的表面喷射。
第一液体喷射部组的液体喷射部形成点D1后经过一预定时间时，从第二液体喷射部组的液体喷射部喷出墨滴而形成点D2，如图7(b)所示。
形成点D1后过去一预定时间时(点D2形成时)，打印纸从图7(a)所示的线(1)进给到图7(b)所示的线(2)。当喷嘴18的阵列位于图7(b)中的线(1)上时，从第二液体喷射部组的液体喷射部喷出墨滴而形成点D2。在喷射方向控制装置的控制下，在与第一液体喷射部组的液体喷射部喷出的墨滴的喷射方向不同的方向上，第二液体喷射部组的液体喷射部喷射墨滴。
如图7(b)所示，当从第二液体喷射部组的液体喷射部喷出墨滴时，喷嘴18的阵列位于线(1)上。此时，通过设置从第二液体喷射部组的液体喷射部喷出的墨滴的喷射方向与从上述第一液体喷射部组的液体喷射部的喷射方向相同，点D2形成图7(b)中的点虚线所示的圆。在这种情况下，在点D1形成后预定时间内形成点D2，并因此点D2的着落位置在Y方向上与点D1的着落位置偏移与打印纸的进给距离对应的一段距离。
为此，喷射方向控制装置执行控制，使得以与来自第一液体喷射部组的液体喷射部的墨滴的喷射角不同的喷射角从第二液体喷射部组的液体喷射部喷出墨滴，由此使得墨滴着落在图7(b)中的线(2)上而形成点D2。通过设置施加到喷射控制电路50内的偏转幅度控制端B的电压并使控制开关J1-J3转为ON/OFF，控制来自第二液体喷射部组的液体喷射部的墨滴的喷射方向，如上所述。
控制第二液体喷射部组的所有液体喷射部在相同喷射方向上喷射墨滴。这使得由第二液体喷射部组的液体喷射部形成的所有点D2位于平行于X方向的线(2)上。
随后，形成点D2后经过预定时间时，从第三液体喷射部组的液体喷射部喷出墨滴而形成点D3，如图7(c)所示。
在形成点D3的时候，以与上述类似的方式，打印纸从图7(a)中的线(1)进给到图7(c)中的线(3)。喷嘴18的阵列位于图7(c)中的线(1)上。
在这种情况下，从第三液体喷射部组的液体喷射部喷出墨滴而形成点D3时，还执行控制，使得以与图7(b)中类似的方式在图7(c)中的线(3)上形成点D3。因此，喷射方向控制装置执行控制，由此以与来自第二液体喷射部组的液体喷射部的墨滴的喷射角不同的喷射角从第三液体喷射部组的液体喷射部喷射墨滴，因而使得墨滴着落在图7(c)中的线(3)上而形成点D3。
当由来自第N液体喷射部组(N＝1，2，...)的液体喷射部的墨滴的喷出方向与垂直于打印纸的方向所形成的角度(与图5中的角度θ对应的角度)由θ(N)表示时，满足以下条件θ(1)＝0(即，垂直于打印纸的方向)另外，θ(N)与θ(N+1)具有如下关系θ(N)＜θ(N+1)因此，当通过时间差喷射装置分别从第N液体喷射部和第N+1液体喷射部喷出墨滴时，喷射方向控制装置执行控制，使得来自第N+1液体喷射部的墨滴的喷射方向与垂直于打印纸的方向所形成的角度θ(N+1)大于来自第N液体喷射部的墨滴的喷射方向与垂直于打印纸的方向所形成的角度θ(N)。
在上述方式中，如图7(d)所示，类似地从第四液体喷射部组的液体喷射部喷出墨滴而在图7(d)中的线(4)上形成点D4。在图7(a)到7(d)所示的一个周期内打印一条像素线。
由上，即使在不同时间从多个液体喷射部喷出墨滴，也可将点D1到D4布置在平行于X方向的一条像素线内。因此，可打印无锯齿的光滑的线性图像。
当从第一到第四液体喷射部组的液体喷射部喷出墨滴的一个周期完成时，再次进行从第一液体喷射部组的液体喷射部喷出墨滴的操作，如图7(e)所示。即，以与图7(a)中所示类似的方式喷出墨滴而形成点D1。
从图7中显见，设置成当在从第一到第四液体喷射部组进行喷射的一个周期完成之后再次进行从第一液体喷射部组的液体喷射部的喷射时，打印纸只移动一个点距(dot pitch)。
操作喷射方向控制装置时，如上所述，预先储存对应于第N液体喷射部组的偏转控制开关J1-J3的ON/OFF状态，根据所储存的内容执行偏转控制开关J1-J3的ON/OFF控制。
在这种情况下，由于通过使用来自喷射控制电路50内的偏转控制开关J1和J3的三位信号，可八级改变喷射方向，例如，它可在图5中的Z1方向上四级改变，并在Z2方向上四级改变。
因此，通过在其中一个方向上应用四级中的三级来三级改变喷射方向，如图7所示。在这种情况下，例如，设置施加到偏转幅度控制端B的电压，使得通过一级改变喷射方向，图7(b)中墨滴可从位于线(1)上的喷嘴18的阵列着落在线(2)上。
(第二实施例)图8是说明第二实施例中由一时间差喷射装置和一喷射方向控制装置进行的墨滴喷射的控制的平面视图。
在图8所示的第二实施例中，与图7所示的第一实施例类似，布置第一到第四液体喷射部组的液体喷射部，并为每个液体喷射部组设置两个液体喷射部。在图8所示第二实施例中，执行控制，使得墨滴从第四液体喷射部组、第一液体喷射部组、第二液体喷射部组和第三液体喷射部组以这样的顺序喷出。
在图8所示的第二实施例中，从第一到第四液体喷射部组的液体喷射部喷出的墨滴的喷射方向(喷射角)与图7所示的第一实施例中的不同。
在图7中，从第N液体喷射部组的液体喷射部喷出的墨滴的喷射角θ(N)满足以下条件θ(1)＝0以及θ(N)＜θ(N+1)相反，在图8中，设置如下条件θ(1)＝0，θ(2)＜θ(3)，θ(4)＝-θ(2)即，当喷嘴18的阵列位于线(2)上时，如图8(a)所示，首先从第四液体喷射部组的液体喷射部喷出墨滴，由此而着落在线(1)上。因而在线(1)上形成点D4。
在这种情况下，墨滴喷射方向相对来自图7(b)中第二液体喷射部组的液体喷射部的墨滴的喷射方向对称(相对垂直于打印纸的方向的角度相同)。
接下来，从第四液体喷射部组的液体喷射部喷出墨滴后过去一预定时间时，从第一液体喷射部组的液体喷射部喷出墨滴。预定时间过去后，其上形成点D4的线(2)位于喷嘴18的阵列的正下方，如图8(b)所示。因此，当从第一液体喷射部组的液体喷射部喷出墨滴时，以与来自图7(a)中第一液体喷射部组的液体喷射部的墨滴的喷射方向相同的方向(即，垂直于打印纸)喷射墨滴。因而在其上具有点D4的线(2)上形成点D1，如图8(b)所示。
随后，以与图7(b)和7(c)所示的类似的方式，进行来自第二液体喷射部组的液体喷射部的墨滴的喷射(图8(c))和来自第三液体喷射部组的液体喷射部的墨滴的喷射(图8(d))。即，来自第二液体喷射部组的液体喷射部的墨滴的喷射方向与图7(b)中来自第二液体喷射部组的液体喷射部的墨滴的喷射方向相同(或与图8(a)中来自第四液体喷射部组的液体喷射部的墨滴的喷射方向对称)。来自第三液体喷射部组的液体喷射部的墨滴的喷射方向与图7(c)中来自第三液体喷射部组的液体喷射部的墨滴的喷射方向相同。
在图7所示的实施例中，在时间差喷射装置的操作期间，相对于来自首先进行喷射的第四液体喷射部组的液体喷射部的墨滴的喷射方向(垂直于打印纸表面的方向)的喷射角顺序增大。在图8所示实施例中，来自第二个进行喷射的第一液体喷射部组的液体喷射部的墨滴的喷射方向(垂直于打印纸表面的方向)作为参照。
可以图7和8所示的任一种方式执行控制。例如，当在时间差喷射装置操作期间，设置来自一个周期内接近中间的液体喷射部组的液体喷射部的墨滴的喷射方向垂直于打印纸的表面时，如图8所示，相对垂直于打印纸表面的方向的最大喷射角(图5中的角θ)可设置得较小。
(第三实施例)接下来将描述本发明的第三实施例。
图9包括更详细地示出第三实施例的一喷液头内加热电阻布置的一平面视图和一右侧剖视图，对应于示出第一实施例的图3。
第三实施例的喷液头包括在Y方向上布置的加热电阻13，如第一实施例；以及在它下面的布置的X方向上的加热电阻13。
以类似于第一实施例中的方式控制布置在Y方向上的两个加热电阻13。在第三实施例中，与第一实施例中的类似的方式，布置在X方向上的两个加热电阻13受到喷射控制电路50的控制，并与连接布置在Y方向上的两个加热电阻13的喷射控制电路50分离。
因此，喷射方向改变装置可将来自喷嘴18的墨滴的喷射方向改变到沿X和Y两个方向的多个方向。
以与第一或第二实施例中类似的方式，通过将墨滴的喷射方向改变到沿Y方向的多个不同方向，利用一时间差喷射装置和一喷射方向控制装置控制墨滴的着落位置。
另外，通过将墨滴的喷射方向改变到沿X方向的多个不同方向，利用一喷射方向控制装置来校正墨滴在X方向上的着落位置。
例如，如果在一个喷液头内的液体喷射部中，喷射特性(例如X方向上的喷射方向)没有改变，点D1到D4以规则的间距在X方向上排列在一条像素线上，如图7(d)所示。
相反，如果在液体喷射部中，喷射特性(例如X方向上的喷射方向)有改变，例如，当图7(d)中左起的第二点D2在图中X方向上向左移位时，它的位置更接近最左点D1而远离左起第三点D3。
如果这种状态继续，在打印纸的进给方向上连续地形成最左点D1和左起第二点D2之间的重叠部分，有时明显地在Y方向上形成一条带。在另一方面，在打印纸的进给方向上连续地在左起第二点D2与第三点D3之间形成空白，有时明显地在Y方向上形成一条白带为避免这种情况，墨滴的着落位置在X方向上也得到校正。
在这种情况下，例如，不校正墨滴在X方向上的喷射方向而从所有液体喷射部喷射墨滴，由此打印测试图案，并且由图像读取装置，例如图像扫描仪读取打印结果。在所读取结果的基础上，检测是否有任何液体喷射部喷出的墨滴着落在相对其它液体喷射部偏移的量大于预定值的位置处。在检测出导致着落位置的偏移在大于预定值的液体喷射部时，进一步检测偏移程度。根据检测结果，连接布置在X方向上的两个加热电阻13的喷射控制电路50的偏转控制开关J1-J3受到ON/OFF控制，以便校正来自目标液体喷射部的墨滴的喷射方向，使得X方向上的点距大致固定。
另外，预先储存每个液体喷射部内偏转控制开关J1-J3的ON/OFF状态(X方向上)。例如，当打印机启动时，读取所储存的内容，并设置每个液体喷射部(X方向上)内偏转控制开关J1-J3的ON/OFF状态。
(第四实施例)图10包括更详细地示出根据第四实施例的一喷液头内加热电阻布置的一平面视图和一右侧剖视图，对应于第一实施例的图3。
如图10所示，第四实施例的喷液头包括四个加热电阻13A到13D。
加热电阻13A和13C，以及加热电阻13B和13D布置在Y方向上。加热电阻13A和13B，以及加热电阻13C和13D在X方向上布置。
加热电阻13A和13C连接到与第一或第二实施例中的喷射控制电路50类似的电路。即，在图6中，电阻Rh-A对应于加热电阻13A，而电阻Rh-B对应于加热电阻13C(下文中，该喷射控制电路用喷射控制电路50X指代)。
与上类似，加热电阻13B和13D连接到与第一或第二实施例中的喷射控制电路50类似的电路。即，在图6中，电阻Rh-A对应于加热电阻13B，而电阻Rh-B对应于加热电阻13D(下文中，该喷射控制电路用喷射控制电路50Y指代)。
执行控制，使得当未校正墨滴在X方向上的着落位置时，喷射控制电路50X和50Y的开关处于相同的ON/OFF状态上。
因而，相同的电流流过加热电阻13A和13B。类似地，相同的电流流过加热电阻13C和13D。
当相同的电流流过所有加热电阻13A到13D时，垂直于打印纸表面喷出墨滴。相反，例如，当流过加热电阻13A和13B的电流小于流过加热电阻13C和13D的电流时，在图10中Y方向(正方向)上偏转地喷出墨滴。
该控制允许时间差喷射装置和喷射方向控制装置以与第一或第二实施例中类似的方式进行操作。
为校正墨滴在X方向上的着落位置，如第三实施例，执行控制，使得喷射控制电路50X和50Y的开关处于不同的ON/OFF状态上。
例如，当流过加热电阻13A(或13C)的电流小于流过加热电阻13B(或13D)的电流时，在图10中X方向(正方向)上偏转地喷出墨滴。
该控制以与第三实施例中类似的方式允许在Y和X两个方向上控制墨滴的着落位置。
尽管以上描述了本发明的一个实施例，本发明并不限于上述实施例，而是例如可做如下各种变型(1)尽管在图7和8中设置四个液体喷射部组在一条像素线上喷射墨滴，可设置任意数量的液体喷射部组。属于一个液体喷射部组的液体喷射部可位于任意位置，只要至少它们彼此不邻接。另外，可有任意数量的液体喷射部属于一个液体喷射部组。
(2)在时间差喷射装置和喷射方向控制装置操作期间，墨滴可以在任意方向上从第N液体喷射部组的液体喷射部喷出。例如，从图7中的第一到第四液体喷射部组的液体喷射部喷出的方向可恰好反转。即，图7中从第一液体喷射部组的液体喷射部喷出的方向可与从第四液体喷射部组的液体喷射部喷出的方向对称，图7中从第二液体喷射部组的液体喷射部喷出的方向可与从第三液体喷射部组的液体喷射部喷出的方向对称，图7中从第三液体喷射部组的液体喷射部喷出的方向可与从第二液体喷射部组的液体喷射部喷出的方向对称，图7中从第四液体喷射部组的液体喷射部喷出的方向可与从第一液体喷射部组的液体喷射部喷出的方向对称。
(3)在该实施例中，利用时间差喷射装置着落的所有点排列在平行于喷嘴18的阵列的线上。但是，这些点可着落在平行于喷嘴18的阵列的线附近，而不总是必须所有点都恰好位于平行于喷嘴18的阵列的线上。即，可通过执行控制使得通过使用时间差喷射装置形成的两点之间在Y方向上的距离短于打印纸从第一点形成时到下一点形成时移动的距离，由此得到喷射方向控制装置的效果。
(4)尽管在以上实施例中作为实例给出行式喷液头10，本发明也可用于串式。
在串式中，一个喷液头11设置成使得喷嘴18在Y方向上排列。在X方向移动喷液头11，同时墨滴施加到打印纸上。通过进行上述操作一次或多次而完成在X方向上的打印时，在Y方向上进给打印纸，并且在X方向上进行下一次的打印操作。
在串式的情况下，当喷液头11在X方向上移动期间使用时间差喷射装置时，也可利用喷射方向控制装置控制墨滴在X方向上的着落位置而使得点排列在平行于Y方向的线上。
(5)尽管在图6所示的喷射控制电路50内使用三位控制信号J1-J3，位的数目不受限制。可使用任何数目的位的控制信号。
(6)在本实施例中，通过使不同的电流流过加热电阻13，墨滴在并置在Y或X方向上的加热电阻13上沸腾所需时间(气泡生成时间)不同。替代地，具有相同阻值的两个加热电阻13可布置在Y或X方向上，可在不同时间向它们施加电流。例如，当分别为两个加热电阻13提供单独的开关并且在不同时间打开所述开关时，可使在加热电阻13上的墨内生成气泡的时间之间生成差异。另外，可联合进行改变流过加热电阻13的电流和使电流施加时间之间不同。
(7)在本实施例中，两个加热电阻13并置在一个墨室12内的Y方向或X方向上。这是因为已充分验证两个加热电阻确保耐用性并且可简化电路。但是，可在一个墨室12内布置三个或多个加热电阻13。
(8)尽管在本实施例中给出加热电阻13作为气泡生成装置的实例，也可采用电阻以外的加热元件。不仅加热元件，而且还可采用其它类型的能量生成元件。例如，可采用静电喷射或压电能量生成元件。
一静电喷射能量生成元件包括一振动片，以及在所述振动片下方设置的其间具有空气层的两个电极。通过在电极之间施加电压而向下弯曲该振动片，并且通过使电压为0V而释放静电力。在这种情况下，通过利用振动片回到它的初始状态时生成的弹性力而喷出墨滴。
在这种情况下，例如为了在能量生成元件所生成的能量之间形成差异，在振动片回到它的初始状态时(通过使电压为0V而使静电力释放)，在两个能量生成元件之间形成时间差，或将不同的电压施加到两个能量生成元件。
一压电能量生成元件包括在两侧上具有电极的压电元件组成的一叠层，以及一振动片。当在压电元件的两侧上向电极施加电压时，在振动片内由压电效应生成一弯曲力矩，振动片弯曲并变形。通过利用该变形而喷射墨滴。
在这种情况下，与上类似，例如为了在能量生成元件所生成的能量之间形成差异，电压以一定时间差施加到所述两个压电元件两侧上的电极，或对所述两个压电元件施加不同的电压。
(9)尽管在以上实施例中作为实例将喷液头11应用于打印机，本发明不仅可应用于打印机，而且可应用于各种液体喷射装置。例如，本发明可应用于喷射含DNA溶液的装置，其用于检测液滴形式的生物样本，由此使得液滴着落在液滴着落目标上。
根据本发明，在包括成行排列的喷嘴的喷液头内，即使墨滴在不同时间从多个液体喷射部喷出，也可根据喷液头与液滴着落目标之间的相对移动距离减少液滴着落位置的偏移。
权利要求
1.一种液体喷射装置，所述液体喷射装置包括具有并置而使喷嘴排列成行的多个液体喷射部的一喷液头，其中，每个所述液体喷射部包括一液室，其容纳所要喷射的液体；气泡生成装置，其设置在所述液室内，以便通过供应能量而在所述液室内部的液体内生成气泡；以及喷嘴形成部件，其形成用于响应于由所述气泡生成装置产生的气泡而喷出所述液室内的液体的喷嘴，其中，所述液体喷射装置将从所述液体喷射部内的喷嘴喷出的液滴施加到在与所述喷嘴的排列方向垂直的方向上相对所述喷液头移动的液滴着落目标上，其中，所述气泡生成装置包括在所述液室内至少在与所述喷嘴的排列方向垂直的方向上并置的多个气泡生成装置，以及其中，所述液体喷射装置进一步包括喷射方向改变装置，其通过以不同方式向所述液室内在垂直于所述喷嘴的排列方向的方向上并置的所述多个气泡生成装置中的至少一个和至少另一个供应能量，将从喷嘴喷出液滴的喷射方向改变到沿与所述喷嘴的排列方向垂直的方向的多个不同方向；时间差喷射装置，其用于控制来自所述多个液体喷射部的一第一液体喷射部以及与所述第一液体喷射部不同的一第二液体喷射部的液滴喷射，使得当从所述第一液体喷射部喷出液滴后过去一预定时间时，从所述第二液体喷射部喷出液滴；以及喷射方向控制装置，其用于控制由所述时间差喷射装置进行的来自所述第一液体喷射部和所述第二液体喷射部的液滴喷射，使得通过使用所述喷射方向改变装置而使从所述第一液体喷射部喷出液滴的喷射方向和从所述第二液体喷射部喷出液滴的喷射方向不同，并且使得从所述第一液体喷射部喷出的液滴的着落位置与从所述第二液体喷射部喷出的液滴的着落位置之间在垂直于所述喷嘴的排列方向的方向上的距离短于从所述第一液体喷射部喷出的液滴着落时到所述第二液体喷射部喷出的液滴着落时所述喷液头与所述液滴着落目标相对移动的相对移动距离。
2.根据权利要求1所述的液体喷射装置，其中，所述喷射方向控制装置执行控制，使得当利用所述时间差喷射装置从所述第一液体喷射部和所述第二液体喷射部喷出液滴时，从所述第二液体喷射部喷出液滴的喷射方向与垂直于所述液滴着落目标的方向形成的角度大于从所述第一液体喷射部喷出液滴的喷射方向与垂直于所述液滴着落目标的方向形成的角度。
3.根据权利要求1所述的液体喷射装置，其中，所述喷射方向控制装置执行控制，使得当利用所述时间差喷射装置从所述第一液体喷射部和所述第二液体喷射部喷出液滴时，从所述第二液体喷射部喷出液滴的喷射方向与垂直于所述液滴着落目标的方向形成的角度小于从所述第一液体喷射部喷出液滴的喷射方向与垂直于所述液滴着落目标的方向形成的角度。
4.根据权利要求1所述的液体喷射装置，其中，所述喷射方向控制装置执行控制，使得当利用所述时间差喷射装置从所述第一液体喷射部和所述第二液体喷射部喷出液滴时，从所述第一喷射部喷出的液滴的着落位置和从所述第二喷射部喷出的液滴的着落位置位于平行于所述喷嘴的排列方向的一线上。
5.根据权利要求1所述的液体喷射装置，其中，当从一第一液体喷射部组的互不相邻的多个液体喷射部以及一第二液体喷射部组的互不相邻且不属于所述第一液体喷射部组的多个液体喷射部喷出液滴时，所述时间差喷射装置执行控制，使得当从所述第一液体喷射部组的所述液体喷射部喷出液滴后过去一预定时间时，从所述第二液体喷射部组的所述液体喷射部喷出液滴，其中，当利用所述时间差喷射装置从所述第一液体喷射部组和所述第二液体喷射部组的所述液体喷射部喷出液滴时，所述喷射方向控制装置执行控制，使得在一固定方向上从所述第一液体喷射部组的所述液体喷射部喷出液滴，由此从所述第一液体喷射部组的所述液体喷射部喷出的液滴的着落位置位于平行于所述喷嘴的排列方向的一第一线上，并且使得在一固定方向上从所述第二液体喷射部组的所述液体喷射部喷出液滴，由此从所述第二液体喷射部组的所述液体喷射部喷出的液滴的着落位置位于平行于所述喷嘴的排列方向的一第二线上，并且其中，所述喷射方向控制装置执行控制，使得利用所述喷射方向改变装置而使从所述第一液体喷射部组的所述液体喷射部喷出液滴的喷射方向与从所述第二液体喷射部组的所述液体喷射部喷出液滴的喷射方向不同，并且使得所述第一线与所述第二线之间在垂直于所述喷嘴的排列方向的方向上的距离短于从所述第一液体喷射部组的所述液体喷射部喷出的液滴着落时到所述第二液体喷射部组的所述液体喷射部喷出的液滴着落时所述喷液头与所述液滴着落目标彼此相对移动的相对移动距离。
6.根据权利要求1所述的液体喷射装置，其中，所述喷液头包括在所述液体喷射部的并置方向上排列并且连接而形成行式喷液头的多个喷液头。
7.根据权利要求1所述的液体喷射装置，其中，所述气泡生成装置包括在所述液室内在所述喷嘴的排列方向上并置的多个气泡生成装置，并且，当向在所述液室内在所述喷嘴的排列方向上并置的所述多个气泡生成装置供应能量时，所述喷射方向改变装置通过以不同方式向所述气泡生成装置中的至少一个和至少另一个施加能量，将从喷嘴喷出液滴的喷射方向改变到沿所述喷嘴的排列方向的多个不同方向。
8.一种液体喷射方法，所述方法将从在一喷液头内设置的多个液体喷射部的喷嘴喷出的液滴施加到液滴着落目标上，所述液滴着落目标在垂直于所述喷嘴的排列方向的方向上相对所述喷液头移动，所述液体喷射部并置而使喷嘴排列成行，其中，从喷嘴喷出液滴的喷射方向可变为沿与所述喷嘴的排列方向垂直的方向的多个不同方向，其中，执行控制，使得当从所述多个液体喷射部的一第一液体喷射部和与所述第一液体喷射部不同的一第二液体喷射部喷出液滴时，在从所述第一液体喷射部喷出液滴后过去一预定时间时从所述第二液体喷射部喷出液滴，并且其中，执行控制，使得当从所述第一液体喷射部和所述第二液体喷射部喷出液滴时，从所述第一液体喷射部喷出液滴的喷射方向与从所述第二液体喷射部喷出液滴的喷射方向不同，并且使得从所述第一液体喷射部喷出的液滴的着落位置与从所述第二液体喷射部喷出的液滴的着落位置之间在垂直于所述喷嘴的排列方向的方向上的距离短于从所述第一液体喷射部喷出的液滴着落时到所述第二液体喷射部喷出的液滴着落时所述喷液头与所述液滴着落目标相对移动的相对移动距离。
全文摘要
一种喷液装置，即使喷嘴排列成行且以一定时间差从多个喷液部喷出墨滴，也能成行排列点。该喷液装置包括喷液头，其中X方向上成行排列喷液部且垂直于Y方向的方向上并置各喷液部的多个加热电阻。该装置还包括能区别地向并置的加热电阻施加能量而将喷液方向变为Y方向上的多个方向的装置，在第一喷液部形成点(D1)后过去一特定时间时以第二喷液部形成点(D2)的时间差喷射装置，以及使第一和第二喷液部之间液滴的喷射方向不同并使所述第一喷液部的点(D1)的着落位置与所述第二喷液部的点(D2)的着落位置的间距短于所述喷液头与打印页的相对移动距离的喷射控制装置。
文档编号B41J2/05GK1816450SQ20048001889
公开日2006年8月9日 申请日期2004年6月10日 优先权日2003年6月11日
发明者村上隆昭, 矢仓雄次, 萱场慎二, 中村厚志 申请人:索尼株式会社