液体喷射方法和液体喷射装置的制作方法

专利名称：液体喷射方法和液体喷射装置的制作方法
技术领域：
本发明涉及一种液体喷射装置，该装置具有一个带有多个液体喷射单元的头，每个单元具有一个喷嘴，并涉及一种液体喷射方法。
背景技术：
作为具有一个带有多个液体喷射单元的头、每个单元具有一个喷嘴的液体喷射装置例子，一种喷墨式记录装置广为人知。喷墨式记录装置如喷墨打印机已经被广泛应用，其高速记录、便宜的运行成本和容易彩色化，形成高分辨率和高质量打印图像的技术已经很发达了。
例如，有一种串式打印头，该打印头在记录介质的整个宽度上往复运动，其中的油墨从一个布置在该打印头中的液体喷射单元中喷射出来，形成打印图像。在该串式打印头中，采用了一种多通道系统。在打印头往复运动期间，该多通道中的油墨喷射成形打印图像时，油墨从多个液体喷射单元喷出打印构成打印图像的一行。因此，在喷射方向上的波动和从每个液体喷射单元喷射的油墨喷射量可能是难以察觉的。
同样，在喷墨打印机中，脉冲密度调制(一种通过多个墨滴形成一个像素的方法，即所谓的PNM)是公知的。图20是一个示出了脉冲密度调制(PNM系统)的说明性附图。在该方法中，在一个像素区域内，连续喷射数次墨滴。并不是直至第一次降落的墨滴被吸收(渗入)进入相纸后下一个墨滴才降落，所以至少部分区域是与其他区域重叠的。图20示出了从墨滴着落一次到墨滴着落五次的例子。并不是直至第一次降落的墨滴被吸收(渗入)进入相纸后下一个墨滴才降落，所以多个墨滴结合在一起，从而形成一个大的像素。也就是说PNM是这样一个系统在该系统中，通过调节每个液体喷射单元喷射的墨滴数目，可变化地控制构成打印图像的像素直径以表现灰度。为了利用这样的PNM系统形成高质量打印图像，稳定各液体喷射单元喷射的墨滴喷射量是重要的。与此相关的技术，已知在连续喷墨期间稳定墨滴量(例如日本专利公开号NO.3157945(第3页、附图5和8))。
在日本专利公开号NO.3157945中描述的技术涉及这样一种技术，即一个像素的多个独立墨滴被定义为一个墨滴组，并为同一喷射单元的喷射脉冲信号设定脉冲间隔。特别地，将脉冲间隔设定为增加脉冲间隔的一个频率段中，单位墨滴的喷射量随之增加，因而墨滴组的各墨滴量与单个墨滴喷射时的墨滴量相等。因此，从驱动频率与油墨喷射量特性之间的曲线图中选取均衡连续喷射的墨滴组各墨滴量的脉冲间隔，并且利用所选的脉冲间隔可以令到各墨滴量恒定。然而，该脉冲间隔是唯一确定的，因此不能任意地设定。
顺便提及的是，与串式打印头对应，有一种行式打印头，其具有许多对应于记录介质整个宽度上布置的打印头芯片。如果行式打印头应用于日本专利公开号NO.3157945中所描述的技术中，那么随着液体喷射单元数目的增加，施加到提供在每个液体喷射单元中的加热部件的电力会集中。在此情况下，给每个加热部件提供电力的电源电压就会波动，结果，不会形成高质量的图像(第一个问题)。
同样，在日本专利公开号NO.3157945中所描述的技术中，即使从油墨喷射量特性曲线中选择均衡各液体喷射单元喷射的墨滴组的各墨滴量的脉冲间隔，但是由于打印头制造过程中每个部件波动影响或使用时温度的变化，每个墨滴的量也易于改变，因此，难于稳定各液体喷射单元喷射的墨滴组的各墨滴量(第二个问题)。
因为在行式打印头中，记录介质只是在垂直于打印头的纵向方向上相对于打印头移动以形成打印图像，所以不能应用多通道系统。因此，每个液体喷射单元在喷射方向上的波动沿成像方向列出。如果使用在喷射方向波动的打印头，虽然打印必须如图19B所示进行，但是打印的图像还是具有如图19A所示的条纹和不均匀的问题(第三个问题)。
另一方面，在第三个问题解决时，在具有带有多个液体喷射单元的打印头(行式打印头)的液体喷射装置中，采用PNM系统的技术在日本专利申请2002-161928(转让给与本申请同一受让人)中提出，在该技术中，控制(偏转)液体喷射方向，使用多个液体喷射单元，通过将墨滴着落在一个像素区域上形成一个像素。
然而，在通过用多个液体喷射单元将墨滴着落形成一个像素的过程中，因为多个液体喷射单元对应一个像素，所以用于喷射执行的信号处理变得复杂。
此外，在使用多个液体喷射单元通过墨滴着落而形成一个像素的过程中，如图21所示，从每个液体喷射单元喷出的墨滴着落位置的偏移有增加的趋势。因此，如图21所示，当由多个墨滴形成的点结合以便形成一个像素时，像素的形状并不接近于圆形，这样就可能导致图像质量恶化(第四个问题)。

发明内容
因此，为了解决第一和第二问题，本发明的一个目的是提供一种液体喷射装置和液体喷射方法，其能够稳定墨滴组的每一个墨滴的喷射量，所述墨滴是从液体喷射装置的一个喷嘴连续向一个着落点喷射的，所述装置具有一个带有多个液体喷射单元的头，每个单元具有一个喷嘴，对应于脉冲信号的宽频带(第一目的)。
此外，为了解决第三和第四问题，本发明的另一个目的是当一个点是由多个液滴形成时，利用一个能够偏转液滴喷射方向的头，通过减小用于形成所述点的多个墨滴之间在着落位置上的偏移来改善图像质量，从而改善所述点的质量(第二个目的)。
因此，本发明由下述解决方法来解决上述目的。
为了实现第一目的，根据本发明的一种液体喷射方法包含步骤用液体充满一个液体腔室，该腔室对应于一个喷射液体的喷嘴而形成；以及通过给位于该液体腔室内的喷射能量产生部件提供一个脉冲信号，以连续的液滴组从所述喷嘴喷射储存在液体腔室中的液体，其特征在于，通过所述脉冲信号从所述喷嘴连续向一个着落点喷射的所述液滴组的每个液滴的喷射量固定或大约为一个对应于所述脉冲信号的预定频带的常数，且通过在所述频带内可变地控制所述脉冲信号的驱动频率来喷射液体。
通过这样的方法，通过所述脉冲信号从所述液体喷射孔连续向一个着落点喷射的所述液滴组中每个液滴的喷射量固定或大约为一个对应于所述脉冲信号预定频带的常数，且通过在所述频带内可变地控制所述脉冲信号的驱动频率来喷射液体，所以连续喷射的液滴组中每个液滴的喷射量能够对应于所述脉冲信号的一个预定频带保持稳定。
为了实现第一目的，根据本发明的一种液体喷射装置包含一个喷嘴部件，该部件具有一个用于从其喷射液体的喷嘴；喷射能量产生部件，其位于液体腔室内，用来产生用于从所述喷嘴以液滴组的形式喷射容纳在所述液体腔室内液体的能量；和脉冲信号产生装置，用于产生一个提供给喷射能量产生部件的脉冲信号，其中，从所述喷嘴连续喷射到一着落点的所述液滴组的每个液滴的喷射量是固定的或大约为一对应于脉冲信号预定频带的常数，且液体是由可变控制所述频带内的脉冲信号的驱动频率来喷射的。
通过这样的结构，从所述喷嘴连续喷射到一着落点的所述液滴组中每个液滴的喷射量是固定的或大约为一对应于脉冲信号预定频带的常数，且液体是由可变控制所述频带内的脉冲信号的驱动频率来喷射的，所以连续喷射的液滴组中每个液滴的喷射量能够对应于所述脉冲信号的预定频带而保持稳定。
此外，为了实现第二目的，根据本发明的液体喷射装置，包含一个头，其具有多个排成一行的液体喷射单元，每个单元具有一个喷嘴；喷射方向偏转装置，用于偏转从一个液体喷射单元的喷嘴所喷射的一个液滴的喷射方向，这样所述液滴就着落在一个位置或在所述位置附近，来自位于所述一液体喷射单元附近的其它液体喷射单元的喷嘴的液滴在不偏转的情况下着落；以及用于控制喷射的喷射控制部件，这样当一个像素通过多个液滴着落形成时，至少部分着落区域是互相重叠的，在垂直于液体喷射单元布置方向上相邻的两个像素之一通过从一液体喷射单元的喷嘴喷射的多个液滴形成，而另一个像素通过从不同于上述一液体喷射单元的液体喷射单元的喷嘴所喷射的多个液滴形成。
根据本发明，当来自每个液体喷射单元喷嘴的一个液滴能够不偏转地喷射时，通过偏转喷射方向，液滴能着落在一个位置或在该位置的附近，在这里来自所述一液体喷射单元附近的另一个液体喷射单元喷嘴的液滴不偏转地着落。
例如，当液滴从一相邻的液体喷射单元x和一液体喷射单元(x+1)喷射时，当来自液体喷射单元x和液体喷射单元(x+1)的液滴不偏转地喷射时的着落位置分别定义为着落位置x和着落位置(x+1)。所述液体喷射单元x能够在不偏转的情况下喷射一个液滴，使得液滴着落在着落位置x，同样其也能够通过偏转该液滴的喷射方向而在着落位置(x+1)着落一个液滴。类似地，该液体喷射单元(x+1)能够在不偏转的情况下喷射一个液滴，使得液滴着落在着落位置(x+1)，同样其也能够通过偏转该液滴的喷射方向而在着落位置x着落一个液滴。
那么，当一个像素是通过着落多个液滴以便至少部分着落区域互相重叠而形成时，用于形成该像素的液体喷射单元仅仅是一个液体喷射单元。为了形成在垂直于液体喷射单元布置方向上相邻的其它像素，使用不同于该一个液体喷射单元的一个液体喷射单元，如使用在该液体喷射单元布置方向上相邻的其它液体喷射单元之一。


图1A和1B是本发明液体喷射方法的一个实施方式的示意图，示出了容纳在一油墨腔室中的油墨从一个喷嘴喷射一墨滴组的状态；图2是一个喷墨打印机的一具体实施方式

的局部剖面透视图，该打印机作为一个直接用于执行本发明液滴喷射方法的装置；图3A和3B是说明性视图，示出了图2中所示打印头有一种颜色的行式打印头的结构，其中图3A是顶视图，而图3B是底视图；图4是图3A和3B所示行式打印头主要部分的放大图；图5是沿图3B中V-V线的剖面图；图6是沿图3B中VI-VI线的剖面图；图7是图5中行式打印头主要部分的放大图；图8是一个图表，示出了当图7中所示的油墨流动通道的高度设为11μm时，脉冲信号驱动频率和喷墨量之间的关系；图9是一个图表，示出了当图7中所示的油墨流动通道的高度设为7μm时，脉冲信号驱动频率和喷墨量之间的关系；图10是一个图表，示出了当图5中所示的弹簧件的负压为-30mmH2O时，脉冲信号驱动频率和喷墨量之间的关系；图11是一个图表，示出了当图5中所示的弹簧件的负压为-150mmH2O时，脉冲信号驱动频率和喷墨量之间的关系；图12是根据另一实施方式应用到一液体喷射装置的喷墨打印机打印头的分解透视图；图13是该实施方式行式打印头的顶视图；图14A和14B分别是更详细地示出了该打印头喷墨单元的顶视图和侧剖图；图15A和15B是示出了两个分开的加热电阻油墨气泡产生的时间差和油墨喷射角度之间的关系的图表，图15C示出了在该两个分开的加热电阻中油墨气泡产生的时间差的测量数据；图16是一个侧剖图，示出了喷墨单元和相纸之间的关系；图17是一个原理图，示出了气泡产生的时间差能够设定在两个分开的加热电阻之间的结构；图18是一个说明性视图，示出了在形成图像时的像素位置和执行定时的墨滴喷射；图19A至19C示出了当由三个墨滴形成一个像素时像素的布置；图20是一个示出了脉冲密度调制的说明性视图；和图21示出了当进行脉冲密度调制时，墨滴具有较大着落位置偏移的实施方式。
具体实施例方式
下面将参照附图描述本发明的一个实施方式。在下面的描述中，一个喷墨打印机(以下简称为打印机)作为本发明液体喷射装置的实例。
在描述中，“墨滴”指从液体喷射单元的喷嘴18喷射的油墨(液体)的一个微量(例如几个微微升)，这将在后面描述。同样，“点”指的是由一串墨滴着落在记录介质如相纸上形成的物质。
此外，“像素”指的是图像的最小单位，一个“像素区域”定义为在其上形成一个像素的区域，在一个像素区域上，预定数量的液滴着落以便在没有一个点的情况下形成一个像素(一阶灰度)或一个由多个点组成的像素(三阶或多阶灰度)。也就是，0、1或多个点对应于一个像素区域。通过在一个记录介质上布置许多这些像素形成一个图像。
另外，对应于一个像素的一个点没必要完全落在其像素区域内，它可以从该像素区域内突出。
“主扫描方向”定义为在安装有一行式打印头的行式打印机中相纸的输送方向。然而在串行型打印机中，头的移动方向(相纸的宽度方向)被称作“主扫描方向”，且相纸的输送方向，也就是垂直于主扫描方向的方向被定义为“次扫描方向”。
“像素列”(pixel row)指在主扫描方向上排成一行的一个像素组。因此，在行式打印机中，在相纸输送方向上排成一行的像素组表示一个“像素列”。而在串行型打印机中，一个在头移动方向上排成一行的像素组代表“像素列”。
“像素行”(pixel line)表示一个垂直于该像素列的方向。例如，在行式打印机中，液体喷射单元(或喷嘴)排成一行的方向称为像素行。
下面将描述实现本发明第一目的的一个实施方式。
图1A和1B是本发明液体喷射方法的一个实施方式的示意图。该液体喷射方法是将容纳在一液体腔室内的液体从一个喷嘴喷射成连续液滴组。参照图1A和1B，一个喷嘴部件19(后面将描述)设有一个形成在其中的喷嘴20，一个对应于该喷嘴20形成的油墨腔室21设有一个布置在其中的加热电阻18。在此情况下，通过给加热电阻18提供一个脉冲信号，将容纳在油墨腔室21中的油墨从喷嘴20喷射成一连续液滴组30、30...。
根据本发明的液体喷射方法，通过连续脉冲信号从喷嘴20连续向记录纸张P上的一着落点喷射的液滴组30、30...的各液滴喷射量被固定或接近对应于该脉冲信号预定频带的常数，并通过可变地控制在该频带内的脉冲信号的驱动频率来喷射油墨。
也就是，油墨腔室21补充油墨量与在脉冲信号预定频带从喷嘴20喷射的墨滴量相同。以一预定脉冲信号频带施加给油墨腔室21中油墨的负压程度与喷嘴20中油墨表面(弯月面)没有被退向油墨腔室21的负压相同。用以实现这些的结构将在后面详述。
图2是一个直接用于实施本发明液滴喷射方法的装置的喷墨打印机具体实例的局部剖面透视图。该喷墨打印机通过从喷嘴20将油墨腔室21中的油墨喷射成墨滴从而将墨滴附着在一记录纸张(记录介质)上以形成打印图像，并包括一个纸盘2、进纸部件3、纸张转移部件4、一个电路单元5、和一个布置在外壳1中的打印头6。
外壳1是一个容纳在喷墨打印机结构部件中的盒状体，形成为一个例如矩形体形状，其一端设有一个用于安装纸盘2的托盘通道1a，这将在后面描述，且另一端设有一个用于输出打印记录纸张P’的纸张出口1b。在外壳1内，容纳有该纸盘2。纸盘2例如能够以堆叠方式容纳许多A4尺寸的记录纸张P，其上形成有前沿侧，以便向上升高记录纸张P。从布置在外壳1的一个端面上的托盘通道1a将该纸盘2安装在外在外壳1内。
在容纳在外壳1中的纸盘2的前沿侧之上，设有进纸部件3。进纸部件3用于将容纳在纸盘2中的记录纸张P提供给纸张传送部件4，这将在后面描述，其包括一个进纸辊7和进纸马达8。该进纸辊7形成为一个例如基本上半圆柱体形状，以便仅仅将堆叠在纸盘2上的记录纸的顶部记录纸P向纸张传送部件4送进。进纸马达8经由齿轮(未示出)用于转动进纸辊7，并布置在例如进纸辊7之上。
同样，在打印头6(将在后面描述)的下面，纸张传送部件4布置在由进纸部件3提供记录纸张P的方向上。纸张传送部件4用于将由进纸部件3提供的记录纸张P向位于外壳1另一端面上的出纸口1b输送，其包括一第一进纸辊9和一第二进纸辊11。第一进纸辊9用于将由进纸部件3提供的记录纸张P向一进纸导轨10输送记录纸张P，其转动夹紧在垂直方向上互相接触的一对辊件之间的记录纸张P。同样进纸导轨10用于将从第一进纸辊9输送的记录纸张P导向给第二进纸辊11，其形成为一平板形状，并以一预定间距布置在打印头的下方。此外，第二进纸辊11用于将由进纸导轨10导向的记录纸张P向位于外壳1另一端面上的出纸口1b输送，其转动夹紧在垂直方向上互相接触的一对辊件之间的记录纸张P。
此外，在纸盘2的上方，布置有电路单元5。电路单元5用于控制进纸部件3和纸张传送部件4的操作，其组成了用于产生脉冲信号的脉冲信号产生部件，所说信号用于从布置在打印头6中的液体喷射单元(未示出)喷射油墨，这将在后面描述，其例如包括一个运算单元如用于产生连续脉冲信号的电源，和一个CPU或一个用于存储各种修正数据的存储器。
在纸张转移部件4的上方，布置有打印头6。打印头6用于通过使油墨变成墨滴而喷射液体油墨，从而通过在记录纸张P上喷射墨滴而形成一打印图像，其具有脉冲密度调制型的调制功能，通过改变构成打印图像的像素直径来表示级别。打印头6容纳有黄色Y、洋红M、青色C和黑色K四色油墨，且具有一个行式打印头(参见图3A和3B)，喷射YMCK四色油墨中的每一种颜色。另外，在下面的描述中，打印头6描述为对应于记录纸张P整个宽度布置的行式液体喷射单元(未示出)。
在说明书中，由一个油墨腔室21、布置在油墨腔室21内的加热电阻18、以及布置在加热电阻18上方的喷嘴20所构成的部分称作一个“喷墨单元(等同于本发明的液体喷射单元)”。也就是，行式打印头12可以是一个部件，其具有多个并列的喷墨单元。打印头6将在下面详细描述。
图3A和3B是说明性视图，示出了图2中所示打印头用于一种颜色的行式打印头的结构。行式打印头12用于通过将每种颜色的油墨变成微液滴而喷射，其包括一个向下的喷射单元(未示出)、一个外壳13，其具有一个与图2中所示记录纸张P整个宽度相应的长度，以便如图3A所示覆盖行式打印头12，以及布置在外壳13下方的电线14。电线14与图2中所示的电路单元5连接，用于接收由在电路单元5中产生的连续脉冲信号，以便将脉冲信号提供给头芯片17，这将在后面描述。如图3B所示，在行式打印头12的底面上，设有一个行式打印头支架15。一个狭缝供墨口16沿头支架15的纵向延伸而成。多个头芯片17、17...交替布置在供墨口16的右侧和左侧上。在每个头芯片17的底面上，布置有许多加热部件18，以产生用于从喷嘴20喷射油墨的能量，这将在后面描述。
图4是图3A和3B所示行式打印头主要部分的放大图。参照图4，喷嘴部件19粘接在一阻挡层26上，所述喷嘴部件19是分开表示的。
头芯片17由一半导体基片22形成，基片由硅制成、且具有沉积在所述半导体基片22一表面上的加热电阻18(等同于本发明的能量产生部件)。加热电阻18经由一形成在所述半导体基片22上的传导单元(未示出)与一外部电路电连接。
阻挡层26由一种光敏环化橡胶抗蚀剂或一种曝光干固染料膜抗蚀剂制成，其通过在半导体基片22的整个表面上沉积一预定厚度H的该抗蚀剂，在其上形成加热电阻18，然后通过光刻工艺去除不必要的部分。阻挡层26的厚度变得等于油墨腔室21的高度H(见图6)。
而且，具有其上形成多个喷嘴20的喷嘴部件19例如通过电铸由镍制成，并粘接在阻挡层26上，这样喷嘴20的位置就对应于加热电阻18的位置，也就是，使得喷嘴20与加热电阻18相对。喷嘴19也可以镀钯或金，用于防止油墨的侵蚀。喷嘴部件19设有沿纵向形成的许多喷嘴。其中，布置喷嘴20使得形成在图2所示的记录纸张P’上的打印图像具有例如600dpi的分辨率。如果布置喷嘴20以使图像具有600dpi的分辨率，梳子状阻挡层26的梳齿(ctenidia)26a、26a...大约以42.3μm的间距布置。
油墨腔室21(等同于本发明的液体腔室)由基片部件22、阻挡层26和喷嘴部件19组成，以便包围加热电阻18。也就是，如图中所示，基片部件22构成了油墨腔室21的底壁；阻挡层26构成了油墨腔室21的侧壁；以及喷嘴部件19构成了油墨腔室21的顶壁。由此，油墨腔室21具有位于图4中右侧前方的开口区域，且此开口区域与一油墨流动通道相连通(未示出)。
参照图5至7描述行式打印头12这样的剖面结构。图5是沿图3B中V-V线的剖面图；图6是沿图3B中VI-VI线的剖面图。如图5或图6所示，在对应于形成在片状喷嘴部件19上喷嘴20的位置(见图3B)，形成油墨腔室21。从供墨口16(见图3B)，油墨供应给油墨腔室21。如图5所示，在外壳13(见图3A)和其中含有油墨的袋状部件24之间，设有一个弹簧部件23。该弹簧部件23起负压产生装置作用，通过给在油墨腔室21内补充的油墨施加一个负压，从而向外伸展该袋状部件24，用于防止油墨自发地从喷嘴20泄漏。通过调节施加给向外伸展的袋状部件24的力，弹簧部件23能够自由地设置施加给油墨的负压。
参照图5或图6，一个过滤器25粘接并覆盖供墨口16，以便过滤混合在容纳在袋状部件24中油墨的油墨成分杂质和凝聚物。由于过滤器25，混合在油墨中的杂质等不能落入供墨口16中，从而防止了喷嘴20的堵塞。
一般一个头芯片17中设有100个油墨腔室21，每个油墨腔室21其中布置有加热电阻18。通过来自打印机控制单元的指令，唯一地选择这些加热电阻其中一个，以便从与该油墨腔室21相对的喷嘴20中喷射包含在对应于该加热电阻的油墨腔室21中的油墨。
也就是，油墨腔室21从与供墨口16连接的袋状部件24经由供墨口16充满油墨。然后，加热电阻18经过短时间例如1至3μsec的脉冲电流，加热电阻18被快速加热。结果，气态油墨气泡在与加热电阻18相接触的部分产生，通过油墨气泡的膨胀，一定体积的油墨被移动(油墨进入沸腾状态)。由此，位于喷嘴20上的相同体积的油墨从喷嘴20以墨滴形式喷出，从而在相纸上着落以在其上形成一个点。
也就是，如图7所示，由电路单元5(见图2)产生的脉冲信号加热形成在头芯片17表面上的加热电阻18，以便由在加热的油墨中产生的气泡移动容纳在油墨腔室21中的油墨，结果一个墨滴30从喷嘴20中喷出，着落在相纸上从而在其上形成一个点。然后，如箭头J所示，油墨腔室21通过供墨口16补充油墨，使得加热电阻18冷却，结果通过冷却消除了气泡。
在电路单元5(见图2)中，产生连续脉冲信号，以便将其提供给加热电阻18(见图7)。由此，如图1A所示，容纳在油墨腔室21内的油墨以一连续墨滴组30、30...的形式从喷嘴20中喷向记录纸张P上的一个像素D。如图1B所示，喷射在记录纸张P上的墨滴组30、30...在箭头S的方向上延伸，以形成像素D。此时，通过调整形成脉冲信号的次数，从而调节从喷嘴20喷射的墨滴30的数目，改变粘接在记录纸张P上的像素D的直径，表现灰度。
在本发明的液体喷射装置中，如图1A和1B所示，由连续脉冲信号连续喷向一个着落点的墨滴组中每个墨滴的喷射量是固定的或大约为一常数，其对应于脉冲信号的预定频带，且通过可变地控制频带内的脉冲信号的驱动频率来喷射液体。
特别地，在图7所示的油墨腔室21中，位于油墨腔室21的供墨侧形成开口，该开口具有一个高度，其能够传递以一预定的脉冲频率频带从喷嘴2喷射的墨滴组30、30...相同数量的油墨。例如，油墨腔室21的高度，也就是阻挡层26的高度H为11μm。
参照图8和图9描述油墨腔室21的高度为11μm的原因。图8是一个图表，示出了当图7中所示的油墨腔室21的高度H为11μm时，脉冲信号驱动频率和喷墨量之间的关系。同样，图9也是一个图表，示出了当图7中所示的油墨腔室的高度为7μm时，脉冲信号驱动频率和喷墨量之间的关系。参照图8和图9，当图5中所示的弹簧部件23的负压为-150mmH2O时，喷墨量的特性用圆形符号(○)表示；当图5中所示的弹簧部件23的负压为-60mmH2O时，喷墨量的特性用矩形符号(□)表示；当图5中所示的弹簧部件23的负压为-30mmH2O时，喷墨量的特性用三角形符号(△)表示。
如图8所示，在油墨腔室21的高度H(见图7)为11μm的情况下，从喷嘴20喷出的墨滴喷射量可以是固定的或大约为一常数，其对应于大约1KHz至10KHz的脉冲信号的宽频带。然而，如图9所示，在油墨腔室21的高度H为7μm的情况下，当脉冲信号的驱动频率例如从5KHz增加时，其喷墨量趋向于减少。其原因是，在图7所示油墨腔室21的高度H小如为7μm的情况下，油墨腔室21难于再次补充与在脉冲信号的高驱动频带下从喷嘴20喷出的墨滴数量相同的油墨。在此情况下，因为再次补充油墨腔室21的油墨量减少，所以与脉冲信号驱动频率低于5KH的情况相比，喷墨量减小。因此，最好油墨腔室的高度H增加到例如11μm。
在图5所示的弹簧部件23中，其设定为在脉冲信号预定频带下施加给油墨腔室21中油墨的负压程度与喷嘴20中油墨表面没有被拉回油墨腔室21的负压程度相同。例如，弹簧部件23的负压设为-30mmH2O。
参照图10和图11描述弹簧部件23的负压设为-30mmH2O的原因。图10是一个图表，示出了当弹簧部件23的负压设为-30mmH2O时，脉冲信号驱动频率和喷墨量之间的关系；图11是一个图表，示出了当弹簧部件的负压设为-150mmH2O时，脉冲信号驱动频率和喷墨量之间的关系。参照图10和图11，当图7中所示的油墨腔室21的高度H为7μm时，喷墨量的特性用三角形符号(△)表示；当图7中所示的油墨腔室21的高度H为11μm时，喷墨量的特性用矩形符号(□)表示。
如图10所示，当弹簧部件23的负压(见图4)设定为-30mmH2O且油墨腔室21的高度H为11μm时，从喷嘴20喷出的墨滴喷射量可能是固定的或大约为一常数，其对应于大约1KHz至10KHz的脉冲信号的宽频带。然而，如图11所示，当弹簧部件23的负压(见图5)设定为-150mmH2O，以及在当油墨腔室21的高度H为7μm与当油墨腔室21的高度H为11μm中任一个时，在脉冲信号的驱动频率减小例如小于5KHz时喷墨量趋向于减少。其原因是，在图5所示的弹簧部件23的负压大如-150mmH2O的情况下，喷嘴20中油墨表面在脉冲信号的低驱动频带下易于被拉回油墨腔室。在此情况下，因为再次补充油墨腔室21的油墨量减少，所以与脉冲信号的驱动频率高于5KHz的情况相比，喷墨量减少。因此，最好弹簧部件23的负压设为小数值例如设为-30mmH2O。
在上述描述中，油墨腔室21的高度H为11μm，弹簧部件23的负压设为-30mmH2O；然而，本发明并不局限于此，油墨腔室21的高度H只要其高度能够补充在脉冲信号的预定频带(高频率)下从喷嘴20喷射的墨滴组30、30...相同的油墨量就足够了。特别地，高度H由梳子状阻挡层26的梳齿26a之间的间距确定，该间距为图4中所示油墨腔室21的宽度，也就是流动通道阻力。因此，当为了改善图像分辨率而进一步减小梳子状阻挡层26的梳齿26a之间的间距时，必须改善流动通道形状以便不增加流动通道阻力。作为一个方法，可以增加油墨腔室21的高度H。同样，弹簧部件23的负压并不局限于-30mmH2O；可选地，只要喷嘴20中油墨的表面(弯月面)在脉冲信号的预定频带(低频率)下不被拉回油墨腔室，弹簧部件23的负压就足够了。
下面，将描述构造为液体喷射装置方式的喷墨打印机的操作。首先，参照图2，容纳在纸盘2中的记录纸张P通过供纸部件3提供给纸张传送部件4，以便通过打印头6的下方。此时，打印头6以墨滴形式从喷射单元喷射YMCK四色油墨(见图3B)，从而在记录纸张P上形成打印图像。记录纸张P’从位于外壳1的另一端面上的出纸口1b输出。
下面描述打印头6的操作。首先如图7所示，对应于喷嘴20形成的油墨腔室21补充油墨，在电路单元5中产生连续的脉冲信号(见图2)并将其提供给位于油墨腔室21内的加热电阻18，以便重复加热加热电阻18。因此，如图1所示，包含在油墨腔室21中的油墨从喷嘴20以墨滴组30、30...的形式喷出。
如上所述油墨腔室21的高度H例如为11μm。因此，如箭头J所示，油墨腔室21再次补充与从喷嘴20在连续脉冲信号的预定频带(高频率)下喷出的墨滴量相同的油墨。同样，弹簧部件23的负压例如设为-30mmH2O。因此，通过施加给包含在油墨腔室21内油墨的弹簧部件23上的负压，在连续脉冲信号的预定频带(低频率)下，能够防止喷嘴20中油墨表面被拉回油墨腔室21内。
因此，通过连续脉冲信号，连续从喷嘴20喷向一个像素D的墨滴组30、30...的每个墨滴的喷射量可以在数量上固定或大约为常数，其对应于脉冲信号的宽频带。特别地，如图8中用三角形符号(△)所示，通过对应的脉冲信号预定频带(例如大约1KHz至10KHz)，每个墨滴30的喷射量能够保持稳定地固定或大约为一常数(例如5-4.8微微升)。然后，在宽频带内，能够通过可变地控制脉冲信号的驱动频率来喷射液体。因此，连续脉冲信号的驱动频率可以任意设定，这样打印图像能够通过分散脉冲信号来形成，该脉冲信号用于提供给位于喷嘴20中的加热电阻18。在此情况下，用于给每个加热电阻18提供电力的电源电压不会波动，这样从喷嘴20喷出的墨滴的喷射量能够稳定，结果通过用改善后的等级进行记录而形成优质图像。
因为连续脉冲信号的驱动频率可以任意设定，所以在制造打印头的工艺中或在使用中温度变化时不存在产品之间波动的影响，这样从每个喷嘴20喷出墨滴的喷射量能够稳定，结果通过用改善后的等级进行记录而形成优质图像。
在上面，已经描述了应用于喷墨打印机的实例；然而，本发明并不局限于此，只要其从一液体喷射孔以液滴形式喷射液体，可结合于任何装置。例如，能够结合于一种图像形成装置如一种喷墨式传真机或复印机。同样可以应用于一种用于喷射一种用于检测生物材料含有DNA(脱氧核糖核酸)的溶液的装置。
已经描述了行式打印头；然而，从喷嘴中喷射的液体并不局限于油墨，只要是以液滴形式喷射液体腔室中的液体，任何液体都适用。
此外，已经描述了弹簧部件23，其作为用于将负压施加给油墨腔室21中油墨的负压产生部件；然而，本发明并不局限于此，只要其防止液体腔室内液体从喷嘴自然泄漏，可结合于任何装置。例如，它也可以是一种用于容纳油墨的袋状部件24和供墨口16的布置。已经描述了加热电阻18，其作为用于从一喷射单元喷射油墨的喷射能量产生部件；然而，本发明并非局限于此，喷射能量产生部件可以是任何装置，在该装置中例如液体流动通道中的液体通过由机电转换装置使液体变成微滴而喷出。
下面将描述用于实现本发明第二目的的一个实施方式。该实施方式的目的是，当一个点是通过利用一个能够偏转液滴喷射方向的头由多个液滴形成时，点的质量通过减小形成该点的多个液滴之间着落位置偏移来改善。
根据上述实施方式，已经描述了加热电阻18，其作为为每个油墨腔室21而布置的一个加热电阻18的。然而，根据本实施方式，为每个油墨腔室布置多个能量产生部件，这将在后面描述。在该实施方式中，虽然没有描述，但是上述实施方式当然能够被应用于该实施方式中。省略了与上述实施方式共同的结构的描述。
(头结构)图12是一喷墨打印机(以下简称打印机)打印头的分解透视图，其作为本发明液体喷射装置的实例。在图12中，喷嘴部件19以与上述实施方式相同的方式粘接在阻挡层26上。
根据本实施方式，行式打印头也通过在相纸的宽度方向上布置多个打印头31而形成。图13是根据该实施方式行式打印头33的顶视图。图13示出了四个打印头31(“N-1”、“N”、“N+1”、和“N+2”)。当行式打印头33形成时，布置有多个头芯片，如图12所示每个芯片除了喷嘴部件19之外相当于打印头31。然后，在这些头芯片之上，粘贴一个喷嘴部件19板，在该板上在对应于全部头芯片喷墨单元的位置形成喷嘴20，以便形成行式打印头33。这与上述实施方式的方式相同。
因为本实施方式的喷墨单元与上述实施方式的喷墨单元不同，这一点将详细描述。
图14A和14B分别是打印头31详细的喷墨单元顶视图和侧剖图；图14A用点划线示出了喷嘴20。
如图14A和14B所示，根据本实施方式，在一个油墨腔室21内，布置有分成两个的加热电阻32。两个分开的加热电阻32的布置方向为喷嘴20(喷墨单元)的布置方向(图14中的右向和左向)。
在沿纵向将一个加热电阻32分成两半形式中，由于其长度相同、宽度减半，加热电阻32的电阻加倍。如果分成两半形式的加热电阻32串联连接，因为加倍的加热电阻32串联连接，所以其电阻是原来的四倍。
为了使油墨腔室21内的油墨沸腾，必须通过给加热电阻32施加预定的电力以加热加热电阻32。通过沸腾期间的能量，油墨被喷出。如果电阻小，通过加热电阻32的电流必须增加；通过增加加热电阻32的电阻，能够用小电流使油墨沸腾。
因此，用于通过电流的晶体管的尺寸也可减小，从而节省了空间。另外，虽然加热电阻32的厚度减小可以增加电阻，但是考虑到为加热电阻32所选择的材料及其强度(耐用性)，加热电阻32厚度上的减小有一个预定的限制。因此，在不减小其厚度的情况下通过将其分开而增加加热电阻32的电阻。
在分成两半的加热器电阻32布置在一油墨腔室21内的情况下，如果每个加热电阻32到达使油墨沸腾温度的时间(气泡产生时间)相等，那么两个加热电阻32上的油墨同时沸腾，这样墨滴在喷嘴20的轴线方向上喷出。然而，如果分成两半的加热电阻32之间出现了气泡产生时间的时间差，那么两个加热电阻32上的油墨不会同时沸腾。因此，墨滴的喷射方向与喷嘴20的轴线方向不成一条直线，这样墨滴就偏转喷射。因此，该墨滴就着落在一个偏离位置的位置上，在该位置墨滴不偏转地着落。
图15A和15B是示出了两个分开的加热电阻32油墨气泡产生的时间差和油墨喷射角度之间的关系，其来自于计算机模拟。参照这些图表，X方向(图标的纵坐标θx，注意图标没有横坐标)表示喷嘴20的布置方向，而Y方向(图标的纵坐标θy，注意，图标没有横坐标)表示垂直于X方向的方向(相纸传送方向)。图15C示出了在该两个分开的加热电阻32之间一半电流差别下的测量数据，其作为两个分开的加热电阻32油墨气泡产生的时间差描绘在横坐标上，同时在墨滴着落位置的偏转量(假定喷嘴20和着落位置之间的距离约为2mm时测量的)作为墨滴喷射角度(X方向)描绘在纵坐标上。在图15C中，当加热电阻32的主电流设为80mA，且偏转电流叠加在一个加热电阻32上时，进行墨滴的偏转喷射。
当油墨气泡产生的时间差在喷嘴20的布置方向上分成两半的加热电阻32之间产生时，如图15A至图15C所示，墨滴的喷射角度与垂直方向不成一条直线，在喷嘴20排列方向上墨滴的偏转角θx随同油墨气泡产生的时间差而增加。
那么，根据本实施方式，通过利用这些特性，提供分成两半的加热电阻32，其中通过区分通过一个加热电阻32和通过另一加热电阻32的电流，在两个分开的加热电阻32之间产生了气泡产生的时间差，以便偏转墨滴的喷射角(喷射角偏转部件)。
如果例如由于制造时的失误分成两半的加热电阻32的电阻不相同，因为在两个加热电阻32之间产生了气泡产生的时间差，所以墨滴的喷射角与垂直方向不成一条直线，这样墨滴的着落位置就偏离原始位置。然而通过改变分成两半的加热电阻32之间的电流差，控制每个加热电阻32的气泡产生时间，且如果分成两半的加热电阻32的气泡产生时间相同，那么墨滴的喷射角能够与垂直方向成一直线。
例如，在行式打印头33中，通过从原始喷射角偏转从整个打印头31的一个或多个中喷射墨滴的喷射角，在该打印头31中，由于制造时的误差，墨滴不能在垂直于相纸着落表面的方向上喷射，修正打印头31中的喷射角，从而墨滴能够在垂直方向上喷射。
同样，在一个打印头31中，仅仅从具体的一个或多个喷墨单元中喷射的墨滴的喷射角可以被偏转。如果从一个打印头31中的一个具体的喷墨单元喷出的墨滴的喷射角不平行于例如从另一喷墨单元喷出的墨滴的喷射角，那么仅仅偏转从该具体的喷墨单元喷出的墨滴的喷射角，以便使之平行于来自另一喷墨单元的墨滴的喷射角。
此外，在行式打印头33的情况下，如果有一个不能喷射墨滴的喷墨单元或一个不足以能够喷射墨滴的喷墨单元，那么墨滴就不能或几乎不喷射在对应于该喷墨单元的像素列上(在垂直于喷墨单元排列方向的方向上)，这样就不会形成点，纵向白条纹降低了图像质量。然而根据该实施方式，通过位于附近的另一个喷墨单元，能够喷射墨滴而代替不足以能够喷射墨滴的所述喷墨单元。
下面描述墨滴喷射角的偏转程度。图16是一个侧剖图，示出了喷墨单元和相纸P之间的关系。
参照图16，喷墨单元(喷嘴20)边缘和记录纸张P之间的距离H一般大约为1至2mm；这里假定H＝2mm(H基本上为常数)。同样，当打印头31的分辨率假定为600dpi时，相邻喷墨单元之间的间距为25.4×1000/600≈42.3(μm)。
根据该实施方式的喷射方向偏转部件用于偏转从一个喷射单元喷出的墨滴的喷射方向，这样墨滴就着落在一个位置或在该位置附近，在该处来自位于该一个喷墨单元附近的另一个喷墨单元的墨滴不偏转地着落。
根据该实施方式，从每个喷射单元喷出的墨滴的喷射方向通过具有J(J为正整数)位的控制信号在2J的不同方向上偏转，同时将与2J方向分开最大的墨滴两个着落点之间的间距设定成相邻喷墨单元(喷嘴20)之间距离的(2J-1)倍。那么，当从该喷墨单元喷射墨滴时，选择2J方向的任一个。
例如当两位信号(J＝2)用作控制信号时，控制信号的数量是4即(0，0)、(0，1)、(1，0)、和(1，1)，墨滴的喷射方向是4(2J＝4)。在偏转期间两个分开最大的点之间的距离是两个相邻喷墨单元之间间距的3倍(2J-1)＝3。那么，当控制信号为(0，0)、(0，1)、(1，0)、和(1，1)每一次改变时，墨滴的着落位置(点)通过相邻喷墨单元之间的间距而移动。在上述实例中，如果在偏转期间分开最大的两个点之间的距离假定为3倍于两个相邻喷墨单元之间的间距(42.3μm)时，也就是126.9μm，偏转角θ(度)为Tan2θ＝126.9/2000≈0.0635那么，θ≈1.8(度)。
下面详细描述用于偏转墨滴喷射方向的方法。
图17是一个原理图，示出了能够在两个分开的加热电阻32之间设定气泡产生的时间差的结构。在该实例中，使用一个两位控制信号(J＝2)，通过流经电阻器Rh-A和电阻Rh-B的四种形式的电流差在四个步骤中设定墨滴的喷射方向。
参照图17，电阻器Rh-A和电阻器Rh-B分别是加热电阻32两个分开的电阻；根据该实施方式，设定电阻器Rh-A小于电阻器Rh-B。从电阻器Rh-A和电阻器Rh-B之间的连接通道(一个中间点)，电流可以流出。而且，三个电阻Rd用于偏转墨滴的喷射方向。此外，晶体管Q1、Q2和Q3作为电阻器Rh-A和电阻器Rh-B的开关。
一个输入单元C用于输入一个二进制腔制信号(仅当通过电流时为“1”)。此外，符号L1和L2表示二进制输入AND门，符号B1和B2分别表示用于输入AND门L1和L2二进制信号(“0”或“1”)的输入单元。另外，对于AND门L1和L2，从一个电源VH提供电力。在此情况下，当输入C＝1以及(B1，B2)＝(0，0)时，仅仅晶体管Q1工作，而晶体管Q2和Q3不工作(电流不通过这三个电阻器Rd)。此时，如果电流流经电阻器Rh-A和电阻器Rh-B，分别流经电阻器Rh-A和电阻器Rh-B的电流相同。因此，电阻器Rh-A的加热值小于电阻器Rh-B的加热值，因为电阻器Rh-A的电阻小于电阻器Rh-B的电阻。在此状态下，墨滴着落在最左端。此时墨滴的着落位置设定为来自位于左边单元第二列之前喷墨单元的墨滴不偏转而着落的位置(包括该位置附近)。
当输入C＝1以及(B1，B2)＝(1，0)时，电流也经过与晶体管Q3串联连接的两个电阻器Rd(电流不经过与晶体管Q2连接的电阻器Rd)。结果，流经电阻器Rh-B的电流减小，并小于当输入(B1，B2)＝(0，0)时的电流。然而，同样在此情况下，电阻器Rh-A的加热值小于电阻器Rh-B的加热值。
此时墨滴的着落位置设定为来自在左边相邻的喷墨单元的墨滴不偏转而着落的位置。
紧接着，当输入C＝1以及(B1，B2)＝(0，1)时，电流经过与晶体管Q2连接的电阻器Rd(电流不经过与晶体管Q3串联连接的两个电阻器Rd)。结果，流经电阻器Rh-B的电流减小，并小于当输入(B1，B2)＝(1，0)时的电流。在此情况下，电阻器Rh-A的加热值与电阻器Rh-B的加热值相同。因此，在此情况下墨滴不偏转地喷射。
而且，当输入C＝1以及(B1，B2)＝(1，1)时，电流经过与晶体管Q2和Q3连接的三个电阻器Rd。结果，流经电阻器Rh-B的电流减小，并小于当输入(B1，B2)＝(0，1)时的电流。在此情况下，电阻器Rh-A的加热值大于电阻器Rh-B的加热值相同。
此时墨滴的着落位置设定为来自在右边相邻的喷墨单元的墨滴不偏转而着落的位置。
如上所述，电阻器Rh-A、Rh-B的电阻值可以这样设定，即每次当输入值(B1，B2)如为(0，0)、(1，0)、(0，1)和(1，1)变化时，墨滴的着落位置(点)通过相邻喷墨单元之间的间距来移动。
因此，墨滴的着落位置可以转换到下述四个位置除了墨滴不偏转着落位置之外(垂直于相纸的着落表面)；来自位于左边单元第二列前面的喷墨单元的墨滴不偏转地着落的位置；来自于左边相邻的喷墨单元的墨滴不偏转地着落的位置；以及来自右侧相邻的喷墨单元的墨滴不偏转地着落的位置。按照输入值(B1，B2)，墨滴可以着落在这四个位置中的任一位置上。
(喷射控制部件)根据该实施方式，提供一种喷射控制部件。当使用上述喷射方向偏转部件时，一个点通过多个液滴的着落这样形成，即至少部分的着落区域互相重叠(点数调制)，喷射控制部件这样控制喷射，即在垂直于液体喷射单元排列方向的方向上相邻的两个点之一是通过从一个液体喷射单元喷射的多个液滴形成的，而另一点是通过从不同于该一个液体喷射单元的其它液体喷射单元喷射的多个液滴形成的。
下面将参照附图18描述图像形成期间的像素位置和执行定时的墨滴喷射。
参照图18，纵坐标表示一个任意的时间轴，横坐标表示一个任意的距离。任意的时间轴对应于根据等级数目喷射的墨滴执行定时的喷射，任意的距离对应于根据喷墨单元排列方向的像素位置。也就是，图18示出了在每一个像素位置形成点所必需的墨滴喷射数目(也就是，用于在每个像素形成点所必需的时间)。
参照图18，每个像素中在喷墨单元排列方向上的行定义为像素行。在该像素行中，在纵坐标上示出了一个第M行和一个第(M+1)行。在每个像素中，例如可以喷射多达P个墨滴。因此，每个像素具有执行定时的墨滴喷射1至P，在图8中以时间间隙示出。也就是，在每个像素中，用最多P个墨滴形成点。换句话说，在横坐标上，像素位置以像素数第一至第N示出。因此，在排列方向上喷墨单元数是N。
参照图18，在第M行和像素位置1上，墨滴喷射四次，以便在像素位置1由四个墨滴形成点。同样在第(M+1)行和像素位置1上，墨滴喷射三次以便在像素位置1由三个墨滴形成点。
第M行的像素位置1和第(M+1)行的像素位置1基本上在相同的直线上。另一个像素位置也相同。
当用一个或多个墨滴在第M行上形成的点和用一个或多个墨滴在第M+1行上形成的点以这样的方式基本上布置在同一直线上时，也就是，当点在垂直于喷墨单元的排列方向的方向上相邻时，根据本实施方式的喷射控制部件这样控制喷射，即将用于在第M行的特定像素位置上形成一个点的喷墨单元与用于在第M+1行的特定像素位置上形成一个点的喷墨单元区分开。
(液体喷射单元选择部件)根据本实施方式的喷射控制部件包括喷墨单元选择部件(等同于本发明的液体喷射单元选择部件)，用于从多个喷墨单元中选择一个喷墨单元来喷射墨滴。
在通过喷墨单元选择部件选择喷墨单元时，可以是一种按照一预定模式的方法或一个随机选择的方法。
一个打印机头31的喷墨单元编号为1、2、...、N-1、和N，而从喷墨单元1、2、...、N-1、和N喷射的墨滴着落的像素位置编号分别为1、2、...、N-1、和N。
此时，在按照预定模式的方法中，当在与第M行和第(M+1)行数字相同的像素位置的墨滴喷射时，可以设定为选择不同的喷墨单元。
例如，为了在第M行的像素位置x(x为1至N的任意一个数)着落一个墨滴，可以使用喷墨单元x，以及为了在第(M+1)行的像素位置x着落一个墨滴，可以使用喷墨单元(x+1)。
同样，为了在像素位置x着落一个墨滴，可以使用与该喷墨单元x邻近的喷墨单元，也就是喷墨单元(x+1)或喷墨单元(x-1)。除了这些喷墨单元，也可以使用喷墨单元(x+2)、喷墨单元(x-2)、喷墨单元(x+3)、或喷墨单元(x-3)。
此外，为了在每行的像素位置x着落墨滴在第M行的像素位置x，使用喷墨单元x；在第(M+1)行的像素位置x，使用喷墨单元(x+1)；在第(M+2)行的像素位置x，使用喷墨单元x；这样在每行的像素位置x可以交替使用喷墨单元x和喷墨单元(x+1)。
另外，在第M行的像素位置x，使用喷墨单元x；在第(M+1)行的像素位置x，使用喷墨单元(x+1)；在第(M+2)行的像素位置x，使用喷墨单元(x-1)；在第(M+3)行的像素位置x，使用喷墨单元x；这样在每行的像素位置x，三个连续布置的喷墨单元即喷墨单元x、喷墨单元(x+1)、喷墨单元(x-1)，换句话说，除了直接位于像素位置x上方的喷墨单元x之外，可以重复使用位于其两侧的喷墨单元(x+1)、喷墨单元(x-1)。
此外，在第M行的像素位置x，使用喷墨单元(x-1)；在第(M+1)行的像素位置x，使用喷墨单元(x+1)；在第(M+2)行的像素位置x，使用喷墨单元(x-1)；这样在每行的像素位置x，可以不使用直接位于像素位置x上方的喷墨单元x。
(喷射方向确定部件)按照本实施方式的喷射控制部件包括喷射方向确定部件，用于确定从由喷墨单元选择部件所选择的喷墨单元喷出的墨滴的喷射方向。
该喷射方向确定部件确定来自所选喷墨单元的墨滴的喷射方向和墨滴着落的像素位置。
例如，为了在像素位置x着落一个墨滴，当选择喷墨单元x时，控制所述墨滴在不偏转的情况下着落。当墨滴在像素位置x和像素位置(x-1)上着落时，这样控制喷射方向，即墨滴在像素位置x着落或通过将所述墨滴向喷射单元x偏转在其附近着落。类似地，为了在像素位置x着落一个墨滴，当选择喷墨单元(x+1)时，这样控制喷射方向，即墨滴在像素位置x着落或通过将所述墨滴向喷射单元x偏转在其附近着落。
如果以这样的方式喷射墨滴，即使图像具有多个等级，一个像素经常由从一个喷射单元喷射的多个墨滴形成。因此，墨滴着落位置的偏移能够减到最小，从而改善了图像质量。
同样，在垂直于喷墨单元排列方向的方向上(在同一直线上)，两个相邻的像素经常由互相不同的喷射单元形成。
因此，喷墨单元内在的波动不能排列在同一直线上，改善了整体图像的质量。因此，如果一个特定的喷墨单元例如由于堵塞等不能喷射墨滴，如果使用相同的喷墨单元，在该行的像素位置，就不能始终形成点，然而在上述方法中，这样的情况可以避免。
同样，在该技术中根据该实施方式用于喷射执行的信号处理不复杂，其在本申请的相关技术的描述中已经示出，在日本专利申请2002-161928中建议的，其已经转让给本申请的同一受让人，所以信号处理可以简化。
此外，如果喷墨单元其喷射方向预先与其它喷墨单元不在一条直线上，这样当排列具有多个等级的像素时，即使喷墨单元的喷射方向不偏转修正，点着落位置的偏离也是允许而难以觉察的。
图19A至19C示出了当一个点由三个墨滴形成时点的排列。
两个图19A和19B示出了排列在同一直线上(排列在垂直于喷墨单元排列方向的方向上)由来自同一喷墨单元的三个墨滴形成的像素。例如，在附图中，最左侧上的整个像素由位于最左侧上的喷墨单元形成。换句话说，两个图19A和19B示出了没有使用按照本实施方式的喷射控制部件的实例。
图19A示出了没有使用喷射方向偏转部件的实例，其中从左侧第四个喷墨单元的喷射方向偏转到图8中的左边。在此情况下，在左侧第四和第五点之间，一个没有图像的区域以一个白条纹的形式存在。然而在图19B中，利用喷射方向偏转部件，来自左侧第四喷墨单元墨滴的喷射方向偏转到附图的右侧。通过以这样的方式控制来自第四喷墨单元墨滴的着落位置，能够消除白条纹。
然而图19C示出了与图19B中实例一样在不偏转来自左侧第四喷墨单元墨滴的偏转方向下利用喷射控制装置的实例。
在图19C的实例中，利用左侧第四喷墨单元形成第一行中左侧第四点。在下面的第二行中，利用第四喷墨单元形成左侧第五点。此外，在第三行中，用其形成左侧的第二点。
然后，在由第四单元形成的像素中，虽然与其它像素相比产生了位置偏移，但是因为由第四喷墨单元形成的像素不能连续排列在垂直于喷墨单元排列方向的方向上，所以不产生图19A实例中的白条纹。
本发明并不局限于上述实施方式，例如可以进行下面的各种修改。
(1)根据实施方式，两个在垂直于喷墨单元排列方向上相邻的两个像素经常由来自不同喷墨单元的墨滴喷射；本发明并不局限于此，在两个相邻的像素中，可以存在一个像素由同一喷墨单元形成。例如，在第M行和第(M+1)行的像素位置x，像素可以由喷墨单元x形成，而在在第(M+2)行和第(M+3)行的像素位置x，像素可以由喷墨单元(x+1)形成。
可选择地，在第M行和第(M+2)行的像素位置x，像素可以由喷墨单元x形成，而在第(M+3)行和第(M+5)行的像素位置x，像素可以由喷墨单元(x+1)形成。
(2)根据实施方式，以J＝2作为一个J位的控制信号；可选择地，可以使用J＝3或更大的控制信号。通过增加控制信号的位数以便形成一个回路，偏转方向进一步增加。
(3)根据实施方式，由于通过将分成两半的加热电阻32之一的电流与另一个区别开来从而产生了墨滴沸腾(气泡产生)的时间差；本发明并不局限于此，排列具有相同电阻的分成两半的加热电阻32，以及可以区分通过电流的定时。例如，可以单独地为分成两半的加热电阻32设置开关，且通过用时间差打开开关，这样就能够产生每个加热电阻32上油墨的气泡产生的时间差。此外，也可以做到区分通过每个加热电阻32的电流和区分通过电流的定时的组合。
(4)根据实施方式，在一个油墨腔室21内设置分成两个的加热电阻32；本发明并不局限于此，在一个油墨腔室21内，可以布置三个或更多个加热电阻32(能量产生部件)。同样，一个加热电阻由一个未分开的主体制成，其在俯视图中基本上为一“之”字(switch-back)形状(基本上为U形)，一个导电体(电极)连接到“之”字形状的折回部分，这样用于喷射墨滴的能量产生单元的主要部分通过“之”字形状的折回部分被分成至少两个；将主要部分中至少一个的能量产生与另一个主要部分中至少一个区别开来，从而控制墨滴喷射方向的偏转。
(5)根据实施方式，作为热型能量产生部件，加热电阻32作为范例；可选择地，一个加热部件可由除了电阻器之外的材料形成。同样，可以使用任何其他能量产生部件，并不局限于加热件。例如，可以是一个静电喷射系统和一个压电系统。
静电喷射型能量产生部件设有一个振动板和两个位于该振动板之上并在其间有一个间隔的电极。一个电压施加在两个电极之间，以便向下偏转振动板，然后，将电压调节到0V，以便释放静电。此时，通过利用一个当振动板返回初始位置时所产生的弹力，从而喷射墨滴。
在此情况下，因为在能量产生部件之间提供了能量产生差，所以当振动板返回初始位置(通过将电压调整到0V而释放静电)时，可在两个能量产生部件之间提供时间差，或电压值可以互不相同并施加给两个能量产生部件。
同样压电能量产生部件是一个压电件的层状产品，其具有形成在其两个表面上的电极和一个振动板。当电压施加给压电件两个表面上的电极时，通过压电效应在振动板上产生一个弯曲力矩，以便偏转振动板。通过利用该偏转，来喷射墨滴。
同样在此情况下，以与上述相同的方式，因为在能量产生部件之间提供了能量产生差，所以当一个电压施加给压电件两个表面上的电极时，在两个能量产生部件之间可以提供时间差，或电压值可以相互区分并将之施加给两个能量产生部件上。
(6)根据实施方式，用于打印机的打印头31和行式打印头33作为示范；然而，本发明并不局限于打印机，可以应用于各种液体喷射装置上。例如，可以应用于一种喷射装置，该装置用于喷射一种用于检测生物材料含有DNA的溶液的装置。
如上所述，根据实施方式，墨滴着落位置上的偏移能够减到最小，从而改善了图像质量。同样，用于喷射执行的信号处理也不复杂，这样信号处理可以简化。
此外，如果一个喷墨单元其喷射方向预先与其它喷墨单元不在一条直线上，这样当排列具有多个等级的像素时，即使该喷墨单元的喷射方向不偏转修正，点着落位置的偏离也是允许而难以觉察的。
权利要求
1.一种液体喷射方法，包含如下步骤用液体补充一个液体腔室，该腔室对应于喷射液体的喷嘴而形成的；和通过给位于所述腔室内的喷射能量产生部件提供一个脉冲信号，将容纳在所述液体腔室内的液体从喷嘴喷射成一连续液滴组，其中，通过所述脉冲信号从所述喷嘴向一个着落点连续喷射的所述液滴组的每个液滴的喷射量是固定的或大约为一个常数，其对应于一预定的所述脉冲信号频带，且通过将所述脉冲信号的驱动频率可变地控制在所述频带内来喷射液体。
2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，补充所述液体腔室的液体数量与以一预定的所述脉冲信号频带从喷嘴喷射的液滴量相同。
3.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，在一预定的所述脉冲信号频带中施加给液体腔室中液体的负压度与喷嘴内的液体表面不被拉回液体腔室的负压度相同。
4.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，从喷嘴所喷射的液滴组由加热所述液体腔室内的液体所产生的气泡推动。
5.一种液体喷射装置，包含一个喷嘴部件，具有一个用于从其喷射液体的喷嘴；一个对应于所述喷嘴而形成的液体腔室；喷射能量产生部件，其位于所述液体腔室内，用来产生将容纳在所述液体腔室内的液体从所述喷嘴喷射成一墨滴组的能量；和脉冲信号产生部件，用于产生一个提供给所述喷射能量产生部件的脉冲信号，其中，从所述喷嘴向向一个着落点连续喷射的所述液滴组各液滴的喷射量是固定的或大约为一个常数，其对应于一预定的所述脉冲信号频带，并通过将所述脉冲信号的驱动频率可变地控制在所述频带内来喷射液体。
6.根据权利要求5所述的装置，其特征在于，将所述液体腔室形成为具有一个高度，能够补充与以一预定的所述脉冲信号频带从喷嘴喷射的液滴喷射量相同的液体。
7.根据权利要求5所述的装置，其特征在于，还包含负压产生部件，其施加负压度与在一预定的所述脉冲信号频带中令到喷嘴内的液体表面不被拉回液体腔室的负压度相同。
8.根据权利要求5所述的装置，其特征在于，所述喷射能量产生部件用于通过加热容纳在所述液体腔室内的液体产生气泡，从所述喷嘴推动和喷射液体。
全文摘要
在一种用于从一个喷嘴以液滴组的形式喷射容纳在一液体腔室内液体的液体喷射方法中，连续喷射的液滴组中每一个液滴的喷射量能够对应于脉冲信号的宽频带保持稳定。同样，当一个像素利用一个能够偏转液滴喷射方向的头由多个液滴形成时，通过减小形成该一个像素的多个液滴之间的着落位置偏移而改善了图像质量。
文档编号B41J2/07GK1824504SQ200610059638
公开日2006年8月30日 申请日期2003年11月13日 优先权日2002年11月13日
发明者桑原宗市, 河野稔, 中村正人 申请人:索尼公司