CN100448679C - 打印装置及打印方法 - Google Patents

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Abstract

一种能够使用喷头内最适于打印数据的打印分辨率进行打印的打印装置，所述喷头能够将每个排墨部分的墨滴偏转至多个方向。打印装置包括并置的多个排墨部分(N1)、(N2)、(N3)等，以及在排墨部分(N1)等的方向并置且将每个排墨部分(N1)等排出的墨滴方向偏转至多个方向的喷头(多个喷头(11))，其中根据打印数据确定可打印的打印分辨率中的一个打印分辨率，基于该确定的打印分辨率选择用于排出墨滴的排墨部分(N1)等，并确定已选定的排墨部分(N1)等的墨滴的排出方向，并向选定的排墨部分(N1)等发送能够指定排出方向的喷射执行信号以运用所确定的多个打印分辨率中的打印分辨率进行打印。

Description

打印装置及打印方法
技术领域
本发明涉及一种包括具有多个以并置关系设置的排墨部分的喷头的打印装置，以及一种使用所述具有多个以并置关系设置的排墨部分的喷头的打印方法，更特别地涉及一种以最适宜的打印分辨率打印打印数据的技术。
背景技术
作为现有技术打印装置的一个实例的喷墨打印机(以下简称为“打印机”)，包括具有多个以并置关系设置其上并分别具有一个喷嘴的排墨部分的一个喷头。从排墨部分向打印目标排出墨滴以形成图像。
在此，喷头的打印分辨率取决于排墨部分的并置距离。例如，当分辨率为300dpi时，排墨部分之间的距离就被设定为大约84.6μm。
除例如使用300dpi的喷头以300dpi的分辨率进行打印的情况外，也能利用通过稀疏排墨部分的墨滴喷射而以等于喷头初始分辨率的1/n(n为正数)，如150dpi的另一分辨率进行打印。
或者，如果喷头在相同的打印位置处被多次移动，使得墨滴落在等于排墨部分之间距离的1/n距离的位置处，进而也能以等于喷头初始分辨率n倍的分辨率，例如600dpi或1200dpi进行打印。
可是，在上述的现有技术中，打印数据和打印机的分辨率彼此不一致，必须利用插值法将所述打印数据转换成打印机分辨率的打印数据。但是，上述现有技术存在所述转换使分辨率下降的问题。
图11A以放大的比例示出了600dpi的图像并特别示出了以42.3μm间距形成的白线和黑线。如果尝试使用具有例如720dpi分辨率的打印机打印所述打印数据，则600dpi的图像被转换成720dpi的另一个图像。可是，在上述转换中，图像的分辨率下降，进而打印具有下降分辨率的图像，如图11B所示。
此外，在包括串式(serial)喷头的打印机中，也能够改变喷头在送纸方向上的偏移量进而改变分辨率，所述串式喷头当喷头在打印纸的宽度方向移动时连续排出墨滴。可是，上述打印机存在依赖于所需分辨率，并且打印需要非常小的偏移量以及非常长的时间周期的问题。此外，包括具有以并置关系设置在打印纸大致整个宽度上的排墨部分的行式头的打印机存在这样的问题，即因为仅从固定设置的行式头的排墨部分中排出墨滴，但行式头没有在打印纸的宽度方向上移动，进而不能够改变分辨率。
发明内容
因此，本发明所要解决的主题是利用本发明申请人已经提出的技术(日本专利申请No.2002-112947等)，其中当所述分辨率改变时，能够将每个排墨部分排出的墨滴偏转至多个方向，以便能够改变分辨率进行打印和控制，进而减少图像质量的下降。特别地，利用包括具有在打印纸大致整个宽度上以并置关系设置的排墨部分的行式头的打印机，能够实现好的效果。
本发明通过以下解决方法解决上述目标。
根据本发明，提供一种包括喷头的打印装置，所述喷头包括在其上并置的多个排墨部分并能够将从所述排墨部分的每一排墨部分排出的墨滴的排出方向在所述排墨部分的并置方向上偏转至多个方向，并进一步能够把从所述排墨部分排出的墨滴的作为最大偏转量的排出偏转角度设置成多个角度，其中：根据输入的打印数据从多个打印分辨率之间或其中确定打印分辨率，由所述排墨部分的并置距离、从所述排墨部分排出的墨滴的排出偏转角度和可从所述排墨部分排出墨滴的多个方向确定所述多个打印分辨率；基于所确定的打印分辨率选择所述排墨部分的排出墨滴的这些排墨部分和从所述排墨部分排出的墨滴的排出偏转角度，并确定在一条线上的从所选定的排墨部分排出的一个或两个或多个墨滴的排出方向；将利用其能够指定墨滴的排出方向的喷射执行信号传送至选定的排墨部分的每个排墨部分，进而运用根据输入的打印数据从多个打印分辨率之间或其中所确定的打印分辨率实行打印。
在上述的本发明中，将上述打印装置的喷头形成得可在排墨部分的并置方向将墨滴的排出方向偏转至多个方向。
如果为打印装置输入的打印数据，则根据该打印数据确定适当的打印分辨率。随后，在确定打印分辨率之后，选定排出墨滴的这些排墨部分，并将确定墨滴的排出方向的喷射执行信号发送至每个所选定的排墨部分。排墨部分根据喷射执行信号将墨滴排至预定方向。因此，根据最适合于打印数据的打印分辨率进行打印。
附图说明
图1为示出了用于根据本发明的喷墨打印装置的喷墨打印喷头的分解透视图。
图2为示出了行式头的一个实施例的平面图。
图3为更详细地示出喷头的排墨部分的平面图和侧视剖面图。
图4为示出了墨滴的排出方向的偏转的示意图。
图5A和5B为示出了两片分开的发热电阻元件之间的墨泡产生时间差与墨滴排出角度之间关系的图表，并且图5C为示出了两片分开的发热电阻元件之间的墨泡产生时间差的实际测量值数据的图表。
图6为体现本发明排出方向偏转装置的电路图。
图7为示出了在分辨率为600dpi的一个实例中，喷头的排墨部分以偏转状态排出墨滴情况的示意图。
图8为示出了在分辨率为4800dpi的另一实例中，喷头的排墨部分以偏转状态排出墨滴情况的示意图。
图9为示出了在分辨率为960dpi又一实例中，喷头的排墨部分以偏转状态排出墨滴情况的示意图。
图10为示出了在分辨率为720dpi的再一个实例中，喷头的排墨部分以偏转状态排出墨滴情况的示意图。
图11A为示出了600dpi图像的白线和黑线的放大示意图，而图11B为示出了在图11A的图像被转换成720dpi图像后对其进行打印的实例的示意图。
具体实施方式
以下，参照附图等描述本发明的实施例。
图1为示出了本发明打印装置应用其上的热型喷墨打印机(以下简称为“打印机”)中喷头11的分解透视图。参照图1，喷嘴片17安装到阻挡层16上并以分解的状态示出。
在喷头11中，衬底元件14包括由硅等制成的半导体衬底15，以及通过在半导体衬底15的一个表面上沉积形成发热电阻元件13(能量发生装置)。发热电阻元件13通过半导体衬底15上形成的导体部分(未示出)与以下说明的电路电连接。
阻挡层16例如由光固化型的干膜抗蚀层形成，并通过在其上形成有发热电阻元件13的半导体衬底15的整个表面上层叠干膜抗蚀层形成，随后利用光刻工艺移除非必要的部分。
此外，喷嘴片17具有形成在其中的多个喷嘴18，并通过电铸镍形成该喷嘴片。喷嘴片17与所述阻挡层16粘接以使喷嘴18的位置与发热电阻元件13的位置一致，即喷嘴18与发热电阻元件13相对。
墨液盒12由衬底元件14、阻挡层16和喷嘴片17以围绕发热电阻元件13的方式形成。特别地，在图中衬底元件14形成墨液盒12的底壁；阻挡层16形成墨液盒12的侧壁；而喷嘴片17形成墨液盒12的顶壁。因此，每个墨液盒12在图1中的右侧前表面处具有一个开口面，并且该开口面与墨流动通道(未示出)彼此连通。
上述的喷头11包括多个通常以100个元件为单元设置的发热电阻元件13以及单独包括发热电阻元件13的墨液盒12。可根据打印机控制部分的指令唯一地选定发热电阻元件13，以便从与墨液盒12相对的喷嘴18中喷射对应所述发热电阻元件13的墨液盒12中的墨液。
特别地，从与喷头接合的墨槽(未示出)为墨液盒12填充墨液。随后，为任意的发热电阻元件施加短周期，例如1至3微秒的脉冲电流，以便迅速地加热所述发热电阻元件13。因此，墨液中与发热电阻元件13相接触的位置处产生气相墨泡。作为墨泡膨胀的结果，推出预定量的墨液(墨液达到沸腾)。因此，大致等于推出墨液量的一定量的墨液，从对应喷嘴18以墨滴的形式排出并落在打印纸上。
应当注意到，在本说明书中，由墨液盒12、设置在墨液盒12中的发热电阻元件13和设置在发热电阻元件13上的喷嘴18所构成的部分称作“排墨部分”。换句话说，喷头11包括多个彼此以并置关系设置的排墨部分。
此外，在本实施例中，在打印纸的宽度方向上并列设置多个喷头11以形成行式头。图2为示出行式头10的一个实施例的平面图。在图2中，示出了四个喷头11(“N-1”、“N”、“N+1”和“N+2”)。当要形成行式头10时，分别通过从图1的喷头11中移除喷嘴片17形成的多个部分(喷头芯片)并置。进而，具有在对应所有喷头芯片排墨部分处形成的喷嘴18的单个喷嘴片17，与喷头芯片的上部粘接以形成行式头10。
现在，更详细地描述本发明的排墨部分。
图3为更详细示出喷头11的排墨部分的平面图和侧视剖面图。在图3的平面图中，喷嘴18由长短交替的虚线表示。
如图3所示，在本实施例中，在一个墨液盒12中并列设置发热电阻元件13的分开的两片。此外，发热电阻元件13的分开的两片的并置方向为喷嘴18(排墨部分)的并置方向(图3中左侧和右侧)。
当发热电阻元件13为按照上述方式将其在垂直方向上分成两个分片的类型时，由于发热电阻元件13具有相等长度和降至一半的宽度，使得发热电阻元件13具有两倍的电阻值。如果发热电阻元件13的分开的两片串联，则串联分别具有两倍电阻值的发热电阻元件13的两片并表现出四倍的电阻值。
在此，为了使墨液盒12中的墨液沸腾，必须为发热电阻元件13施加固定的电能以便加热所述发热电阻元件13。这是因为在墨液沸腾时，由该能量排出墨滴。进而，在电阻值低时，必须使施加的电流值高，通过增加发热电阻元件13的电阻值利用较低的电流使墨液沸腾。
因此，也能够减少用于提供电流的晶体管等的尺寸，并可减小空间。应当注意到，尽管如果以减小的厚度形成发热电阻元件13，电阻值也能增加，但鉴于发热电阻元件13选择的材料或强度(耐用性)，发热电阻元件13的厚度减少存在一个固定的限度。因此，可在不减小厚度的情况下分发热电阻元件13，进而增加发热电阻元件13的电阻值。
在一个墨液盒12中设置两片式发热电阻元件13时，如果将发热电阻元件13的两片加热至墨液沸腾所必须的时间(气泡产生时间)设置成彼此相等，则墨液在发热电阻元件13的两片上同时沸腾，并在喷嘴18的中心轴方向上排出墨滴。
相反，如果在发热电阻元件13的两片的气泡产生时间之间存在差值，则墨液在发热电阻元件13的两片上不会同时沸腾。因此，墨滴的排出方向会偏离喷嘴18的中心轴方向，并在偏转方向上排出墨滴。进而，墨滴落在不同于在没有任何偏转情况下排出墨滴的停落位置的位置上。
图4为示出了墨滴的排出方向偏转的示意图。参照图4，如果垂直于墨滴i的排出平面排出墨滴i，则没有偏转地排出墨滴i。相反，如果墨滴i的排出方向偏转且排出角度相对于垂直方向偏转θ(图4中的Z1或Z2方向)，则排出平面和打印纸平面P(墨滴的停落平面)之间的距离由H(H大致固定)表示时，则墨滴i的停落位置表示为：
ΔL＝H×tanθ
图5A和5B为示出了发热电阻元件13的分开的两片的墨泡产生时间差与墨滴排出角度之间的关系并表示出计算机模拟结果的图表。在图表中，X方向为喷嘴18的并置方向，而Y方向为垂直于X方向的方向(打印纸的馈送方向)。同时，图5C示出了发热电阻元件13的分开的两片之间墨泡产生时间差的实际测量值数据。在图5C中，横坐标轴表示为发热电阻元件13的分开的两片之间电流量差值的一半的偏转电流，而纵坐标表示墨滴停落位置的偏移量(通过将墨滴排出平面到打印纸上的停落位置之间的距离设定成大约2mm，实际测量该偏移量)。在图5C中，通过将发热电阻元件13的主电流设置成80mA同时以交迭的方式为发热电阻元件13的一片施加偏转电流，进而实行墨滴的偏转喷射。
当在喷嘴18的并置方向上发热电阻元件13的分开的两片的气泡产生存在一个时间差时，墨滴的排出角度偏转垂直方向，但喷嘴18并置方向上的墨滴排出角度θx随气泡产生时间差的增加而增加。
因此，在本实施例中，利用这种特点设置发热电阻元件13的分开的两片并使得对发热电阻元件13的每片施加的电流量彼此不同，进而控制发热电阻元件13的两片上的气泡产生时间而使其彼此不同，从而偏转墨滴的排出方向(排出方向偏转装置)。
例如，在发热电阻元件13的分开的两片的电阻值由于生产问题等而彼此不相同时，在发热电阻元件13的两片之间存在气泡产生时间差。因此，墨滴的排出角度偏离垂直方向，并且墨滴的停落位置偏离初始位置。可是，如果通过对发热电阻元件13的分开的两片施加电流量而控制发热电阻元件13的不同片上的气泡产生时间，使得发热电阻元件13的两片的气泡产生时间相同，则能控制墨滴相对于垂直方向的排出角度。
例如，通过根据初始方向偏转行式头10中一个、两个或多个特定喷头11里所有墨滴的排出方向，能够校正由于生产问题等引起的喷头在预定方向上没有排出墨滴的偏转方向。
此外，可以仅偏转喷头11中一个、两个或多个特定排墨部分的墨滴的排出方向。例如，如果一个喷头11中特定排墨部分的墨滴的排出方向与其他排墨部分的墨滴的排出方向不平行，则能够偏转特定排墨部分的墨滴的排出方向，进而使其与其他排墨部分的墨滴的排出方向平行。
此外，如果行式头10具有不能排出墨滴或能够排出墨滴但不充足的排墨部分，则由于沿对应排墨部分的像素列向(垂直于排墨部分的并置方向的方向)不排出墨滴或喷射很少的墨滴，所以出现垂直白条纹并使得打印质量下降。可是，当使用本实施例时，能够使用接近不能充分排出墨滴的排墨部分的另一排墨部分，以替换不能充分排出墨滴的排墨部分排出墨滴。
现在，更详细地描述排出方向偏转装置。本实施例中的排出方向偏转装置包括电流镜电路(以下称作CM电路)。
图6为使用本实施例的排出方向偏转装置的电路图。首先，描述该电路中使用的组件和连接状态。
参照图6，电阻器Rh-A和Rh-B为发热电阻元件13的分开的两片的电阻并被串联连接。电源Vh为用于为电阻器Rh-A和Rh-B施加电压的电源。
图6中示出的电路包括晶体管M1至M21，在这些晶体管中M4、M6、M9、M11、M14、M16、M19和M21为PMOS晶体管，而其他晶体管为NMOS晶体管。在图6的第三部分中，形成例如由晶体管M2、M3、M4、M5和M6构成的CM电路，并且在电路中共设置了4个CM电路。
在该电路中，晶体管M6的栅极与晶体管M4的栅极彼此相连。此外，晶体管M4和M3的漏极彼此相连，以及晶体管M6和M5的漏极彼此相连。类似地，这种设置也适用于其他CM电路。
此外，分别构成部分CM电路的晶体管M4、M9、M14和M19和晶体管M3、M8、M13和M18的漏极连接到电阻器Rh-A和Rh-B的中点上。
同时，每个晶体管M2、M7、M12和M17用作CM电路的恒定电流源，而这些晶体管的漏极与晶体管M3、M8、M13和M18的源极相连。
进一步，晶体管M1在其漏极处与电阻器Rh-A串联，以便在喷射执行输入开关A值为1(打开)时，晶体管M1呈现打开状态以允许电流流经电阻器Rh-A和Rh-B。
AND门X1至X9的输出端分别与晶体管M1、M3、M5、M8、M10、M13、M15、M18和M20的栅极相连。应当注意到，尽管AND门X1至X7为2端输入型，但AND门X8和X9为3端输入型。每个AND门X1至X9的至少一个输入端与喷射执行输入开关A相连。
此外，XNOR门X10、X12、X14和X16的一个输入端与偏转方向转换开关C相连而另一端与偏转控制开关J1至J3和排出角度校正开关S中的一个相连。
偏转方向转换开关C是用于将喷墨方向变换成喷嘴18并置方向中对边的一个方向的开关。如果偏转方向转换开关C切换为1(打开)，则XNOR门X10的一个输入端切换为1。
此外，每个偏转控制开关J1至J3为用于在偏转喷墨方向时确定偏移量的开关。如果输入端J3切换为1(打开)，则XNOR门X10的一个输入端切换为1。
XNOR门X10、X12、X14和X16的输出端和AND门X2、X4、X6和X8的相应输入端相连，且通过NOT门X11、X13、X15和X17分别和AND门X3、X5、X7和X9的相应输入端相连。此外，每个AND门X8和X9的一个输入端与排出角度校正开关K相连。
进一步，偏转幅度控制终端B为用于确定一级偏转幅度的终端，和确定用作各个CM电路恒定电流源的晶体管M2、M7、M12和M17的电流值的终端。偏转幅度控制终端B与晶体管M2、M7、M12和M17的栅极相连。如果偏转幅度控制终端B设置成0V，则电流源的电流变为0并没有偏转电流流过，进而将偏转幅度控制为零。如果电压逐渐上升，则电流值逐渐增加，并提供增加的偏转电流，同样也增加偏转幅度。
换句话说，能够利用对所述终端施加的电压来控制适当的偏转幅度。
此外，晶体管M1的源极与电阻器Rh-B相连，而用作每个CM电路恒定电流源的晶体管M2、M7、M12和M17的源极与地(GND)相连。
在上述结构中，对于每个晶体管M1至M21，在圆括号内添加的标记(XN)，其中N＝1、2、4或50，表示这些元件的并联状态，例如(X1)(M12-M21)表示晶体管具有一个标准装置，而(X2)(M7-M11)表示晶体管具有一个等同于并联的两个标准装置的装置。在以下描述中(XN)表示晶体管具有一个等同于并联的N个标准装置的装置。
因此，由于晶体管M2、M7、M12和M17分别为(X4)、(X2)、(X1)和(X1)，如果在晶体管的栅极和地之间施加适当的电压，则晶体管的漏电流呈现4∶2∶1∶1的比例。
现在，描述该电路的操作。首先，给出仅关注包括晶体管M3、M4、M5和M6的CM电路的说明。
喷射执行输入开关A仅在墨液将被喷射时值为1(打开)。
例如，在A＝1，B＝施加的2.5V，C＝1以及J3＝1时，由于XNOR门X10的输出为1，该输出1和A＝1被输入到AND门X2，并且AND门X2的输出变为1。因此，晶体管M3打开。
此外，当XNOR门X10的输出为1时，由于NOT门X11的输出为0，该输出0和A＝1被输入至AND门X3。因此，AND门X3的输出变为0，而晶体管M5关闭。
因此，由于晶体管M4和M3的漏极彼此相连且晶体管M6和M5的漏极彼此相连，所以如上所述在晶体管M3打开且晶体管M5关闭时，电流从晶体管M4流到晶体管M3，没有电流从晶体管M6流到晶体管M5。进一步，根据CM电路的特点，在没有电流流入晶体管M6时，也没有电流流入晶体管M4。此外，由于对晶体管M2的栅极施加2.5V，所以在上述情况中，晶体管M3、M4、M5和M6中的相应电流仅从晶体管M3流入晶体管M2。
在此情况中，由于晶体管M5的栅极关闭，故没有电流流入晶体管M6，并且也没有电流流入用作晶体管M6镜像的晶体管M4。尽管相同电流Ih应当初始流过电阻器Rh-A和Rh-B，但在晶体管M3的栅极关闭的情况中，由于的电流通过晶体管M3在电阻器Rh-A和Rh-B之间的中点获得具有晶体管M2所确定的电流值，晶体管M2确定的电流值仅添加到流入电阻器Rh-A一侧的电流中。
因此，IRh-A＞IRh-B。
虽然在前所述涉及C＝1的情况，但当C＝0时，即仅使偏转方向转换开口C的输入不同(类似于上述情况，其他开关A、B和J3都被设置成1)时，按照以下进行操作。
当C＝0且J3＝1时，XNOR门X10的输入为0。因此，由于AND门X2的输入变为(0，1(A＝1))，则AND门X2的输入为0。进而，晶体管M3关闭。
进一步，当XNOR门X10的输出为0时，由于NOT门X11的输出为1，则AND门X3的输入变成(1，1(A＝1))，并且晶体管M5打开。
当晶体管M5打开时，电流流过晶体管M6。可是，根据这点和CM电路的特点，电流也流过晶体管M4。
因此，利用电源Vh，电流流过电阻器Rh-A、晶体管M4和晶体管M6。随后，流过电阻器Rh-A的电流全都流过电阻器Rh-B(因为晶体管M3关闭，从电阻器Rh-A流出的电流没有分流到晶体管M3一侧。同时，因为晶体管M3关闭，使得流过晶体管M4的电流全都流入电阻器Rh-B一侧。此外，流过晶体管M6的电流流入晶体管M5。
根据前述，尽管在C＝1时流过电阻器Rh-A的电流分流到并流出至电阻器Rh-B一侧和晶体管M3一侧，但在C＝0时，不仅流过电阻器Rh-A的电流流入电阻器Rh-B，而且流过晶体管M4的电流也流入电阻器Rh-B。因此，流过电阻器Rh-A和电阻器Rh-B的电流具有Rh-A＜Rh-B的关系。因此，在C＝1和C＝0时，上述比例呈现出对称性。通过按照上述方式使得流过电阻器Rh-A和电阻器Rh-B的电流量彼此不同，能够提供发热电阻元件13的两片上的气泡产生时间差。进而偏转墨滴的排出方向。
此外，在喷嘴18并置方向上的对称位置之间，根据C＝1或C＝0改变墨滴的排出方向。
应当注意到，虽然上述说明涉及仅使偏转控制开关J3打开/关闭的情况，但如果偏转控制开关J2和J1也被切换打开/关闭，则能够更精确地设定为电阻器Rh-A和电阻器Rh-B施加的电流量。
特别地，在通过偏转控制开关J3能够控制对晶体管M4、M6施加的电流时，也能通过偏转控制开关J2控制对晶体管M9和M11施加的电流。此外，可通过偏转控制开关J1控制对晶体管M14和M16施加的电流。
因此，根据以上所述，晶体管M4和M6：晶体管M9和M11：晶体管M14和M16的比例＝4∶2∶1的漏电流，按照以上所述提供给晶体管。因此，使用3位的偏转控制开关J1至J3，将墨滴的排出方向变成8级，即(J1，J2，J3)＝(0，0，0)，(0，0，1)，(0，1，0)，(0，1，1)，(1，0，0)，(1，0，1)，(1，1，0)和(1，1，1)。
此外，由于如果在晶体管M2、M7、M12和M17的栅极和地之间施加电压，能够改变流过这些晶体管的电流量，所以在流过晶体管的漏电流的比例保持4∶2∶1时能够改变每一级的偏移量。
此外，根据以上所述，利用偏转方向转换开关C，能够在喷嘴18并置方向上的对称位置之间转换偏转方向。
如图2所示，在本实施例的行式头10中，在打印纸的宽度方向上并列设置多个喷头11并将其设置成Z字形图案，使得相邻的喷头11彼此相反(每个喷头11相对于其相邻的喷头11以旋转180度的相位进行设置)。这样，如果从偏转控制开关J1至J3为彼此相邻设置的两个喷头11发送公共信号，则两个相邻喷头11的偏转方向变得彼此相反。因此，在该实施例中，设置偏转方向转换开关C，以便对称地转换完整一个喷头11的偏转方向。
因此，在以Z字形图案设置多个喷头11进而形成行式头的情况中，如果对于图2中偶数位置上的喷头11中的喷头N，N+2，将C设定成C＝0，对于图2中奇数位置上的喷头11中的喷头N-1，N+1，将C设定成C＝1，则行式头10的喷头11的偏转方向可被设定成固定方向。
此外，尽管排出角度校正开关S和K与偏转控制开关J1至J3在都是用于校正排墨角度的开关方面相类似，但其中所述偏转控制开关是用于偏转墨偏转方向的开关。
首先，排出角度校正开关K为用于决定是否实行校正的开关，并被设定成在K＝1实行校正而在K＝0时不实行校正。
此外，排出角度校正开关S为用于在喷嘴18的并置方向上决定应当被校正的方向的开关。
例如，当K＝0时(不执行校正时)，由于每个AND门X8和X9的三个输入中的一个输入为0，而AND门X8和X9的两个输出都为0。因此，由于晶体管M18和M20也为关闭，所以晶体管M19和M21也为关闭。因此，流过电阻器Rh-A和电阻器Rh-B的电流不呈现任何变化。
另一方面，例如在K＝1时，如果假定S＝0和C＝0，则XNOR门X16的输出变为0。因此，由于为AND门X8输入(1，1，1)，所以AND门X8的输出变为1，并且晶体管M18打开。进一步，由于AND门X9中的一个输入通过NOT门X17而变为0，则AND门X9的输出为0且晶体管M20关闭。因此，由于晶体管M20关闭，而没有电流流入晶体管M21。
此外，根据CM电路的特点，也没有电流流入晶体管M19。可是，因为晶体管M18打开，从电阻器Rh-A和电阻器Rh-B之间的中点流出的电流流入开关M18。相对于电阻器Rh-A的电流量，能够减少电阻器Rh-B的电流量。因此，能够校正墨滴的排出角度，进而可根据喷嘴18并置方向上的预定量校正墨滴停落位置。
应当注意到，虽然在上述实施例中，实行运用排出角度校正开关S和K形成的2位校正，但如果增加开关的数量，能够获得更精确的校正。
在上述开关J1至J3、S和K用于偏转墨滴的排出方向时，电流(喷射电流Idef)可表示为：
Idef＝J3×4×Is+J2×2×Is+J1×Is+S×K×Is
＝(4×J3+2×J2+J1+S×K)×Is               (表达式1)
在表达式1中，为J1、J2和J3给出1、+1或-1，并为S给定+1或-1而为K给出+1或0。
从表达式1中可以认识到，根据J1、J2和J3的设置，可将偏转电路设置成8级(stage)，并通过独立于J1至J3设置的S和K实行校正。
此外，由于偏转电流可被设成正4级和负4级，所以墨滴的偏转方向能在喷嘴18的并置方向上被设成相反的方向。例如，在图4中，能够将墨滴的偏转方向相对于垂直方向向左偏转θ(图4中的Z1方向)，以及将墨滴的偏转方向向右偏转θ(图4中的Z2方向)。此外，能够任意设定θ值，也就是偏移量。
进一步，通过控制对偏转幅度控制终端B的施加电压值，能够改变墨滴的排出偏转角度(例如，可使用D/A数字地控制施加电压值)。
因此，由于晶体管M2、M7和M12具有上述的(X4)、(X2)和(X1)的比例，所以这些晶体管的漏电流呈现4∶2∶1的比例。因此，在对应为偏转幅度控制终端B施加的电压值的范围内，可将电流量调成8级。应当注意到，如果晶体管的数量进一步增加，则能够更精确地自然改变电流量。
如图7所示，也能根据为偏转振幅控制终端B施加的电压值，将排出偏转角度(在该实例中为最大偏移量)设成α，或者将排出偏转角度设成β(≠α)，如图10所示。
现在，说明几个将上述构造用于改变打印分辨率的实例。
图7为示出了以偏转状态从喷头11的每个排墨部分N1至N3排出墨滴状态的示意图。在图7中，假定使用上述三位偏转控制开关J1至J3，能够将每个排墨部分N1等的墨滴喷射偏转方向变换成八个不同的方向。进一步，假定根据为偏转幅度控制终端B施加的电压值，能够将排出偏转角度(最大偏移量)设成α。
在此，在图7中，在两个相邻的排墨部分，例如排墨部分N1和N2中，按照以下方式设置排出偏转角度α。特别地，设定排出偏转角度α而使得墨滴在从左侧喷墨位置N1被喷射至最右侧时墨滴的停落位置D1，与墨滴从右侧排墨部分N2被喷射至最左侧时墨滴的另一停落位置D2之间的停落点距离L1，和当从一个排墨部分N1等以八个方向上排出墨滴时相邻墨滴之间的停落点距离L2，可以是5.3μm并且彼此相等。
此外，排墨部分N1等(喷嘴18)之间的距离被设定为42.3μm以便实现600dpi。
此时，沿着第四方向上排出墨滴(在图7中，由粗线表示墨滴的排出方向)，在图7的所有排墨部分N1等内沿着可喷墨的八个偏转方向从最左侧计算出上述第四方向，排墨部分N1等喷射的相邻墨滴之间的停落点位置等于排墨部分N1等的并置距离，且为42.3μm以便实现600dpi。
相反，如图8所示，从所有排墨部分N1等中沿全部可喷墨的八个偏转方向喷射墨时(这样，每个排墨部分N1等在一条线(该线沿着排墨部分N1等的并置方向)上排出墨滴8次)，墨滴之间的停落位置距离为5.3μm进而实现4800dpi。
同时，假定在图9中，左侧排墨部分N1沿着从左侧数起的第四偏转方向上排出墨滴，而中心排墨部分N2沿着从左侧数起的第一和第六方向上排出墨滴，同时右侧排墨部分N3沿着从左侧数起的第三和第八方向上排出墨滴。换句话说，当排墨部分N1在一条线上喷射一次墨滴时，排墨部分N2和N3在一条线上喷射两次墨滴。
在以这种方式控制排墨部分N1、N2和N3时，墨滴之间的停落点等于5.3的5倍，即26.5μm进而实现960dpi。
此外，图10示出了喷墨偏转角从α变至β的一个实例。如上所述，根据为偏转振幅控制终端B施加的电压值，喷墨偏转角能够从α变至B。
在此，假定排出偏转角度为β，以八个方向从排墨部分N1等排出墨滴时，墨滴之间的停落点距离L2(对应图7中的L2)被设定成7.06μm。
此外，设定排出偏转角度β，使得在两个相邻的排墨部分中，例如在排墨部分N1和N2中，左侧排墨部分N1在自左侧数起的第七方向上排出墨滴时墨滴的停落位置D3，与右侧排墨部分N2将墨滴喷射至最左侧时墨滴的停落位置D3彼此大致重合。类似地，设定排出偏转角度β，使得左侧排墨部分N1将墨滴喷射至最左侧时墨滴的停落位置D4，与右侧排墨部分N2沿着自左数起的第二方向上排出墨滴时墨滴的停落位置D4彼此大致重合。
在图10中，假定左侧排墨部分N1在自左侧数起的第四偏转方向上排出墨滴，并且中间排墨部分N2在自左侧数起的第三方向上排出墨滴，同时右侧排墨部分N3在自左侧数起的第二和第七方向上排出墨滴。换句话说，当排墨部分N1和N2在一条线上喷射一次墨滴时，排墨部分N3在一条线上喷射两次墨滴。
当以这种方式控制排墨部分N1、N2和N3时，墨滴之间的停落点距离等于7.06μm的5倍，即等于35.3μm进而实现720dpi。
如上所述，在排墨部分N1等沿着八个方向偏转并排出墨滴时，通过改变排墨部分N1等的排出方向，能够使用多个分辨率进行打印。
此外，通过改变排出偏转角度能够使用更多不同的分辨率进行打印。
如图7所示，虽然本发明打印机的初始打印分辨率为600dpi，但在稀疏化排墨部分N1等的墨滴喷射时，也能够实现具有300dpi或150dpi的打印。此外，通过使用图7密度的两倍或四倍密度进行打印，除图8中所示的具有4800dpi的打印外，还可以实现具有1200dpi或2400dpi的打印。
而且如图9所示，能够实现具有960dpi的打印，并且通过将本实例中的墨滴停落点距离稀疏至1/2或1/3，也能够实现具有480dpi或320dpi的打印。
此外，通过将图8中所示的墨滴停落点距离减小至1/3，能够实现具有1600dpi的打印，并通过将墨滴停落点距离进一步减小至一半，能够实现具有800dpi的打印。
在该实施例中，当打印数据输入到打印机中时，根据输入的打印数据确定打印分辨率。例如，当打印数据为300dpi时，尽管能够将打印分辨率设定成等于打印数据的分辨率，但也可以改变打印分辨率。当改变打印分辨率时，尽管能够通过用户在计算机或打印机方面的操作改变打印分辨率，但也能根据打印机中预先设定的打印数据设置打印分辨率并自动执行打印分辨率的这种改变。例如，在打印尺寸信息和输入数据分辨率信息的基础上，或在打印尺寸信息和像素数信息的基础上，能够将打印分辨率改变成分辨率下降很少的打印分辨率。
此外，在将要改变分辨率的情况中，当打印数据的分辨率为Mdip时，如果改变后的打印分辨率被设定为M×n(n为自然数)或M×1/n，则能够顺利地将分辨率的下降抑制得很低。
此外，当要确定打印分辨率时，可以这样确定打印分辨率，给使所有打印数据具有相等的打印分辨率，或者也可以这样确定，使部分的打印数据具有第一打印分辨率而其他打印数据具有不同于第一打印分辨率的第二打印分辨率。例如，在打印数据混合包括图像和文档时，可以这样确定打印分辨率，即对于图像将其设定为600dpi而对于文档将其设定为300dpi。
在确定打印分辨率之后，在打印分辨率的基础上选择排出偏转角度、排出墨滴的排墨部分N1等。例如，可以提供一种其中预先设置有打印机进行打印所适用的所有打印分辨率、对应这些分辨率的排出偏转角度以及将被选定的排墨部分N1等的数据表格，该数据表格用于选择排出偏转角度并选定排出墨滴的排墨部分N1等。应当注意到，分辨率等于或高于600dpi时，在打印区域内选定所有的排墨部分N1等，但在分辨率低于600dpi时，由于存在其中减少墨滴喷射(不执行墨滴的喷射)的排墨部分N1等，所以选择所述排墨部分N1等。
随后确定排出偏转角度，通过控制将施加给偏转幅度控制终端B的电压控制偏转幅度，以便获得确定的排出偏转角度。
此外，在打印时，运用其能够指定墨滴的排出方向的喷射执行信号，被传送至每个所选定的排墨部分N1等。例如，喷射执行信号利用按照左侧开始次序的八个数字代码表示排墨部分N1的八个排出方向，并用“1”表示应当排出墨滴的情况而用“0”表示不排出墨滴的情况。
在这种情况中，例如在图9的实例中，为排墨部分N1传送喷射执行信号“00010000”，为排墨部分N2传送喷射执行信号“10000100”，并为排墨部分N3传送另一喷射执行信号“00100001”。
在接收喷射执行信号时，排墨部分N1等根据接收到的信号控制墨滴的喷射。例如，如果排墨部分N2接收到上述的喷射执行信号“10000100”，则排墨部分N2控制墨滴沿着在直线上从左侧数起的第一和第六方向被喷射。
应当注意到，根据打印分辨率必须改变打印机方面的信息以及送纸方向上打印纸P的打印周期。例如，使用600dpi的打印分辨率进行打印时，必须执行这样的打印，即排墨部分N1等并置方向上墨滴之间的停落点距离为42.3μm。可是，同样在打印纸P的送纸方向(垂直于排墨部分N1等的并置方向)上，墨滴之间的停落点距离必须为42.3m(参见图7).
虽然以上描述了本发明的一个实施例，但本发明不限于上述的实施例，并可以各种方式，如按照以下的方式进行修改。
(1)虽然本实施例被构造成使得排出偏转角度可改变为α或β，但另外可通过仅改变排墨部分N1等排出的墨滴的排出方向同时固定排出偏转角度改变打印分辨率。可是，在排出偏转角度改变时，打印装置所具有的打印分辨率种类的数量将变得更大。
(2)虽然在本实施例中，将流过发热电阻元件13的分开的两片的电流值形成得彼此不同，以便在发热电阻元件13的分开的两片上墨滴沸腾所需的时间周期(气泡产生时间)之间提供时间差，但提供这种时间差的方法并不限于此，并且可以彼此平行地设置具有相同电阻的发热电阻元件13的分开的两片，以便在不同的时刻为发热电阻元件13的分开的两片施加电流。例如，如果为发热电阻元件13的两片分别设置单独的开关并在不同时刻打开，则在发热电阻元件13的两片上产生墨泡所需时间之间提供一个时间差。进一步，可以结合使用改变流入发热电阻元件13的两片的电流值以及在施加电流的时间之间提供时间差。
(3)此外，虽然本实施例指出了发热电阻元件13的分开的两片设置在一个墨液盒12中的实例，但这种可分开的片数并不限于此，可以使用并置在一个墨液盒12中的三片或多片发热电阻元件13(能量产生装置)。同样，可由一个未分开的衬底形成发热电阻元件，并在发热电阻元件平面内，使导体(电极)与例如一定形状的大致曲折部分(大致为U形等)的回折部分相连。此外，发热电阻元件用于产生排出墨滴能量的主要部分被分成至少两个部分，以便在至少一个分开的主要部分和至少另一分开的主要部分之间的能量产生中提供一个差值。因此，根据差值偏转墨滴的排出方向。
(4)虽然在本实施例中，将发热电阻元件13作为热型能量产生装置的一个实例，但也可以使用由不同于电阻器的元件所形成的发热电阻元件。此外，不应限制于产热元件，也可以使用任何其他类型的能量产生元件。例如，可以使用静电放电型或压电型能量产生装置。
静电放电型能量产生装置例如包括膜片(diaphragm)和设置在膜片下侧的两个电极，在两个电极之间插入由空气层。在两个电极之间施加电压以便把膜片朝下侧扭曲，进而将电压变成0V以释放静电力。此时，在膜片恢复其初始状态时产生的弹力用于排出墨滴。
在此情况中，为了在能量产生装置之间提供能量产生差值，例如可在允许膜片恢复其初始状态(电压设成0V以释放静电力)时于两个能量产生装置之间提供时间差，或者为两个能量产生装置施加的电压值彼此之间存在数值差。
同时，压电型能量产生装置例如包括具有位于其相对面上的电极和膜片的压电元件的层置构件。如果在压电元件相对面上的电极之间施加电压，则由于压电作用而在膜片上产生弯曲力矩，以及扭曲膜片并使其变形。该变形用于排出墨滴。
同样在这种情况中，为了提供不同能量产生装置之间能量产生的差值，可在压电元件相对面上的电极之间施加电压时于两个压电元件之间提供时间差，或者为两个压电元件施加的电压彼此具有不同的数值。
工业实用性
根据本发明，使用每个排墨部分的墨滴的排出方向可被偏转至多个方向的喷头，根据初始图像的分辨率，以具有质量降低相对少的最适合分辨率打印图像。

Claims (6)

1.一种包括喷头的打印装置，所述喷头包括在其上并置的多个排墨部分并能够将从所述排墨部分的每一排墨部分排出的墨滴的排出方向在所述排墨部分的并置方向上偏转至多个方向，并进一步能够把从所述排墨部分排出的墨滴的作为最大偏转量的排出偏转角度设置成多个角度，其中，所述打印装置还包括数据处理和控制部分，其中
根据输入的打印数据从多个打印分辨率之间或其中确定打印分辨率，由所述排墨部分的并置距离、从所述排墨部分排出的墨滴的排出偏转角度和可从所述排墨部分排出墨滴的多个方向确定所述多个打印分辨率；
基于所确定的打印分辨率选择所述排墨部分中的要排出墨滴的那些排墨部分和从所述排墨部分排出的墨滴的排出偏转角度，并确定在一条线上的从所选定的排墨部分排出的一个或两个或多个墨滴的排出方向；
将利用其能够指定墨滴的排出方向的喷射执行信号传送至选定的排墨部分的每个排墨部分，进而运用根据输入的打印数据从多个打印分辨率之间或其中所确定的打印分辨率实行打印。
2.根据权利要求1所述的打印装置，其中，构造所述数据处理和控制部分以便预先确定所述打印装置的对应于输入的打印数据的打印分辨率，并基于所述确定而根据输入的打印数据来确定打印分辨率。
3.根据权利要求1所述的打印装置，其中，构造所述数据处理和控制部分以便当输入的打印数据的分辨率为M时，如果所述打印装置具有M×n或M×1/n作为所述打印装置能够实行打印的打印分辨率，则打印分辨率被确定为M×n或M×1/n，其中n为自然数。
4.根据权利要求1所述的打印装置，其中，构造所述数据处理和控制部分以便所述输入的打印数据包括分辨率或像素数信息以及打印尺寸的信息，基于所述打印尺寸和分辨率信息或打印尺寸与像素数的信息来确定打印分辨率。
5.根据权利要求1所述的打印装置，其中，构造所述数据处理和控制部分以便根据所述输入的打印数据，部分的输入的打印数据被确定为第一打印分辨率，并且其他部分的输入的打印数据被确定为不同于所述第一分辨率的第二分辨率。
6.一种打印方法，其中使用包括在其上以并置关系设置的多个排墨部分的喷头，其中：
在所述排墨部分的并置方向上，可将从所述排墨部分的每一排墨部分排出墨滴的排出方向偏转至多个方向，并且可将从所述排墨部分排出的墨滴的作为最大偏转量的排出偏转角度设置成多个角度；
根据输入的打印数据从多个打印分辨率之间或其中确定打印分辨率，所述多个打印分辨率由所述排墨部分的并置距离、从所述排墨部分排出的墨滴的排出偏转角度和所述排墨部分排出的墨滴的多个方向所确定；
基于所确定的打印分辨率来选择所述排墨部分中的排出墨滴的这些排墨部分和从所述排墨部分排出的墨滴的排出偏转角度，并确定在一条线上的所选定的排墨部分的一个或两个或多个墨滴的排出方向；
将利用其能够指定墨滴的排出方向的喷射执行信号传送至每个所选定的排墨部分，进而运用根据输入的打印数据从多个打印分辨率之间或其中所确定的打印分辨率实行打印。
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