CN1249239A - 喷墨记录装置 - Google Patents
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Abstract
一种喷墨记录装置,所形成的喷墨头的喷嘴,使墨滴被喷在不平行由扫描方向X与电场方向Z所形成的假想面的方向上。把电压加到喷嘴板和对置电极之间,而产生电场。在一个印刷周期内,从同一个喷嘴里喷出第1及第2墨滴。不让第1墨滴带电,喷出时它便不会因电场的作用而偏向;让第2墨滴带电,喷出时它便会因电场的作用而偏向。由于偏向量的不同,第1及第2墨滴的落下位置就不一样,从而点的密度增大到了喷嘴密度的2倍。
Description
本发明涉及喷墨记录装置,尤其涉及那种备有会使从喷嘴里喷出的墨滴发生偏向的偏向机构的喷墨记录装置。
喷墨记录装置一直被作为电脑等的印刷装置。因喷墨记录装置具有操作简单、印刷性能好、成本低等优点,故已得到广泛的普及。喷墨记录装置有很多种墨滴喷出方式。例如有利用热能而使墨起泡,再利用由该气泡而产生的压力波,喷出墨滴的热敏方式;有利用静电力吸引墨滴,然后再喷出该墨滴的静电方式;还有利用压电机构等振子,将墨滴挤压出来的压电方式等等。另外,被刊登在日本国公开专利公报特开平5-278212号里的、同时利用压电方式和静电方式的,也人人皆知。
无论采用哪种方式,喷墨记录装置都是:从形成在喷墨印头上的多个喷嘴里喷出墨滴,并让该墨滴落在记录用纸上而形成墨点。然后,通过对多个墨点作适当的排列,即可在记录用纸上进行文字印刷或者图形印刷。
然而,因为现有的喷墨记录装置,在一个印刷周期里从每一个喷嘴里喷出的墨滴数被限定为一滴,所以点密度(每单位面积上的点数)就要依赖于喷墨印头里的喷嘴密度(每单位面积上的喷嘴数)。这样以来,要想提高点的密度,则首先必须提高喷嘴的密度。
但是,一考虑到成本问题,通过现有的喷墨记录装置的构造来提高喷嘴的密度就极其困难了。因此,我们就认为点密度的大幅度提高是一件极其困难的事。
还有,因为从每一个喷嘴里喷出的墨滴的落下位置在扫描方向上排成一列,所以,落下位置在垂直于扫描方向的方向上的偏离、以及从每一个喷嘴里喷出的墨滴量的差异等,都会引起所谓的白道。该白道即是造成文字印刷或者图形印刷质量下降的原因。
本发明便是从上述几点出发而研究出来的,其目的在于:通过大幅度地提高点的密度或者通过抑制白道的出现,来提高文字印刷或者图形印刷的质量。
本发明为:适当地改变从喷嘴里喷出的墨滴在垂直于扫描方向的方向上的落下位置。
具体说来,本发明所涉及的喷墨记录装置包括:内有喷嘴并从该喷嘴里喷出墨滴的喷墨印头;在上述喷墨印头和面向该喷嘴放置着的记录媒体之间,保持一定的间隔,并让上述墨喷墨印头和该记录媒体沿扫描方向做相对运动的相对移动机构;为在它与上述喷嘴间夹上上述记录媒体而对着上述喷嘴放置着的对置电极;让从上述喷嘴里喷出的墨滴带电,并将电压施加在该喷嘴和上述对置电极之间,以生成电场的电压施加机构。应这样来形成上述喷嘴,即要能把墨滴喷在不平行由上述扫描方向和上述电场方向而形成的假想面的方向上,并设有落下位置变更机构,它会自由地改变从上述喷嘴里喷出的墨滴在上述记录媒体上与上述扫描方向垂直的方向上的落下位置。
这样,上述相对移动机构就让上述喷墨印头和上述记录媒体沿扫描方向做相对移动,在每一个规定的印刷周期内,从上述喷墨印头喷出墨滴,从而在上述记录媒体上进行文字印刷或者图形印刷等。墨滴被喷在不平行由扫描方向和上述电场方向所形成的假想面的方向上。上述电压施加机构进行工作时,墨滴就带电,其飞翔方向则由于在上述喷嘴和上述对置电极间所生成的电场的作用而偏向。然后,由上述落下位置变更机构来改变墨滴在垂直于扫描方向的方向上的落下位置。因此,通过让墨滴处于带电或不带电状态,或者通过改变所带的电荷量等,可以把从同一个喷嘴里喷出的墨滴的落下位置,设定在许多位置上。从而能够使点的密度高于喷嘴的密度,还能够抑制白道的出现。
如图6所示,所形成的上述喷墨印头备有:由沿垂直于扫描方向的方向所排列的多个喷嘴而组成的喷嘴列,并在一定周期的印刷周期内,从该每一个喷嘴自由地喷出两滴以上的墨滴;所形成的上述落下位置变更机构:使在上述印刷周期内,从上述每一个喷嘴所喷出的两滴以上的墨滴,落在记录媒体上、垂直于上述扫描方向的方向上的不同位置。这样也可以。
于是,在一个印刷周期内,从上述每一个喷墨印头的每一个喷嘴里喷出两滴以上的墨滴。每一滴墨滴分别落在上述记录媒体上、垂直于上述扫描方向的方向上的不同位置。结果,在一个印刷周期内,所形成的点数比喷嘴数多,点密度得到了大幅度的提高。
例如,如图9所示,上述落下位置变更机构也可以:让上述电压施加机构在一个印刷周期内施加大小不同的多个电压。
这样,上述电压施加机构就在一个印刷周期内施加大小不同的多个电压,结果,每一滴墨滴的落下位置随着这些电压大小的不同而改变。于是,若在一个印刷周期内施加大小不同的多个电压,每一滴墨滴的落下位置便会随着这些电压大小的不同而改变。因此,可以很容易地改变墨滴的落下位置。
例如,如图9所示,以印刷周期的1/n(n为2以上的自然数)为周期来改变上述电压施加机构所施加的电压,也是可以的。
这样,上述电压施加机构,以印刷周期的1/n为周期来改变所施加的电压。结果,则可以和印刷周期同步,并以1/n为周期来改变每一滴墨滴的落下位置。
于是,若以印刷周期的1/n为周期来改变所施加的电压的话,则可以和印刷周期同步,以1/n为周期来改变每一滴墨滴的落下位置。
例如,如图9所示,使上述电压施加机构在每一个印刷周期内所施加的电压逐渐地上升,也是可以的。
于是,上述电压施加机构所施加的就是逐渐上升的电压。因此,墨滴从偏向量小的那一滴开始,顺序地被喷出。其结果,由于喷墨印头和记录媒体间的相对移动而造成的墨滴落下位置的偏离得到了改善。
例如,如图13或者图15所示,使上述电压施加机构在一个印刷周期内所施加的多个电压,都包含着大小不等的第1及第2电压,并且上述第1及第2电压中至少有一个电压在多个印刷周期内变动。这样也是可以的。
于是,上述电压施加机构,就使在一个印刷周期内所施加的第1或者第2电压中至少有一个电压,在多个印刷周期内变动。因此,墨滴的落下位置,也随着变化了的第1或者第2电压,而在多个印刷周期内变动。其结果是:白道被防止了。
例如,如图3所示,上述喷墨印头备有:在扫描方向上,相隔一定的间隔L而并列地排列起来的多个喷嘴列。所构成的上述相对移动机构使上述喷墨印头和记录媒体以所规定的相对速度v而进行相对移动。上述电压施加机构所施加的第1或者第2电压中至少有一个电压,被设定为以周期T1=v/L×n(n为自然数)为周期来变动。
这样,从多个喷嘴列喷出的墨滴,互相同步地变动。其结果,例如在要从多列的喷嘴里喷出多种颜色的墨滴的情况下,就可防止由于墨滴与墨滴间的重合而发生的颜色变异。
例如,如图11所示,上述电压施加机构所施加的多个电压也可以是极性相同的电压。
这样,上述电压施加机构就利用极性相同的多个电压,来改变所施加的电压。结果,落下位置就不是靠控制电压的通/断来改变,而是靠控制电压的变动来改变了。另外,极性不同时,由于静电场的作用,墨滴不是被加速而是被减速的不良状态,也就被防止了。
例如,如图4所示,上述喷墨印头上备有:通到上述喷嘴并装有墨汁的压力室;和对该压力室的墨汁施加压力,而让墨滴从该喷嘴里喷出的加压机构。由为在一个印刷周期内,能自由地从上述喷嘴里喷出喷出速度各不相同的多个墨滴,而改变上述加压机构的加压量的压力可变机构,来构成上述落下位置变更机构。这样也是可以的。
于是,上述加压机构对上述压力室内的墨汁施加压力,墨滴靠该压力而被从喷嘴里喷出。上述落下位置变更机构使上述加压机构的加压量在一个印刷周期内不断地变化。结果,在一个印刷周期内,多个喷出速度不同的墨滴就被喷出来了。因为喷出速度大的墨滴,落下时间短,所以由于电场的作用而引起的偏向量就小;相反,因为喷出速度小的墨滴,落下时间长,所以由于电场的作用而引起的偏向量就大。其结果是:落下位置会随着喷出速度的不同而发生变化。于是,就很容易改变墨滴的落下位置了。
例如,如图18所示,按以下所述来构成上述压力可变机构也是可以的,即在一个印刷周期内,从同一个喷嘴里喷出多个喷出量相等且喷出速度不同的墨滴。
这样,通过上述压力可变机构,就可在一个印刷周期内喷出多个喷出量相等且喷出速度不同的墨滴。因为每一滴墨滴的喷出量相等,所以在记录媒体上就形成有同样大小的点;又因为每一滴墨滴的喷出速度互不相同,所以每一滴墨滴的落下位置就不一样了。因此,便能够边改变落下位置,边在记录媒体上形成同样大小的点。
也可以这样来构成上述压力可变机构,即由在一个印刷周期内,从同一个喷嘴内喷出的多个墨滴,在记录媒体上至少形成同样大小的第1及第2点。并且上述第1点是由两个以上的墨滴形成的;上述第2点则是由一个墨滴形成的。也可以用小于形成上述第2点的墨滴的速度,来喷出形成上述第1点的每一滴墨滴。
于是,通过上述压力可变机构,就能在一个印刷周期内喷出多个墨滴,由两个以上的墨滴形成第1点,由一个墨滴形成第2点。因为上述第1点是由两个以上的墨滴而形成的,所以在形成同样大小的第1及第2点之际,形成两个点的每一滴墨滴的喷出速度并非一定要相等。换句话说,形成两个点的每一滴墨滴的喷出速度可以不一样。因此,能够很容易地形成两个点。
也可以形成使加压量以印刷周期的1/n(n为2以上的自然数)为周期而变化的上述加压机构。
这样,就能通过上述加压机构,以印刷周期的1/n为周期来改变加压量。结果,则可以和印刷周期同步,以印刷周期的1/n为周期来改变每一滴墨滴的落下位置。
所形成的上述加压机构也可以使每一个印刷周期内的加压量逐渐地上升。
这样,通过上述加压机构,就能让加压量逐渐地增加。因此,墨滴从偏向量小的那一滴开始,顺序地被喷出。其结果,由于喷墨印头和记录媒体间的相对移动而造成的墨滴落下位置的偏离得到了改善。
上述加压机构可以备有:至少构成上述压力室的一个壁的振动板;和被加上了电压并让该振动板变形的压电机构。可以按下述来构成上述压力可变机构,通过改变施加在上述压电机构上的电压的波形,来改变由上述振动板所引起的加压量。
这样,把电压施加到上述压电机构上后,上述振动板便发生变形,上述压力室内的墨汁就被加压。上述压力可变机构改变加在上述压电机构上的电压的波形;改变由上述振动板带来的加压量。其结果,上述压力室内的墨滴的压力起变化,并且墨滴被以不同的喷出速度喷出。
例如,如图20所示,为了在一个印刷周期内,自由地喷出电荷量不同的多个墨滴,也可以由改变墨滴的带电量的电荷量可变机构来构成上述落下位置变更机构。
这样,上述电荷量可变机构就使在一个印刷周期内所喷出的多个墨滴带上了不同数量的电荷。所带电荷量多的墨滴,受电场作用而引起的偏向量就大;相反,所带电荷量少的墨滴,受电场作用而引起的偏向量就小。于是,每一滴墨滴的落下位置就随着电荷量的不同而发生变化。
也可以这样来构成上述电荷量可变机构,即要使在每一个印刷周期内所给予的电荷量逐渐地增加。
这样,通过上述电荷量可变机构,就能使在每一个印刷周期内所给予的电荷量逐渐地增加。因此,墨滴从偏向量小的那一滴开始,顺序地被喷出。其结果,由于喷墨印头和记录媒体间的相对移动而造成的墨滴落下位置的偏离,就得到了改善。
例如,如图21所示,也可以这样来形成上述喷墨印头的喷嘴,即要使墨滴落在不平行垂直于扫描方向的假想面的方向上。
这样,墨滴不仅被喷到不平行由扫描方向和电场方向所形成的假想面的方向上,它们还被喷在不平行垂直于扫描方向的假想面的方向上。虽然与喷出速度大的墨滴相比,喷出速度小的墨滴的落下时间长,所以由于喷墨印头和记录媒体间的相对移动而造成的墨滴落下位置的偏离量就有增大的倾向;但是,另一方面,与喷出速度大的墨滴相比,喷出速度小的墨滴由于电场的作用而引起的偏向量也大。结果,由于喷出速度的不同而引起的扫描方向上的落下位置的偏离,就得到了抑制。
例如,如图23所示,上述喷墨印头也可以备有:由在与扫描方向垂直的方向上,以一定的间距P排列着的多个喷嘴而组成的喷嘴列,根据该结构可以做到:在规定周期的印刷周期内,自由地从该喷嘴中喷出n(n为2以上的自然数)滴墨滴。也可按下述构成上述落下位置变更机构,即让在一个印刷周期内,从上述每一个喷嘴里喷出的n滴墨滴的落下位置,在垂直于上述扫描方向的方向上分别平移P/n。
这样,在一个印刷周期内所喷出的n滴墨滴,分别落在了沿垂直于上述扫描方向的方向上平移了P/n的位置上。结果,在记录媒体上,形成了等间隔地排列着的点的列。
例如,如图24所示,上述喷墨印头也可以备有:由在与扫描方向垂直的方向上,以一定的间距P排列着的多个喷嘴而组成的喷嘴列,根据该结构可以做到:在一定周期的印刷周期内,自由地从该喷嘴中喷出n(n为2以上的自然数)滴墨滴。也可按下述构成上述落下位置变更机构,即让在一个印刷周期内,从上述每一个喷嘴里喷出的n滴墨滴的落下位置,在垂直于上述扫描方向的方向上分别平移P×m(m为自然数)+P/n。
这样,在一个印刷周期内所喷出的n滴墨滴,就分别落在了沿垂直于上述扫描方向的方向上平移了P×m+P/n的位置上。结果,落下位置未被改变而形成的点和落下位置被改变而形成的点,在记录媒体上就互不相邻了。结果,白道得到了抑制。
例如,如图25所示,上述喷墨印头也可以备有:由在与扫描方向垂直的方向上,以一定的间距P排列着的多个喷嘴而组成的喷嘴列,根据该结构可以做到:在一定周期的印刷周期内,自由地从该喷嘴中喷出两滴墨滴。也可按下述构成上述落下位置变更机构,即从上述每一个喷嘴里喷出的墨滴的落下位置,可以被自由地变更为在记录媒体上、沿垂直于上述扫描方向的方向上分别平移了P/2的第1、第2及第3的落下位置上,同时从上述每一个喷嘴里喷出的墨滴,在第1印刷周期内,落在第1及第2落下位置上;在第1印刷周期后的第2印刷周期内,落在第2及第3落下位置上。而且可以设第1及第2印刷周期,是交替地反复地进行着的。
这样,在第1印刷周期内,墨滴就落在第1及第2落下位置,在第2印刷周期内,墨滴就落在第2及第3落下位置。结果,因为墨滴在多个印刷周期的期间内,也不会落在同一个落下位置上,因此就可以抑制白道的出现。
例如,如图26所示,上述喷墨印头可以备有:由在与扫描方向垂直的方向上,以一定的间距P排列着的多个喷嘴而组成的喷嘴列,根据该结构可以做到:在一定周期的印刷周期内,从该喷嘴中自由地喷出两滴墨滴。也可按下述构成上述落下位置变更机构:即从上述每一个喷嘴里喷出的墨滴的落下位置,可以被自由地变更为在记录媒体上的第1落下位置、在垂直于扫描方向的方向上相对于该第1落下位置平移了0.5P的第2落下位置、和在垂直于扫描方向的方向上相对于该第1落下位置平移了1.5P的第3落下位置,同时从上述每一个喷嘴里喷出的墨滴,在第1印刷周期内落在第1及第2的落下位置上;在第1印刷周期后的第2印刷周期内,落在第2及第3落下位置上。而且可以设第1及第2印刷周期,是交替地反复地进行着的。
这样,在第1印刷周期内,墨滴就落在第1及第2落下位置,在第2印刷周期内,墨滴就落在第2及第3落下位置。结果,因为墨滴在几个印刷周期内,也不会落在同一个落下位置上,因此就可以抑制白道的出现。
例如,如图29所示,上述喷墨印头可以备有:由在与扫描方向垂直的方向上,以一定的间距P排列着的多个喷嘴而组成的至少第1及第2喷嘴列,根据该结构可以做到:在一定周期的印刷周期内,至少从该喷嘴中自由地喷出两滴墨滴。上述第1喷嘴列备有在记录媒体上至少形成第1点及第2点的第1喷嘴,上述第2列喷嘴列备有和该第1喷嘴相邻的、并在记录媒体上至少形成第3点及第4点的第2喷嘴。也可以设上述第2点位于上述第3点和第4点之间;上述第3点位于上述第1点和第2点之间。
这样,第2点就位于上述第3点和第4点之间;第3点就位于上述第1点和第2点之间了。于是,从同一个喷嘴里喷出的墨滴的落下位置就不是相邻着的了。结果,通过设置多个喷嘴列,会既提高了点的密度,又抑制了白道的发生。
例如,如图30所示,也可以按下述来构成上述落下位置变更机构,即让在一个印刷周期内,从每一个喷嘴里喷出的多个墨滴,在该记录媒体上沿该垂直方向移动并重叠着落下,以便能在记录媒体上与扫描方向垂直的方向上形成细长的点。
于是,从每一个喷嘴里喷出的多个墨滴边在与扫描方向垂直的方向上移动,边重叠着落下。结果,在与扫描方向垂直的方向上形成细长的长圆点,因而可以更进一步地防止白道的出现。
例如,如图31所示,也可以按下述来构成上述的喷墨印头,即在一个印刷周期内,要自由地喷出由从每一个喷嘴里喷出的2滴以上的墨滴而组成的第1及第2墨滴组,可以这样设定上述第1墨滴组的每一滴墨滴:使它们在记录媒体上沿扫描方向分别平移一段距离而重叠着落下,从而在该记录媒体上沿该扫描方向形成细长的第1点;可以这样来设定上述第2墨滴组的每一滴墨滴:即在上述第1墨滴组被喷出以后,再将它喷到不同于该第1墨滴组的落下位置上;每一滴墨滴在上述记录媒体上沿扫描方向分别平移一段距离并重叠着落下,从而和上述第1点在垂直于扫描方向的方向上保持一定间隔的位置上,沿该扫描方向形成细长的第2点。
这样,扫描方向上的细长的第1点及第2点,是由该第1及第2墨滴组在垂直于扫描方向的方向上相互保持一定的间隔而形成的。结果,可以通过让墨滴重叠而实现多层次色度的记录。而且,第2墨滴组是在第1墨滴组被喷出后而喷出的,所以可以缩短每一个点在扫描方向上的长度。
例如,如图27所示,上述喷墨印头可以备有:由在与扫描方向垂直的方向上,以一定的间距P排列着的多个喷嘴而组成的喷嘴列,根据该结构可以做到:在一定周期的印刷周期内,从该喷嘴中自由地喷出一滴墨滴。也可按下述构成上述落下位置变更机构,即让墨滴在记录媒体上的落下位置,在每一个印刷周期里都沿着垂直于上述扫描方向的方向变化。
这样,在一个印刷周期内,就从每一个喷嘴里喷出一滴墨滴,并且每一滴墨的落下位置,在每一个印刷周期内都发生变化。结果,可抑制白道的发生。
附图的简要说明
图1是喷墨记录装置的概略结构图。
图2是喷墨印头里的印头的局部正视图。
图3是示意地表示喷墨印头里的喷嘴列的喷嘴面的正视图。
图4是沿图2的A-A线的剖面图。
图5是喷墨印头里的执行机构附近的放大剖面图。
图6是沿副扫描方向剖开的喷墨印头及对置电极的剖面示意图。
图7表示墨滴的初速度与其落下位置变更量之间的关系。
图8是表示驱动电路的结构的方框图。
图9是施加电压的波形图。
图10表示点的图案。
图11是施加电压的波形图。
图12是用来说明白道的点的图案。
图13是施加电压的波形图。
图14表示施加电压与落下位置变更量之间的关系。
图15是施加电压的波形图。
图16表示施加电压的变更量与落下位置变更量之间的关系。
图17是施加电压的波形图。
图18A及图18B表示喷出速度与落下位置变更量之间的关系。
图19是施加电压的波形图。
图20A及图20B表示电荷密度与落下位置变更量之间的关系。
图21A及图21B表示喷出速度与主扫描方向上的落下位置的关系。
图22是沿副扫描方向剖开的喷墨印头的剖面示意图。
图23表示点的图案。
图24表示点的图案。
图25表示点的图案。
图26表示点的图案。
图27表示点的图案。
图28A是表示喷嘴的排列的平面示意图,图28B表示点的图案。
图29A是表示喷嘴的排列的平面示意图,图29B表示点的图案。
图30A是沿副扫描方向剖开的喷墨印头的剖面示意图,图30B表示点的形状。
图31A是沿副扫描方向剖开的喷墨印头的剖面示意图,图30B表示点的形状。
图32是喷墨记录装置的概略构造图。
下面,参照附图,对本发明的实施例加以说明。
(第1实施例)
—喷墨记录装置的构造—
图1是第1实施例所涉及的喷墨记录装置的概略构造图。如图1所示,滑架2靠驱动电机(未图示)的驱动而沿着滑架轴3作往复移动。喷墨印头1被装在滑架2上,并随着滑架2一起沿主扫描方向(X方向)移动。另外,上述主扫描方向即指本发明所说的“扫描方向”,该滑架2和滑架轴3(即指本发明所说的“相对移动机构”)被设置在记录纸7(即指本发明所说的“记录媒体”)的正面上;由金属形成的对置电极4则被设置在记录纸的反面下。对置电极4和喷墨印头1之间的距离大约被设定为1mm。喷墨印头1被接地,由电源5在对置电极4和喷墨印头1之间加上-2kV的电压。这个电源5即指本发明所说的“电压施加机构”。6为送纸滚筒,它向与主扫描方向垂直的副扫描方向,即垂直于滑架轴3的方向(图中的Y方向)递送记录纸7。
图2是喷墨印头1的印头的局部俯视图。喷墨印头1备有黄色印头、洋红色印头、氰色印头及黑色印头,合计4种颜色的印头,并且从不同的印头中分别喷出不同颜色的墨。另外,图2为一个喷出一种颜色的墨的印头的局部俯视图。每一个印头备有沿副扫描方向配置的300个互相保持一定间距P=84.6μm的喷嘴9,印头的密度被设定为300dpi。如示意图3所示,顺序地将黄色印头(Y)、洋红色印头(M)、氰色印头(C)及黑色印头(Bk)配置在主扫描方向上。另外,也可以用以与150dpi所对应的规定间距(169.3μm)而排列着的两列喷嘴列,来构成每一个印头。
在喷墨印头1的内部,压力室12将每一个喷嘴9一个一个地隔开,压力室12沿主扫描方向形成为长沟形状,相邻的各压力室12保持着平行关系。每一个喷嘴9形成在每一个压力室12的右端部。在喷墨印头1内部的压力室12的左侧,形成有沿副扫描方向而延伸的墨汁供给室11。在墨汁供给室11和每一个压力室12之间,分别形成有墨汁供给通路13,墨汁供给室11和压力室12通过上述墨汁供给通路13而被接通。
如图4所示,喷墨印头1是通过顺序地层叠由有喷嘴开口10形成在其上的喷嘴板14、将压力室12和墨汁供给通路13隔开的隔壁15以及执行机构17而构成的。喷嘴板14是由厚度为20μm的不锈钢板形成的,隔壁15是由为不锈钢的多层层叠板(厚度为280μm)构成的。如放大图图5所示,执行机构17是通过顺序地层叠振动板18、压电机构19以及分立电极20而构成的。振动板18是由2μm的铬(Cr)而形成的,它也能起到用以向它与分立电极20间的压电机构19施加电压的共用电极的作用。压电机构19是由3μm的PZT(锆钛酸铅)形成的。分立电极20是由0.1μm的白金(Pt)电极形成的。在压力室12的内部储存着水性墨汁。
如图6所示,每一个喷嘴在不平行由主扫描方向X和电场方向Z所形成的假想面的方向上开着口,此乃本发明的一大特征。在第1实施例中,特别是为使在一个印刷周期里,从同一个喷嘴里喷出的两滴墨滴,落到副扫描方向Y上相邻的位置上,每一个喷嘴都是沿副扫描方向Y开着口的。具体说来,所形成的每一个喷嘴,要使喷嘴开口10的开口方向,在垂直于主扫描方向的假想面内,与从喷嘴开口10引向记录纸7的垂线(平行于电场方向Z的线)所成的角度α为10度。不过,上述角α并不限于10度,可以根据喷墨印头1的要求,而把很多个值设定给它。例如可以根据图7所示的试验或者模拟结果等来设定。
如图8所示,喷墨印头1的驱动电路32包括:由CPU构成的控制部21、存储用以处理各种数据的处理程序等的ROM22、存储各种数据等的RAM23、用于驱动送纸滚筒6的驱动电动机26和用于驱动滑架电动机28的电动机控制电路24、接收印刷数据的数据接收电路29以及脉冲信号生成电路30。电动机控制电路24和传送电动机26之间、电动机控制电路24和滑架电动机28之间,分别设有驱动器25、27。
脉冲信号生成电路30是产生使压电机构19周期性地发生变形的施加电压的电路。分立电极20、20…通过开关电路31、31…而被接到脉冲信号生成电路30上。在每一个开关电路31与分立电极20之间,设有放大电路(未图示)。开关电路31根据图像数据,有选择地将脉冲信号生成电路30所生成的脉冲信号输出到每一个分立电极20上。
所构成的脉冲信号生成电路30,其振动频率为20kHz,亦即每50μs便生成一脉冲信号。这样以来,在100μs的印刷周期里,便能从每一个喷嘴9里喷出两滴墨滴。亦即,所构成的本驱动电路32,每隔100μs便在记录纸7上形成在主扫描方向相邻着的墨点。
—喷墨记录装置的动作—
参照图1,来说明喷墨记录装置的整体动作。首先,通过送纸滚筒6将记录纸7送到所希望的位置。接着,一边通过驱动电动机(未图示)的驱动,而使滑架2沿主扫描方向从位置X1移动到位置X2,一边使墨滴从喷墨印头1的每一个喷嘴9里喷出。这样以来,在记录纸7上便记录下了喷墨印头1的一个扫描量的图像。然后,一边让滑架2从位置X2返回到位置X1,一边再通过送纸滚筒6而将记录纸7送到所希望的位置。再次一边让滑架2从位置X1移动到位置X2,一边让墨滴从喷嘴9喷出。于是,在记录纸7上又记录下了另一个新的扫描量的图像。重复进行此动作,即可在记录纸7上形成所希望的图像。
—墨滴的喷出动作—
其次,对从喷嘴9里喷出墨滴的喷出动作加以说明。对压电机构19施加电压后,振动板18便和压电机构19一起朝着减小压力室12的容积的方向弯曲。于是,压力室12内的墨汁压力升高,墨汁变成墨滴而从喷嘴9朝着记录纸7飞去。
这时,若在喷嘴板14和对置电极4之间,不施加电压,则从喷嘴9喷出的是不带电的墨滴(非带电墨滴)。该非带电墨滴,如图6中的实线所示,便沿着喷嘴开口10的开口方向飞翔,最后落在了喷嘴开口10在记录纸7的延长线上。
相反,若在喷嘴板14和对置电极4之间施加电压,则在喷嘴9内的墨汁中感应出正电荷,从喷嘴9喷出的便是带正电的墨滴(带电墨滴)。并且,在喷嘴板14和对置电极4之间产生电场。因此,如图6中的虚线所示,带电墨滴受电场力的作用而偏向,落在了不同于上述非带电墨滴的位置上。
因为非带电墨滴不会被电场加速,所以它一直以初速度飞翔;与其相对,带电墨滴会被电场加速。于是,带电墨滴的平均飞翔速度比上述初速度大。这样,带电墨滴从喷出到落下所经历的时间,亦即落下时间比非带电墨滴短。正因为如此,在本实施例中,是按非带电墨滴、带电墨滴之顺序喷出墨滴的。换句话说,在一个印刷周期中所喷出的第1墨滴、第2墨滴分别为非带电墨滴、带电墨滴。结果,由于滑架2的移动而引起的第1墨滴、第2墨滴在主扫描方向上的偏离,就得到了改善。
举一个具体例子来说,在墨滴的初速度为5m/s,喷嘴板14与对置电极4之间的电压为2kV,喷嘴板14与对置电极4之间的间隙为1mm,滑架2的移动速度为416mm/s的情况下,带电墨滴的落下时间为152.2μs,非带电墨滴的落下时间为203.1μs,则两滴墨滴的落下时间的差为203.1-152.2=50.8μs。因而,若在喷出带电墨滴之后,再喷出非带电墨滴,则落下位置的偏离量为(50.8+50.0)μs×416m/s=42μm。与其相对,若在喷出非带电墨滴之后,再喷出带电墨滴,则落下位置的偏离量为(50.8-50.0)μs×416m/s=0.3μm。于是,在喷出非带电墨滴之后,再喷出带电墨滴,这样做可以大幅度地改善主扫描方向上的位置的偏离。
—偏向控制—
如图9所示,每隔一个印刷周期T,电源5便进行通/断控制。在本实施例中,做如下设定:按接通状态和断开状态的顺序,不断地对电源进行通/断状态变换,以便能按非带电墨滴、带电墨滴的顺序喷出墨滴。
如上所述,在一个印刷周期内,从每一个喷嘴9喷出第1墨滴和第2墨滴。电源5为断开状态时,喷出第1墨滴;电源5为接通状态时,喷出第2墨滴。第1墨滴喷出后过T/2,再喷出第2墨滴。也就是说,每隔T/2周期,便有一滴墨滴被喷出。因为这里设印刷周期为50μs,故每隔25μs便有一滴墨滴被喷出。
对每一滴墨滴的喷出速度的设定,要使第1墨滴的落下位置和第2墨滴的落下位置,在副扫描方向上的排列间距为喷嘴间距P的一半。这里,因为所形成的每一个喷嘴的间距为84.6μm(密度为300dpi),所以要设落下位置的排列间距为42.3μm。在本实施例中,为使第1墨滴及第2墨滴按上述间距排列,每一滴墨滴的喷出速度被设定为5m/s。另外,通过调节加在压电机构19上的电压等,也可以很容易地定出喷出速度。
结果,如图10所示,在第1实施例中,在记录纸7上以600dpi的密度形成有墨点D1、D2。也就是说,在由第1墨滴落下而形成的第1点D1(实线圆圈)之间,存在着由第2墨滴落下而形成的第2点D2(虚线圆圈),故点密度增加到现有的2倍。结果,尽管喷嘴的密度为300dpi,点的密度则达到了600dpi。
—第1实施例的效果—
如上所述,按照第1实施例,在一个印刷周期内,从每一个喷嘴9喷出第1及第2两滴墨滴,并且通过让其中的一滴墨滴发生偏向,这两滴墨滴便能够在记录纸7上沿副扫描方向并列地落下,从而点的密度便有可能大于喷嘴的密度。因此,能够大幅度地提高点的密度,能够进行高质量的记录。
还有,仅仅通过让墨滴带电和在喷嘴板14与对置电极4之间产生电场,即可很容易地实现墨滴的偏向。因而,就能够很容易地、廉价地实现让墨滴偏向的手段。还有,通过调节喷嘴板14与对置电极4之间的电压,也能很容易地调节墨滴的偏向量。
因为在一个印刷周期中,是先喷出非带电墨滴,再喷出带电墨滴,所以第2下喷出的墨滴的落下时间,比第1下喷出的墨滴的落下时间短。这样,伴随着滑架2的移动而引起的两墨滴在主扫描方向上的落下位置的偏离,就得到了改善。
(第1实施例的第1变形例)
在上述第1实施例中,一个印刷周期里所喷出的墨滴为带电的和非带电的两滴墨滴,然而,一个印刷周期里所喷出的墨滴并不局限于两滴,3滴以上也是可以的。这种情形下,设在一个印刷周期里要喷出许多滴带电墨滴,每一个带电墨滴的带电量或者施加电压就要互不相等。这样,每一个带电墨滴的偏向量将各不相同,每一个带电墨滴的落下位置的偏离量也被改变了。从而能够把点密度提高到喷嘴密度的3倍以上。
(第1实施例的第2变形例)
在上述实施中,为了使第1墨滴和第2墨滴的落下位置不一样,对电源5进行了通/断控制,然而为使两滴墨滴的落下位置不同,并不应受限于此。例如可以如图11所示的那样,靠交替地进行第1正电压V1、比该第1正电压V1大的第2正电压V2的电压转换控制,来改变落下位置。此种情形下,第1墨滴和第2墨滴都发生偏向,但因为第2墨滴的偏向量大于第1墨滴的偏向量,故两滴墨滴在副扫描方向上的落下位置相差所规定的间距。只要两滴墨滴的落下位置能够相差所规定的间距,则第2正电压V2对第1正电压V1之比多大都可以。不过,比值为5以上则是比较理想的。
(第2实施例)
第2实施例以防止所谓的白道现象为目的,对第1实施例中,在控制电源5的通/断方面,作了一些变更。
喷墨记录装置的多个喷嘴中,有一些喷嘴会由于喷嘴开口10的堵塞、压电机构19的劣化等,而喷不出某一规定大小的墨滴,或者墨滴的喷出方向发生偏离。此时,如图12所示,在点与点之间会出现我们所意料不到的间隙,这些间隙在主扫描方向连起来后,即会出现白道33。这样的白道33出现得多了,也就成了文字印刷或者图像印刷质量下降的原因。特别是,本喷墨记录装置是从同一个喷嘴里喷出两滴墨滴,所以白道33将沿着副扫描方向连续。正因为如此,如何减少白道则成为一个重要课题。
在第2实施例中,如图13所示,控制加在喷嘴板14与对置电极4之间的电压,是要使它在多个印刷周期(本实施例为8个印刷周期)内,周期性地变动。还有,当设滑架2的移动速度为v,各种颜色的喷嘴列与喷嘴列之间的间隔为L(参照图3)时,可设定一以T1=v/L×N(N为自然数)为周期而变动的施加电压。
这里,电压的变动要能够使由于电压变动而引起的落下位置的相差量,达到与600dpi的密度相当的长度的1/4(即10.6μm),具体说来,如图14所示,为使落下位置相差10.6μm,施加电压的变动量应为384V。于是,本实施例让施加电压在2kV±192V之范围内周期性地变动。
因此,在第2实施例中,带电墨滴的落下位置随施加电压的变动而变动,故可以抑制白道。于是,文字印刷和图像印刷等的记录质量就很稳定。
还有,电压以v/L×N为周期而变动,所以黄色印头(Y)、洋红色印头(M)、氰色印头(C)及黑色印头(Bk)的每一滴墨滴的落下位置,互相同步地变动。因此,虽然同一种颜色里的墨滴的落下位置发生变动,但是不同种颜色的印头与印头之间的相对位置关系则保持不变,因此,可以防止我们所预想不到的印头与印头之间的重叠等所造成的颜色变异。
另外,可以通过控制施加电压而任意地调节墨滴的落下位置。例如可以按图14所示的关系,调节施加电压以使落下位置的相差量为所规定的值。
(第2实施例的变形例)
如图15所示,毫无疑问,将用于防止白道的电压变动控制方法,应用到第1实施例的第2变形例中,也是完全可以的。上述第2变形例,是通过第1及第2正电压来改变墨滴的落下位置的。因此,电压变动控制方法对第1或者第2正电压都适用。不过,如图15所示,将电压变动控制方法应用到电压值相对地比较低的第1正电压上,则更理想。因为如图16所示,电压变动对施加电压小的带电墨滴的影响此对施加电压大的带电墨滴的影响大,所以为确保所规定的移动量所必需的电压变动量就小。
例如,如图16所示,若设墨滴的落下位置的变动量为10.6μm,则如在上述第2实施例中所说明的那样,在让第2正电压(所施加的电压大)变动的情况下,变动幅度要为384V,而在让第1正电压(所施加的电压小)变动的情况下,变动幅度为241V就足够了。因此,可以更容易地进行对电压变动的控制。
另外,毫无疑问,将电压变动控制方法同时应用到第1及第2正电压上,也是完全可以的。
(第3实施例)
第3实施例是一个在保持喷嘴板14与对置电极4之间的施加电压一定的同时,从喷嘴9以相互不同的速度喷出第1及第2墨滴的实施例。
喷墨记录装置的结构和实施例一样,故不再重复说明。
—对墨滴喷出速度的控制—
可以通过调节振动板18的变形速度来控制墨滴的喷出速度。对振动板18的变形速度的调节则是通过调节施加在压电机构19上的电压波形来实现的。
例如,如图17所示,通过调节加在压电机构19上的脉冲电压波形的上升沿的斜率,便可以喷出喷出量相同、喷出速度不同的两滴墨滴。
—喷出速度和偏向量的关系—
如图18A所示,喷出速度大时,落下时间相对的就较短,所以被电场加速的程度就小,并且在副扫描方向上的分速度大。因此,落下位置就大大地偏离喷嘴开口10的正下方。相反,喷出速度小时,落下时间相对的就较长,所以被电场加速的程度就大,并且在副扫描方向上的分速度小。因此,落下位置偏离喷嘴开口10正下方的偏离量相对的就比较小。这样以来,通过在一个印刷周期内,喷出喷出速度小的第1墨滴和喷出速度大的第2墨滴,那么,在一个印刷周期内便会在副扫描方向上形成两个点。
—偏向控制—
于是,第3实施例是在一个印刷周期T内,先喷出喷出速度小的第1墨滴,再喷出喷出速度大的第2墨滴。两滴墨滴的喷出间隔和上述实施例1相等,也为T/2。
—第3实施例的效果—
如上所述,即使按照第3实施例,也可以得到和第1实施例相同的效果。另外,它是在喷出喷出速度小的第1墨滴后,再喷出喷出速度大的第2墨滴的,所以伴随着滑架2的移动而引起的在主扫描方向上的落下位置的偏离就得到了改善。
(第3实施例的变形例)
在一个印刷周期内所喷出的墨滴并不限于两滴,喷出3滴以上喷出速度不同的墨滴也是可以的。
为防止白道,在多个印刷周期内,至少改变第1墨滴、第2墨滴两者中之一滴墨滴的喷出速度,也是可以的。
(第4实施例)
第4实施例为:在一个印刷周期内,喷出第1~第3共三滴墨滴,让第1墨滴和第2墨滴的落下位置完全重齐,并由该两滴墨滴形成第1点;另一方面,由第3墨滴来形成第2点。
在第3实施例中,喷出的为:喷出量相同、喷出速度不同的两滴墨滴。但一般情况下,喷出喷出量和喷出速度都不同的两滴墨滴,要比喷出喷出量相同、喷出速度不同的两滴墨滴来得容易。于是,在实施例4中,为了能够很容易地对脉冲电压进行控制,而来进行如下的控制。
也就是说,如图19所示,第4实施例采用了两个近似相似形的脉冲波形。具体说来,连续喷出喷出量为7.5pl、喷出速度为4.3m/s的第1及第2墨滴以后,过T/2,再喷出喷出量为15pl、喷出速度为10m/s的第3墨滴。
这样,第1滴及第2墨滴落在记录纸7上的位置就完全相同,即重合而形成一个点(第1点);另一方面,第3墨滴独自地形成第2点。此时,因为第3墨滴的喷出速度大于第1及第2墨滴的喷出速度,所以偏向量就小。这样,第1点和第2点就沿着副扫描方向排列起来。因此,点的密度得到了提高。
于是,按第4实施例,无需以相同的速度喷出喷出量不同的墨滴,所以可以很容易地并正确地生成施加在压电机构19上的脉冲电压。
(第5实施例)
第5实施例为:从喷嘴9喷出电荷量不同的第1墨滴及第2墨滴。
喷墨记录装置的构造和第1实施例相同,故不再重复说明。
—对墨滴的电荷量的控制—
可以通过调节振动板18的变形速度来控制墨滴的电荷量。振动板18的变形速度的调节则是通过调节施加在压电机构19上的电压波形来实现的。
例如,如图17所示,通过调节加在压电机构19上的脉冲电压波形的上升沿的斜率,便可以喷出两滴喷出量相同、电荷量不同的墨滴。
—电荷量和偏向量的关系—
如图20A所示,因为电荷量小(电荷密度小)时,被电场加速的程度也小,因此,落下位置偏离喷嘴9正下方的偏离量相对的就比较大。相反,如图20B所示,因为电荷量大(电荷密度大)时,被电场加速的程度也大,因此,落下位置的偏离量相对的就比较小。这样以来,通过在一个印刷周期内,喷出电荷量小的第1墨滴和电荷量大的第2墨滴,则在一个印刷周期内便会在副扫描方向上形成两个点。
—偏向控制—
正因为如此,第5实施例是:在一个印刷周期T内,先喷出电荷量小的第1墨滴后,再喷出电荷量大的第2墨滴。两滴墨滴的喷出间隔和实施例1一样,也是T/2。
—第5实施例的效果—
如上所述,即使是利用第5实施例,也可以得到和第1实施例相同的效果。另外,它是在喷出电荷量小的第1墨滴后,再喷出电荷量大的第2墨滴的,所以随着滑架2的移动而引起的主扫描方向上的落下位置的偏离就得到了改善。
(第5实施例的变形例)
在本实施例中,一个印刷周期内所喷出的墨滴并不限于两滴,喷出3滴以上电荷量不同的墨滴也是可以的。
另外,为防止白道,也可以在多个印刷周期内,至少改变第1墨滴和第2墨滴中的一滴墨滴所带的电荷量。
(第6实施例)
第6实施例为:使上述第1~第5实施例的喷嘴9的开口方向,不仅不平行由扫描方向与电场方向形成的假想面,还不平行垂直于扫描方向的假想面。
一般情况为:墨滴的直径越大,其喷出速度也越大;墨滴的直径越小,其喷出速度也越小。于是,随着滑架2的移动,在主扫描方向上就会出现由于喷出速度而引起的落下位置的偏离。
正因为如此,在第6实施例中,喷嘴的开口向印刷文字时滑架2的前进方向倾斜,而垂直于扫描方向的假想面PL成一定的角度β。另外,此处设该一定的角度β为12度。
就这样,如图21所示,虽然大直径墨滴的喷出速度v1比小直径墨滴的喷出速度v2大,但同时电荷量也大的大直径墨滴被电场加速的加速度w1也比小直径墨滴被电场加速的加速度w2大。因此,由于喷出速度的不同而引起的落下位置的偏离,则被由于电场的作用而引起的偏向量的不同所造成的落下位置的偏离所抵消。结果,两滴墨滴的落下位置基本上一致。
这样,按第6实施例,可以让大直径墨滴和小直径墨滴基本上在同一个位置上落下,因而由于滑架2的移动而引起的落下位置的偏离就能够被防止。
(第7实施例)
第7实施例为:把对记录纸7上的点的形成图案所做的变更,加到第1~第6实施例里。
这里,为了更容易说明,如图22所示,分别用●、■、◆、★、、▲等记号来表示每一个喷嘴9a、9b…及与每一个喷嘴相对应的点D11、D12、D21、D22,如图23所示,在上述每一个实施例中,从喷嘴里喷出的第1墨滴及第2墨滴在副扫描方向形成两个相邻的点。例如,由从第1喷嘴9a喷出的第1墨滴而形成的第1点D11和由从第1喷嘴9a喷出的第2墨滴而形成的第2点D12,在副扫描方向上是相邻着的。由该第1点D11和第2点D12而组成的点的列(在图23中,沿上下方向排列着的●列)在副扫描方向(图23中的左右方向)是相邻着的。
与其相对,如图24所示,第7实施例为:由从第1喷嘴9a喷出的第1墨滴而形成的第1点D11和由从第1喷嘴9a喷出的第2墨滴而形成的第2点D12彼此间不相邻,在第1点D11和第2点D12之间,是由从第2喷嘴9b喷出的第1墨滴而形成的第3点D21。
这样,按第7实施例,由同一个喷嘴里喷出的第1滴及第2墨滴而形成的第1及第2点,在副扫描方向上是不相邻的,故能够有效地防止发生白道。例如,当从第2喷嘴9b喷出的墨滴的直径此所规定的直径小时,由从该喷嘴9b喷出的墨滴而形成的第3点D21和第4点D22,在副扫描方向上是不相邻的,也就是说,被分散开了,故可以抑制出现白道。
(第7实施例的第1变形例)
从每一个喷嘴里喷出的两滴墨滴的落下位置的变更量,只要能保证两滴墨滴在副扫描方向上不相邻即可,并不受上述实施例的限制。还有,从每一个喷嘴里喷出的墨滴并不一定要为两滴,3滴以上也是可以的。例如,当每一个喷嘴在一个印刷周期内喷出n滴(n为2以上的自然数)墨滴时,若设喷嘴间的间距为P,则每一滴墨滴分别平移P+P/n即可。另外,若设m为2以上的自然数,则分别平移m×P+P/n即可。
(第7实施例的第2变形例)
如图25所示,也可以让由第1墨滴而形成的第1点D11和由第2墨滴而形成的第2点D12,在副扫描方向上保持相邻,让该两个点D11、D12在主扫描方向上排列成锯齿状。按下述方法便能形成这样的点的图案。也就是说,所构成的喷墨记录装置能够:从每一个喷嘴里喷出落下位置互不相同的三种墨滴,在某一印刷周期内,让其落在第1及第2落下位置上;在下一个印刷周期内,让其落在第2及第3落下位置上;在这之后的印刷周期内,再次让其落在第1及第2落下位置上。以这样的周期重复进行上述动作。结果,便可以很容易地形成上述的点的图案。
(第7实施例的第3变形例)
如图26所示,也可以在某一印刷周期内,让第1点D11和第2点D12在副扫描方向上相邻;在另一个印刷周期内,让第1点D11和第2点D12在副扫描方向上不相邻。可以按和上述第2变形例相同的方法来形成这样的点的图案。
(第8实施例)
第8实施例是:对落下位置的变更控制,不仅是为了提高点的密度,也是为了防止白道。
如图27所示,在第8实施例中,在一个印刷周期内,从每一个喷嘴里喷出一滴墨滴,墨滴的落下位置在每一周期都要改变。这里,我们设在每两个印刷周期内,改变一次墨滴的落下位置。
于是,在第8实施例中,因为由从同一个喷嘴里喷出的墨滴而形成的点,在主扫描方向上是不相邻的,所以能够抑制白道的发生。
(第9实施例)
第9实施例为:对第1实施例的喷墨印头进行一下改造,使喷嘴呈如示意图28A所示的锯齿形排列。
如图28A所示,和第9实施例有关的喷墨印头备有:多个喷嘴在副扫描方向上,按所规定的间距P排列而形成的第1及第1喷嘴列N1、N2。设第1喷嘴列N1和第2喷嘴列N2间相邻的喷嘴与喷嘴的间距P’为P/2。这样,本实施例中的喷嘴印头上的喷嘴的密度,为第1实施例的喷墨印头1上的2倍。另外,让每一个喷嘴在一个印刷周期内喷出两滴墨滴。
如图28B所示,将从每一个喷嘴里喷出的墨滴的落下位置的变更量设为P/4,则点的密度提高到原来的4倍。这种情况下,能够以更小的偏向量,实现密度很高的记录。
因此,设m、n为2以上的自然数,设下n列的喷嘴列,并设相邻的喷嘴列的相邻的喷嘴间的间距P’为P/n,在一个印刷周期内,从每一个喷嘴里喷出m滴的墨滴,每一个喷嘴的落下位置的偏离量为P/(m+n),于是,记录密度便会很高了。
(第9实施例的变形例)
如示意图29A所示,将第1喷嘴列N1和第2喷嘴列N2间相邻的喷嘴与喷嘴间的间距P’设为P’=P/4也是可以的(特殊锯齿形排列)。此时,在一个印刷周期内,让每一个喷嘴里喷出两滴墨滴,并设墨滴的落下位置的变更量为P/2。
结果,如图29B所示,墨滴以P/4的间距而排列着,可以实现密度很高的文字印刷或者图像印刷。而且,在本变形例中,由从每一个喷嘴而喷出的两滴墨滴而形成的两个点D11、D12,在副扫描方向上是非相邻的,故可以防止出现白道。也就是说,按本实施例,既可以使记录密度提高,又可以抑制出现白道。
另外,设m、n为2以上的自然数;设下n列的喷嘴列,并设相邻的喷嘴列的相邻的喷嘴间的间距P’为P/2n;在一个印刷周期内,让每一个喷嘴里喷出m滴墨滴,再设每一个喷嘴的落下位置的偏离量为P/n,于是便能够一方面抑制白道,一方面实现高密度的记录。
(第10实施例)
第10实施例为:让多个墨滴一边沿副扫描方向发生偏离,一边重叠着落下,从而在副扫描方向上形成细长的长圆状的点D1(以下称为“长圆点”)。
如图30所示,在第10实施例中,一个印刷周期内喷出两滴墨滴,第1墨滴d1的落下位置和第2墨滴d2的落下位置,在偏向方向上发生一定的偏离,并让其进行部分重叠。
这样,就可以使副扫描方向上相邻的扁圆与扁圆间的间隙变小,从而可以抑制白道的发生。尤其是,通过让副扫描方向上相邻的扁圆与扁圆相切,便可以防止白道的出现,同时还可以实现高质量的记录。
(第11实施例)
第11实施例为:在主扫描方向上,形成细长的长圆点D1、D2。
如图31所示,在第11实施例中,一个印刷周期内,要顺序地喷出第1墨滴d1到第8滴墨d8,共八滴墨滴。随着主扫描方向的移动,以一定的间隔喷出每一滴墨滴,并让它们在主扫描方向上的落下位置偏离一规定距离。第1墨滴d1到第4滴墨d4(第1墨滴组)分别发生偏向,而在主扫描方向上形成细长的点D1。第5滴墨d5到第8滴墨d8(第2墨滴组)不发生偏向,而形成相对于长圆点D1沿副扫描方向上排列着的长圆点D2。
因此,按第11实施例,不仅可以获得密度很高的记录,还可以通过让墨滴重叠着落下,使所谓的重叠记录成为可能,从而可以进行多层次色度的记录。
另外,也可以交替地喷出形成第1点D1的墨滴组(第1墨滴组)和形成第2点D2的墨滴组(第2墨滴组),也是可以的。但是,若如上述实施例那样,在喷出形成第1点D1的所有的墨滴d1~d4以后,再接着喷出形成第2点D2的所有的墨滴d5~d8,则能够缩短两点D1、D2在主扫描方向上的长度。
(第12实施例)
如图32所示,第12实施例为:备有一次扫描印头(full line head)的记录装置。也就是说,在记录纸7的整个宽度方向上,形成了本实施例的喷墨印头1a。喷墨印头1a的喷嘴9、9…是沿记录纸7的宽度方向(如图32所示的X方向)延伸着的。
要往记录纸7上进行记录时,送纸滚筒6将记录纸7沿扫描方向(图32所示的Y方向)送去,喷墨印头1a在记录纸7上形成很多点。记录方法亦即点在记录纸7上的形成方法,和上述的第1到第11实施例相同。若按本实施例,扫描一次,便可以完成在一张记录纸7上的文字印刷或者图形印刷。
然而,对现有的一次扫描印头来说,难以实现高密度记录,也难以防止白道的出现等。这是因为一次扫描印头是扫描一次,即完成一张记录纸7的记录的机构。若重复地进行扫描,会导致装置庞大、成本上升等,也就是不实用的缘故。因此,通过将喷墨印头1a做成所谓的一次扫描印头,记录密度就会提高,并且也能更好地发挥本发明的防止出现白道的效果。
(其他的实施例)
另外,如上所述,本发明被应用到了上述第1~第12实施例所代表的压电方式的记录装置上了,但并非要受限于此;也可以把本发明应用到通过快速地加热墨而生成的气泡,来喷出墨滴的气泡式记录装置上。
本发明,还会不脱离上述精神或者主要的特点,而以其他的很多种形式出现。
因此,上述实施例无非是一些示例而已,不应该对它进行限定性的分析。本发明的要求以权利要求的形式表示出来了,不受说明书本身的限制。另外,等同于权利要求的变形或者变更,也都应属于本发明的权利要求项目之内。
Claims (25)
1.一种喷墨记录装置,备有:内有喷嘴并从该喷嘴里喷出墨滴的喷墨印头;在上述喷墨印头和面向该喷嘴放置着的记录媒体之间,保持一定的间隔,并让上述墨喷墨印头和该记录媒体沿扫描方向做相对运动的相对移动机构;为在它与上述喷嘴间夹上上述记录媒体而对着上述喷嘴放置着的对置电极;让从上述喷嘴里喷出的墨滴带电,并将电压施加在该喷嘴和上述对置电极之间,以生成电场的电压施加机构;其中:
所形成的上述喷嘴,能把墨滴喷在不平行由上述扫描方向和上述电场方向而形成的假想面的方向上;
设有落下位置变更机构,它能自由地改变从上述喷嘴里喷出的墨滴在上述记录媒体上与上述扫描方向垂直的方向上的落下位置。
2.根据上述权利要求1所述的喷墨记录装置,其中:
所形成的上述喷墨印头备有:由沿垂直于扫描方向的方向所排列的多个喷嘴而组成的喷嘴列,并在一定周期的印刷周期内,从该每一个喷嘴自由地喷出两滴以上的墨滴;
所形成的上述落下位置变更机构,能使在上述印刷周期内,从上述每一个喷嘴所喷出的两滴以上的墨滴,落在记录媒体上、垂直于上述扫描方向的方向上的不同位置。
3.根据上述权利要求2所述的喷墨记录装置,其中:
所形成的上述落下位置变更机构,能使上述电压施加机构在一个印刷周期内,施加多个大小不同的电压。
4.根据上述权利要求3所述的喷墨记录装置,其中:
设上述电压施加机构所施加的电压,是以印刷周期的1/n(n为2以上的自然数)为周期而变化着的。
5.根据上述权利要求4所述的喷墨记录装置,其中:
设上述电压施加机构在每一个印刷周期内所施加的电压,是逐渐地上升着的。
6.根据上述权利要求4所述的喷墨记录装置,其中:
上述电压施加机构在一个印刷周期内所施加的多个电压,都包含着大小不等的第1及第2电压;
并且,上述第1及第2电压中至少有一个电压在多个印刷周期内变动。
7.根据上述权利要求6所述的喷墨记录装置,其中:
上述喷墨印头备有:在扫描方向上,相隔一定的间隔L而并列地排列起来的多个喷嘴列;
所构成的上述相对移动机构,能使上述喷墨印头和记录媒体以所规定的相对速度v而进行相对移动;
设上述电压施加机构所施加的第1或者第2电压中至少有一个电压,是以周期T1=v/L×n(n为自然数)为周期而变动的电压。
8.根据上述权利要求3所述的喷墨记录装置,其中:
上述电压施加机构所施加的多个电压是极性相同的电压。
9.根据上述权利要求2所述的喷墨记录装置,其中:
上述喷墨印头上备有:通到上述喷嘴并装有墨汁的压力室,和对该压力室的墨汁施加压力,而让墨滴从该喷嘴里喷出的加压机构,
上述落下位置变更机构,是由为在一个印刷周期内,能自由地从上述喷嘴里喷出喷出速度各不相同的多个墨滴,而改变上述加压机构的加压量的压力可变机构而构成的。
10.根据上述权利要求9所述的喷墨记录装置,其中:
靠所构成的上述压力可变机构,能在一个印刷周期内,从同一个喷嘴里喷出多个喷出量相等、喷出速度不同的墨滴。
11.根据上述权利要求9所述的喷墨记录装置,其中:
靠所构成的上述压力可变机构,能由在一个印刷周期内,从同一个喷嘴内喷出的多个墨滴,在记录媒体上至少形成同样大小的第1及第2点;
上述第1点是由两个以上的墨滴形成的,上述第2点则是由一个墨滴形成的;
形成上述第1点的每一滴墨滴,是被用小于形成上述第2点的墨滴的速度喷出来的。
12.根据上述权利要求9所述的喷墨记录装置,其中:
所形成的上述加压机构,能以印刷周期的1/n(n为2以上的自然数)为周期而使加压量变化。
13.根据上述权利要求12所述的喷墨记录装置,其中:
所形成的上述加压机构,能使每一个印刷周期内的加压量逐渐地上升。
14.根据上述权利要求9所述的喷墨记录装置,其中:
上述加压机构,备有至少构成上述压力室的一个壁的振动板,和被加上了电压并让该振动板变形的压电机构;
所构成的上述压力可变机构,通过改变施加在上述压电机构上的电压的波形,来改变由上述振动板所引起的加压量。
15.根据上述权利要求2所述的喷墨记录装置,其中:
上述落下位置变更机构是为了在一个印刷周期内,自由地喷出电荷量不同的多个墨滴,而由改变墨滴的带电量的电荷量可变机构来构成的。
16.根据上述权利要求15所述的喷墨记录装置,其中:
所构成的上述电荷量可变机构,能使在每一个印刷周期内所给予的电荷量逐渐地增加。
17.根据上述权利要求1所述的喷墨记录装置,其中:
所形成的上述喷墨印头的喷嘴,能使墨滴落在不平行垂直于扫描方向的假想面的方向上。
18.根据上述权利要求1所述的喷墨记录装置,其中:
上述喷墨印头备有:由在与扫描方向垂直的方向上,以一定的间距P排列着的多个喷嘴而组成的喷嘴列,根据该构成可做到:在规定周期的印刷周期内,自由地从该喷嘴里喷出n(n为2以上的自然数)滴墨滴;
所构成的上述落下位置变更机构,能使在一个印刷周期内,从上述每一个喷嘴里喷出的n滴墨滴的落下位置,在垂直于上述扫描方向的方向上分别平移P/n。
19.根据上述权利要求1所述的喷墨记录装置,其中:
上述喷墨印头备有:由在与扫描方向垂直的方向上,以一定的间距P排列着的多个喷嘴而组成的喷嘴列,根据该构成可做到:在一定周期的印刷周期内,自由地从该喷嘴里喷出n(n为2以上的自然数)滴墨滴;
所构成的上述落下位置变更机构,能让在一个印刷周期内,从上述每一个喷嘴里喷出的n滴墨滴的落下位置,在垂直于上述扫描方向的方向上分别平移P×m(m为自然数)+P/n。
20.根据上述权利要求1所述的喷墨记录装置,其中:
上述喷墨印头备有:由在与扫描方向垂直的方向上,以一定的间距P排列着的多个喷嘴而组成的喷嘴列,根据该构成可做到:在一定周期的印刷周期内,自由地从该喷嘴里喷出两滴墨滴;
所构成的上述落下位置变更机构,能使从上述每一个喷嘴里喷出的墨滴的落下位置,被自由地变更为在记录媒体上、沿垂直于上述扫描方向的方向上分别平移了P/2的第1、第2及第3的落下位置上,同时从上述每一个喷嘴里喷出的墨滴,在第1印刷周期内,落在第1及第2落下位置上,在第1印刷周期后的第2印刷周期内,落在第2及第3落下位置上;
设上述第1及第2印刷周期,是交替地反复地进行着的。
21.根据上述权利要求1所述的喷墨记录装置,其中:
上述喷墨印头备有:由在与扫描方向垂直的方向上,以一定的间距P排列着的多个喷嘴而组成的喷嘴列,根据该结构可做到:在一定周期的印刷周期内,从该喷嘴里自由地喷出两滴墨滴;
所构成的上述落下位置变更机构:能使从上述每一个喷嘴里喷出的墨滴的落下位置,被自由地变更为在记录媒体上的第1落下位置、在垂直于扫描方向的方向上相对于该第1落下位置平移了0.5P的第2落下位置、和在垂直于扫描方向的方向上相对于该第1落下位置平移了1.5P的第3落下位置,同时从上述每一个喷嘴里喷出的墨滴,在第1印刷周期内落在第1及第2的落下位置上,在第1印刷周期后的第2印刷周期内,落在第2及第3落下位置上;
设上述第1及第2印刷周期,是交替地反复地进行着的。
22.根据上述权利要求1所述的喷墨记录装置,其中:
上述喷墨印头备有:由在与扫描方向垂直的方向上,以一定的间距P排列着的多个喷嘴而组成的至少第1及第2喷嘴列,根据该构成可做到:在一定周期的印刷周期内,至少自由地从该喷嘴里喷出两滴墨滴;
上述第1喷嘴列备有在记录媒体上至少形成第1点及第2点的第1喷嘴,上述第2喷嘴列备有和该第1喷嘴相邻的、并在记录媒体上至少形成第3点及第4点的第2喷嘴;
设上述第2点位于上述第3点和第4点之间,上述第3点位于上述第1点和第2点之间。
23.根据上述权利要求1所述的喷墨记录装置,其中:
所构成的上述落下位置变更机构,能让在一个印刷周期内,从每一个喷嘴里喷出的多个墨滴,在该记录媒体上沿该垂直方向移动并重叠着落下,结果,可在记录媒体上与扫描方向垂直的方向上形成细长的点。
24.根据上述权利要求1所述的喷墨记录装置,其中:
靠所构成的上述喷墨印头,可在一个印刷周期内,自由地从每一个喷嘴里喷出由2滴以上的墨滴而组成的第1及第2墨滴组;
对上述第1墨滴组的每一滴墨滴进行如下的设定,即让它们在记录媒体上沿扫描方向分别平移一段距离而重叠着落下,从而在该记录媒体上沿该扫描方向形成细长的第1点;
对上述第2墨滴组的每一滴墨滴进行如下的设定,即在上述第1墨滴组被喷出以后,再将它们喷到不同于该第1墨滴组的落下位置上,每一滴墨滴在上述记录媒体上沿扫描方向分别平移一段距离并重叠着落下,从而和上述第1点保持一定间隔的垂直于扫描方向的方向的位置上,沿该扫描方向形成细长的第2点。
25.根据上述权利要求1所述的喷墨记录装置,其中:
上述喷墨印头备有:由在与扫描方向垂直的方向上,以一定的间距P排列着的多个喷嘴而组成的喷嘴列,根据该结构可做到:在一定周期的印刷周期内,从该喷嘴里自由地喷出一滴墨滴;
所构成的上述落下位置变更机构,能让墨滴在记录媒体上的落下位置,在每一个印刷周期里都沿着垂直于上述扫描方向的方向变化。
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