CN1328053C - 液体喷射装置以及液体喷射方法 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种液体喷射装置和方法,其控制液体的飞行特性,同时能够稳定地喷射液体而不缩短汽泡产生单元(加热电阻)的寿命。液体喷射装置具有喷头,每个喷头包括平行排列的液体喷射部分,该液体喷射部分每个包括:液体容器,在液体容器中均分的加热电阻和喷嘴,该加热电阻用于响应能量的提供在液体容器中的液体中产生汽泡,以及,用于通过利用由加热电阻产生的汽泡喷射液体容器中的液体的喷嘴。加热电阻提供有能量,并在将能量提供到一个加热电阻的方式与将能量提供到另一个加热电阻的方式之间设置一个差值。根据该差值,控制从喷嘴喷射的液体的飞行特性。
Description
技术领域
本发明涉及一种用于控制液体的飞行特性或液体被射出到的位置的技术,并涉及一种液体喷射装置和方法,其中从喷嘴喷射液体容器中的液体。本发明特别涉及在包含每个都具有平行排列的多个液体喷射部分的喷头的液体喷射装置和采用每个都具有平行排列的喷射部分的喷头的液体喷射方法中,一种用于控制从每个液体喷射部分喷射液体方向(射出液体的方向)的技术。
背景技术
喷墨打印机已经作为包含喷头的液体喷射装置的一种类型被人们熟知,其每个喷头具有平行排列的多个液体喷射部分。采用热能以喷射墨水的热力方法已知为用于喷墨打印机的墨水喷射方法之一。
在采用热力方法的打印机喷头片(chip)结构的实例中,通过用置于墨水容器中的加热元件来加热墨水容器中的墨水以便使在加热元件上的墨水中产生汽泡(bubbles),汽泡的产生的能量喷射墨水。在墨水容器的上侧形成喷嘴。当在墨水容器中的墨水中产生汽泡时,墨水就从喷嘴的喷射口喷射。
从喷头结构的观点出发,存在两种方法,即串行方法(serial method)和行式方法(line method)。在串行方法中,通过在打印纸的宽度方向上移动打印机喷头片来打印图象。在行式方法中,在打印纸的宽度方向上布置多个打印机喷头片以形成对应于打印纸宽度的行式喷头。
图18是示出一种现有技术的行式喷头10的平面图。尽管图18中示出了四个打印机喷头片1(N-1、N、N+1和N+2),实际上,布置了更多的打印机喷头片。
在每个打印机喷头片1中,形成具有用于喷射墨水的喷射口的多个喷嘴1a。在给定的方向上平行布置喷嘴1a,该给定方向与打印纸的宽度方向一致。而且,在给定方向上布置打印机喷头片1。布置相邻的打印机喷头片1以便它们的喷嘴1a彼此相对,在其中两个打印机喷头片1彼此相邻的部分中,连续地保持喷嘴1a的间距(详见图18中的部分A)。
图18中示出的现有技术存在下面的问题。
当从打印机喷头片1喷射墨水时,垂直于打印机喷头片1的喷射表面喷射墨水是理想的。然而,各种因素会导致喷射墨水的角度不是直角的情况。
例如,当具有形成于其上的喷嘴1a的喷嘴片粘结到具有加热元件的墨水容器的上侧时,在一对墨水容器和加热元件与喷嘴1a之间就会发生位错(positional shifting)的问题。当粘结喷嘴片以便喷嘴1a的中心位于墨水容器和加热元件的中心时,墨水就垂直于墨水喷射表面(喷嘴片的表面)喷射。然而,如果在墨水容器和加热元件与喷嘴1a之间发生位错,就不能垂直于该喷射表面喷射墨水。
而且,由于一对墨水容器和加热元件与喷嘴片之间的热膨胀系数的差异也会发生位错。
假设,当垂直于喷射表面喷射墨水时,墨水微滴就被射出到理想的精确位置。当墨水喷射的角度偏离垂直方向θ时,墨水微滴射出的位错ΔL就为
ΔL=H×tanθ
在喷射表面与打印纸的表面(墨水微滴被射到的表面上)之间的距离(在喷墨方法的情况下通常为1至2毫米)设置为H(H为常数)。
当墨水喷射的角度发生偏移时,在串行方法中,角度的偏移表现为两个喷嘴1a之间的墨水射出的偏移。在行式方法下,除了墨水射出的偏移,角度的偏移表现为两个打印机喷头片1之间的射出位置的偏移。
图19A和19B分别示出由图18中所示的行式喷头10(其中在喷嘴1a布置的方向上平行布置打印机喷头片1)执行的打印状态的剖面图和平面图。在图19A和19B中,如果固定打印纸P,那么行式喷头10就不在打印纸P的宽度方向上移动,并且随着从图19B的平面图的顶部移动到底部的同时,进行打印。
在图19A的剖面图中,示出了在行式喷头10之中的三个打印机喷头片1,即第N个打印机喷头片1、第(N+1)个打印机喷头片1和第(N+2)个打印机喷头片1。
如图19A中的剖面图所示,在第N个打印机喷头片1中以由左侧箭头表示的左侧方向倾斜地喷射墨水。在第(N+1)个打印机喷头片1中以由中心箭头表示的右侧方向倾斜地喷射墨水。在第(N+2)个打印机喷头片1中如右侧箭头表示的没有喷射角度的偏移、垂直地喷射墨水。
因此,在第N个打印机喷头片1中,墨水从参考位置往左侧偏移射出,而在第(N+1)个打印机喷头片1中,墨水从参考位置往右侧偏移射出。因此,在两者之间,在第N个打印机喷头片1中的墨水和在第(N+1)个打印机喷头片1中的墨水就以相反方向被射出。结果,就在第N个打印机喷头片1和第(N+1)个打印机喷头片1之间形成没有射到墨水的区域。此外,行式喷头10只在图19B的平面图中的箭头方向移动,而不在打印纸P的宽度方向移动。这就在第N个打印机喷头片1与第(N+1)个打印机喷头片1之间形成白色条纹B,因此导致打印质量劣化的问题。
与上述情况相似,在第(N+1)个打印机喷头片1中,墨水就从参考位置往右侧偏移射出。因此,第(N+1)个打印机喷头片1和第(N+2)个打印机喷头片1就具有一个墨水射到其中共同的区域。这产生不连续的图象和条纹C,其色彩比常规色彩更重,因此就导致打印质量劣化的问题。
当喷射到墨水的位置发生偏移时,条纹显眼的程度取决于将要打印的图像。例如,因为文档等有许多空白部分,所以如果形成条纹,它将不会引起注意。相反,在几乎所有的打印纸部分打印相片图像的情况下,如果形成少量的条纹,那么它将引起注意。
为了避免形成这种条纹,日本专利申请No.2001-44157(此后称作“较早申请1”)已经由本专利申请的受让人提交。在在先申请1的发明中,在墨水容器中设置多个可以被独立地驱动的加热元件(加热器),并且通过独立地驱动的加热元件,就可以改变喷射每个墨水微滴的方向。因此,已经考虑,通过较早申请1就可以避免上述条纹(白色条纹B或条纹C)的形成。
然而,尽管较早申请1通过独立地控制加热元件使墨水微滴偏斜,本申请人进一步研究的结果已经表明,当采用较早申请1的方法时,墨水微滴的喷射变得不稳定,并无法稳定地获得具有高质量的打印图象。下面将描述该原因。
根据本发明人的研究,正如由本申请的受让人提交的PCT/JP/08535(此后称作“较早申请2”)中所描述的那样,通常,从喷嘴喷射的墨水的质量不会根据施加到加热元件的功率的增加而单调地提高,但是,当功率超过预定值(见较早申请2的第28页、第14至17行,和图18)时,从喷嘴喷射的墨水的质量就会快速提高。换句话说,除非施加等于预定值或更大的功率,否则不会喷射足够质量的墨水微滴。
因此,在分别驱动加热元件的情况下,当仅仅通过进行只有一些加热元件的驱动来喷射墨水微滴时,就必须仅通过该驱动产生用于墨水微滴喷射的足够的热量。因此,在分别驱动加热元件的情况下,当采用一些加热元件来喷射墨水微滴时,就必须增加施加到加热元件的功率。这种情况导致对近年来不断致力解决的加热元件的尺寸的减小构成不利。
换句话说,为了进行墨水微滴的稳定喷射,必须超过常规地增加每个加热元件的每单位面积产生的能量。结果,就增大了对小尺寸加热元件的损坏。这就缩短了加热元件的寿命,因此缩短了喷头的寿命。
在采用日本专利No.2780648(此后称为“较早申请3”)和日本专利No.2836749(此后称为“较早申请4”)中描述的技术的情况下类似地发现上述问题。
尽管较早申请3公开了用于防止附属问题(satellite)(墨水的散射)的发明以及较早申请4公开了用于实现稳定地色调控制(control of gradation)的发明,但是两者与较早申请1相似,采用多个加热元件并分别驱动加热元件。
通过在多个加热元件之中驱动一些加热元件来喷射墨水微滴,如较早申请3和4一样,就可以喷射墨水微滴并如较早申请3中描述的那样使墨水微滴偏转,或者如较早申请4中描述的那样进行色调控制。然而在采用所提供的加热元件的情况下,并且这些加热元件是近年来不断改进的一些小尺寸的加热元件,当仅驱动某些加热元件以便喷射墨水微滴时,施加到它们以能够稳定地喷射的功率会导致加热元件寿命减小的问题。
在较早申请4的发明中,对每个加热元件的功率量的增加体现墨水微滴最小数量的增加。因此,进行较早申请4中作为发明的最初目的的色调的控制是困难的。
相反地,在较早申请4中,当减少施加到每个加热元件的功率量时,如上所述,就存在不能稳定地喷射墨水微滴的可能。
从上述的描述应当理解,在采用包含不断改进的小尺寸加热元件的喷头的情况下,通过现有技术和较早申请1至4中的技术就不能够防止上述条纹的形成。
发明内容
因此,本发明的目的是在不缩短产生汽泡的装置例如加热元件的寿命下进行液体的稳定喷射,并控制液体的飞行特性或控制液体被喷射到的位置。特别地,本发明的目的是控制喷射液体的方向,例如,在具有喷头的液体喷射设备中控制喷射液体的方向、其中每个喷头包含平行排列的多个液体喷射部分,以及在采用该喷头的液体喷射方法,其中每个该喷头包含平行排列的多个液体喷射部分。
为了实现本发明的目的,提供了一种液体喷射装置,包括:
液体容器,用于容纳液体;
多个汽泡产生设备,用于响应能量的提供在所述液体容器中的液体中产生汽泡;以及
喷嘴,用于通过利用由汽泡产生设备产生的汽泡喷射所述液体容器中的液体,
其中:
所述多个汽泡产生设备设置在所述液体容器中;以及
所述多个汽泡产生设备包括:
主操作控制设备,通过将能量提供到所有的汽泡产生设备从所述喷嘴喷射液体;以及
次操作控制设备,其提供能量到所有的汽泡产生设备,并且该次操作控制设备通过在将能量提供到所述多个汽泡产生设备中的至少一个的方式与将能量提供到所述多个汽泡产生设备中的另一个的方式之间设置一个差值,采用所述喷嘴根据液体的该差值进行喷射,该液体具有与由所述主操作控制设备喷射的液体的飞行特性不同的飞行特性,以使该液体被射出到一个位置,该位置与由所述主操作控制设备喷射的液体被射出到的位置不同。
为了实现本发明的目的,还提供了一种液体喷射装置,包括:
液体容器,用于容纳液体;
多个汽泡产生设备,用于响应能量的提供在所述液体容器中的液体中产生汽泡;以及
喷嘴,用于通过利用由汽泡产生设备产生的汽泡喷射所述液体容器中的液体,
其中:
所述多个汽泡产生设备设置在所述液体容器中;以及
所述多个汽泡产生设备包括:
主操作控制设备,通过将能量提供到所有的汽泡产生设备从所述喷嘴喷射液体;以及
次操作控制设备,其提供能量到所有的汽泡产生设备,并且该次操作控制设备通过在将能量提供到所述多个汽泡产生设备中的至少一个的方式与由主操作控制设备提供能量的方式之间设置一个差值,采用所述喷嘴根据液体的该差值进行喷射,该液体具有与由所述主操作控制设备喷射的液体的飞行特性不同的飞行特性,以使该液体被射出到一个位置,该位置与由所述主操作控制设备喷射的液体被射出到的位置不同。
为了实现本发明的目的,还提供了一种液体喷射装置,包括:
液体容器,用于容纳液体;
多个汽泡产生区域,用于响应能量的提供在所述液体容器中的液体中产生汽泡,所述汽泡产生区域形成所述液体容器的一个内壁的至少一部分;
喷嘴,用于通过利用由所述汽泡产生区域产生的汽泡喷射所述液体容器中的液体;
主操作控制设备,其通过将能量提供到所述汽泡产生区域从所述喷嘴喷射液体;以及
次操作控制设备,其通过在将能量提供到所述汽泡产生区域时在所述汽泡产生区域中获得的能量分布上设置一个差值,采用所述喷嘴根据液体的该差值进行喷射,该液体具有与由所述主操作控制设备喷射的液体的飞行特性不同的飞行特性,以使该液体被射出到一个位置,该位置与由所述主操作控制设备喷射的液体被射出到的位置不同。
为了实现本发明的目的,还提供了一种液体喷射方法,通过利用液体容器中的多个汽泡产生设备通过将能量提供到所述多个汽泡产生设备,在液体容器中容纳的液体中产生汽泡,利用产生的汽泡从喷嘴喷射液体,
其中控制从所述喷嘴喷射的液体以便通过采用以下两种步骤使其具有至少两个不同的特性:
主操作控制步骤,其通过将均匀的能量提供到所述液体容器中的所有的汽泡产生设备,从所述喷嘴喷射液体;以及
次操作控制步骤,其中提供能量到所述液体容器中的所有的汽泡产生设备,并且在次操作控制步骤中,通过在将能量提供到所述多个汽泡产生设备中的至少一个的方式与将能量提供到所述多个汽泡产生设备中的另一个的方式之间设置一个差值,根据该差值控制从所述喷嘴喷射的液体,使该液体具有与在所述主操作控制步骤中喷射的液体的飞行特性不同的飞行特性,以使该液体被射出到一个位置,该位置与由所述主操作控制设备喷射的液体被射出到的位置不同。
为了实现本发明的目的,还提供了一种液体喷射方法,通过利用液体容器中的多个汽泡产生设备通过将能量提供到所述多个汽泡产生设备,在液体容器中容纳的液体中产生汽泡,利用产生的汽泡从喷嘴喷射液体,
其中控制从所述喷嘴喷射的液体以便通过采用以下两种步骤使其具有至少两个不同的特性:
主操作控制步骤,其通过将能量提供到所述液体容器中的所有的汽泡产生设备,从所述喷嘴喷射液体;以及
次操作控制步骤,其提供能量到所有的汽泡产生设备,并且通过在将能量提供到所述多个汽泡产生设备中的至少一个的方式与在所述主操作控制步骤中提供能量的方式之间设置一个差值,根据液体的该差值利用所述喷嘴进行喷射,该液体具有与在所述主操作控制步骤中喷射的液体的飞行特性不同的飞行特性,以使该液体被射出到一个位置,该位置与在所述主操作控制步骤中喷射的液体被射出到的位置不同。
为了实现本发明的目的,还提供了一种液体喷射方法,通过利用形成液体容器的一个内壁的至少一部分的汽泡产生区域,在所述液体容器中容纳的液体中产生汽泡,利用产生的汽泡从喷嘴喷射液体,
其中控制从所述喷嘴喷射的液体以便通过采用以下两种步骤使其具有至少两个不同的飞行特性:
主操作控制步骤,其中通过提供能量使得在所述汽泡产生区域中的能量分布是均匀的,从所述喷嘴喷射液体;以及
次操作控制步骤,其中当能量提供到所述汽泡产生区域时,在所述汽泡产生区域中的能量分布上设置一个差值,根据该差值控制从所述喷嘴喷射的液体的飞行特性,使得该飞行特性与在所述主操作控制步骤中喷射的液体的飞行特性不同,以使该液体被射出到一个位置,该位置与在所述主操作控制步骤中喷射的液体被射出到的位置不同。
为了实现本发明的目的,还提供了一种利用喷头的液体喷射方法,每个喷头包括在预定方向上平行排列的多个液体喷射部分,液体喷射部分每个包括:
液体容器,用于容纳液体;
多个加热元件,用于响应能量的提供产生汽泡,加热元件在所述预定方向上排列在所述液体容器中;以及
喷嘴,用于通过利用由加热元件产生的汽泡喷射所述液体容器中的液体;
其中所述液体容器中的所有的加热元件提供有能量,并通过在将能量提供到加热元件的至少一个的方式与将能量提供到加热元件的另一个的方式之间设置一个差值,根据该差值控制从所述喷嘴喷射液体的方向。
为了实现本发明的目的,还提供了一种利用喷头的液体喷射方法,每个喷头包括在预定方向上平行排列的多个液体喷射部分,液体喷射部分每个包括:
液体容器,用于容纳液体;
多个加热元件,用于响应能量的提供产生汽泡,加热元件在所述预定方向上排列在所述液体容器中;以及
喷嘴,用于通过利用由加热元件产生的汽泡喷射所述液体容器中的液体;
其中所述液体容器中的所有的加热元件提供有能量,并通过进行能量提供使得由至少一个加热元件在部分液体中产生汽泡所需的时间和由另外一个加热元件在液体的另一部分中产生汽泡所需的时间之间设置一个差值,根据该差值控制从所述喷嘴喷射液体的方向。
根据本发明的第一个方面,提供一种液体喷射装置,其包括用于容纳液体的液体容器,与能量的提供相对应的在液体容器中的液体中产生汽泡的多个汽泡产生单元,以及用于通过采用由汽泡产生单元产生的汽泡来喷射液体容器中的液体的喷嘴。在液体容器中配置汽泡产生单元,并且为所有的在液体容器中的汽泡产生单元提供能量,并通过在将能量提供到至少一个汽泡产生单元的方式与将能量提供到另一个汽泡产生单元的方式之间设置一个差值,依据该差值控制从喷嘴喷射的液体的飞行特性。
根据本发明的第二个方面,提供一种液体喷射装置,其包括用于容纳液体的液体容器,与能量的提供相对应的在液体容器中的液体中产生汽泡的多个汽泡产生单元,以及用于通过采用由汽泡产生单元产生的汽泡来喷射液体容器中的液体的喷嘴。在液体容器中配置汽泡产生单元,并且为所有的在液体容器中的汽泡产生单元提供能量,并通过进行能量提供使得在用于由至少一个汽泡产生单元在液体中产生汽泡所需的时间和用于由另一个汽泡产生单元在液体中产生汽泡所需的时间之间设置一个差值,依据该差值控制从喷嘴喷射的液体的飞行特性。
根据本发明的第三个方面,提供一种液体喷射装置,其包括用于容纳液体的液体容器,汽泡产生区域,其与能量的提供相对应的在液体容器中的液体中产生汽泡并且形成液体容器的一个内壁的至少一部分,以及用于通过采用由汽泡产生区域产生的汽泡来喷射液体容器中的液体的喷嘴。当能量提供到汽泡产生区域时在汽泡产生区域中获得的能量分布具有一个差值,并且依据该差值,控制从喷嘴喷射的液体的飞行特性。
根据本发明的第四个方面,提供一种液体喷射装置,其包括用于容纳液体的液体容器,与能量的提供相对应的在液体容器中的液体中产生汽泡的多个汽泡产生单元,以及用于通过采用由汽泡产生单元产生的汽泡来喷射在液体容器中的液体的喷嘴。在液体容器中配置汽泡产生单元,汽泡产生单元包括:主操作控制单元,用于通过将能量提供到所有的汽泡产生单元而从喷嘴喷射液体;以及,次操作控制单元,其将能量提供到所有的汽泡产生单元并且通过在将能量提供到至少一个汽泡产生单元的方式与将能量提供到另一个汽泡产生单元的方式之间设置一个差值,使用喷嘴以依据具有不同于由主操作控制单元喷射的液体的飞行特性的液体的该差值进行喷射。
根据本发明的第五个方面,提供一种液体喷射装置,其包括用于容纳液体的液体容器,与能量的提供相对应的在液体容器中的液体中产生汽泡的多个汽泡产生单元,以及用于通过采用由汽泡产生单元产生的汽泡来喷射液体容器中的液体的喷嘴。在液体容器中配置汽泡产生单元,汽泡产生单元包括:主操作控制单元,用于通过将能量提供到所有的汽泡产生单元而从喷嘴喷射液体;以及,次操作控制单元,其将能量提供到所有的汽泡产生单元并且在将能量提供到至少一个汽泡产生单元的方式和由主操作单元提供能量的方式之间通过设置一个差值,使用喷嘴依据具有不同于由主操作控制单元喷射的液体的飞行特性的液体的该差值进行喷射。
根据本发明的第六个方面,提供一种液体喷射装置,其包括用于容纳液体的液体容器;汽泡产生区域,其与能量的提供相对应的在液体容器中的液体中产生汽泡并且形成液体容器的一个内壁至少一部分;喷嘴用于通过采用由汽泡产生区域产生的汽泡来喷射液体容器中的液体;主操作控制单元,其通过将能量提供到汽泡产生区域从喷嘴喷射液体;以及,次操作控制单元,通过在将能量提供到汽泡产生区域时获得的汽泡产生区域中的能量分布中设置一个差值,该次操作控制单元依据具有不同于由主操作控制单元喷射的液体的飞行特性的液体的该差值使用喷嘴以进行喷射。
根据本发明的第七个方面,提供一种液体喷射方法,其通过采用在液体容器中的多个汽泡产生单元通过将能量提供到汽泡产生单元在容纳在液体容器中的液体中产生汽泡,而通过使用该汽泡产生单元从喷嘴喷射液体。通过采用主操作控制步骤和次操作控制步骤控制从喷嘴喷射的液体以使其具有至少两个不同的特性:在主操作控制步骤中通过将均匀的能量提供到液体容器中的所有的汽泡产生单元而从喷嘴喷射液体;在次操作控制步骤中将能量提供到液体容器中的所有的汽泡产生单元并在次操作控制步骤中通过在将能量提供到至少一个汽泡产生单元的方式与将能量提供到另一个汽泡产生单元的方式之间设置一个差值,依据该差值来控制从喷嘴喷射的液体使其具有不同于由主操作控制步骤中喷射的液体的飞行特性的特性。
根据本发明的第八个方面,提供一种液体喷射方法,其通过采用在液体容器中的多个汽泡产生单元,通过将能量提供到汽泡产生单元在液体容器中容纳的液体中产生汽泡,通过使用产生的汽泡从喷嘴喷射液体。通过采用主操作控制步骤和次操作控制步骤控制从喷嘴喷射的液体以便使其具有至少两种不同的特性:在主操作控制步骤中通过将均匀的能量提供到液体容器中的所有的汽泡产生单元而从喷嘴喷射液体;次操作控制步骤将能量提供到所有的汽泡产生单元,并通过在将能量提供到至少一个汽泡产生单元的方式与在主操作控制步骤中提供能量的方式之间设置一个差值,依据具有不同于在主操作控制步骤中喷射的液体的飞行特性的液体的该差值来使用喷嘴以进行喷射。
根据本发明的第九个方面,提供一种液体喷射方法,其通过利用形成液体容器的一个内壁的至少一部分的汽泡形成区域,在液体容器中容纳的液体中产生汽泡,通过利用产生的汽泡从喷嘴喷射液体。通过采用主操作控制步骤和次操作控制步骤控制从喷嘴喷射的液体以便使其具有至少两种飞行特性:在主操作控制步骤中通过提供能量以致在汽泡产生区域中的能量分布是均匀的,从喷嘴喷射液体;在次操作控制步骤中当能量提供到汽泡产生区域时通过汽泡产生区域中的能量分布设置一个差值,依据该差值来控制从喷嘴喷射的液体使其具有不同于在主操作控制步骤中喷射的液体的能量分布的飞行特性。
根据本发明的第十个方面,提供一种液体喷射装置,其包括用于容纳液体的液体容器,与能量的提供相对应的用于在液体容器中的液体中产生汽泡的多个汽泡产生单元,以及用于通过利用由汽泡产生单元产生的汽泡来喷射液体容器中的液体的喷嘴。在液体容器中配置汽泡产生单元,并且在液体容器中的所有的汽泡产生单元提供有能量,并通过在将能量提供到至少一个汽泡产生单元的方式与将能量提供到另一个汽泡产生单元的方式之间设置一个差值,依据该差值控制从喷嘴喷射的液体以便被射出到至少两个不同的位置。
根据本发明的第十一个方面,提供一种液体喷射装置,其包括用于容纳液体的液体容器,与能量的提供相对应的用于在液体容器中的液体中产生汽泡的多个汽泡产生单元,以及用于通过利用由汽泡产生单元产生的汽泡来喷射液体容器中的液体的喷嘴。在液体容器中配置汽泡产生单元。在液体容器中的所有的汽泡产生单元提供有能量,并通过能量提供使得在用于由至少一个汽泡产生单元在液体中产生汽泡所需的时间和用于由另一个汽泡产生单元在液体中产生汽泡所需的时间之间设置一个差值,依据该差值控制从喷嘴喷射的液体以便被射出到至少两个不同的位置。
根据本发明的第十二个方面,提供一种液体喷射装置,其包括用于容纳液体的液体容器;汽泡产生区域,其与能量的提供相对应在液体容器中的液体中产生汽泡并形成液体容器的一个内壁的至少一部分;以及用于利用由汽泡产生区域产生的汽泡来喷射液体容器中的液体的喷嘴。当能量提供到汽泡产生区域时在汽泡产生区域中获得的能量分布具有一个差值,依据该差值,控制从喷嘴喷射的液体以便被射出到至少两个不同的位置。
根据本发明的第十三个方面,提供一种液体喷射装置,其包括用于容纳液体的液体容器,用于与能量的提供相对应的在液体容器中的液体中产生汽泡的多个汽泡产生单元,以及用于通过利用由汽泡产生单元产生的汽泡来喷射液体容器中的液体的喷嘴。在液体容器中配置汽泡产生单元,并且汽泡产生单元包括:主操作控制单元,用于通过将能量提供到所有的汽泡产生单元从喷嘴喷射液体;以及,次操作控制单元,其将能量提供到所有的汽泡产生单元并且通过在将能量提供到至少一个汽泡产生单元的方式与将能量提供到另一个汽泡产生单元的方式之间设置一个差值,依据该差值对从喷嘴喷射的液体进行控制以便将液体射出到一个位置,该位置不同于由主操作控制单元喷射的液体被射出到的位置。
根据本发明的第十四个方面,提供一种液体喷射装置,其包括用于容纳液体的液体容器,用于与能量的提供相对应的在液体容器中的液体中产生汽泡的多个汽泡产生单元,以及用于通过利用由汽泡产生单元产生的汽泡来喷射液体容器中的液体的喷嘴。在液体容器中配置汽泡产生单元,汽泡产生单元包括:主操作控制单元,用于通过将能量提供到所有的汽泡产生单元而从喷嘴喷射液体;以及,次操作控制单元,其将能量提供到所有的汽泡产生单元并且通过在将能量提供到至少一个汽泡产生单元的方式与由主操作控制单元提供能量的方式之间设置一个差值,控制从喷嘴喷射的液体以使液体被射出到一个位置,该位置不同于由主操作控制单元喷射的液体被射出到的位置。
根据本发明的第十五个方面,提供一种液体喷射装置,其包括:用于容纳液体的液体容器;汽泡产生区域,其在用于与能量的提供相对应的在液体容器中的液体中产生汽泡并且形成液体容器的一个内壁至少一部分;用于通过采用由汽泡产生区域产生的汽泡来喷射液体容器中的液体的喷嘴;主操作控制单元,其通过将能量提供到汽泡产生区域从喷嘴喷射液体;以及次操作控制单元,其通过在能量提供到汽泡产生区域时在汽泡产生区域中获得的能量分布中设置一个差值,控制从喷嘴喷射的液体以使液体被射出到一个位置,该位置不同于由主操作控制单元喷射的液体被射出到的位置。
根据本发明的第十六个方面,提供一种液体喷射方法,其通过利用在液体容器中的多个汽泡产生单元,通过将能量提供到汽泡产生单元在容纳在液体容器中的液体中产生汽泡,通过利用产生汽泡的从喷嘴喷射液体。通过采用主操作控制步骤和次操作控制步骤控制从喷嘴喷射的液体以使液体被射出到至少两个不同的位置:在主操作控制步骤中通过将均匀的能量提供到液体容器中的所有的汽泡产生单元而从喷嘴喷射液体;在次操作控制步骤中液体容器中的所有的汽泡产生单元提供有能量,并在次操作控制步骤中通过在将能量提供到至少一个汽泡产生单元的方式与将能量提供到另一个汽泡产生单元的方式之间设置一个差值,依据该差值来控制从喷嘴喷射的液体使液体被射出到一个位置,该位置不同于由主操作控制单元喷射的液体被射出到的位置。
根据本发明的第十七个方面,提供一种液体喷射方法,其通过利用在液体容器中的多个汽泡产生单元,通过将能量提供到汽泡产生单元在液体容器中容纳的液体中产生汽泡,通过利用产生的汽泡从喷嘴喷射液体。通过采用主操作控制步骤和次操作控制步骤控制从喷嘴喷射的液体以使其被射出到至少两种不同的位置:在主操作控制步骤中通过将均匀的能量提供到液体容器中的所有的汽泡产生单元而从喷嘴喷射液体;在次操作控制步骤中,液体容器中的所有的汽泡产生单元提供有能量,并在次操作控制步骤中通过在将能量提供到至少一个汽泡产生单元的方式与在主操作控制步骤中提供能量的方式之间设置一个差值,依据该差值来控制从喷嘴喷射的液体使液体被射出到一个位置,该位置不同于由主操作控制单元喷射的液体被射出到的位置。
根据本发明的第十八个方面,提供一种液体喷射方法,用于通过利用将能量提供到液体容器中的汽泡产生区域而在液体中产生的汽泡从喷嘴喷射液体容器中的液体。汽泡产生区域形成液体容器的一个内壁的至少一部分。通过采用主操作控制步骤和次操作控制步骤控制从喷嘴喷射的液体以便被射出到至少两个不同的位置:在主操作控制步骤中通过将能量提供到汽泡产生区域以致在汽泡产生区域的能量分布是均匀的,从喷嘴喷射液体;在次操作控制步骤中当能量提供到汽泡产生区域时通过设置在汽泡产生区域中获得的能量分布以使其具有一个差值,控制从喷嘴喷射的液体使液体被射出到一个位置,该位置不同于由主操作控制单元喷射的液体被射出到的位置。
根据本发明的第十九个方面,提供一种具有喷头的液体喷射装置,每个喷头包括在预定方向上平行排列的多个液体喷射部分。液体喷射部分每个包括用于容纳液体的液体容器,用于与能量的提供相对应的产生汽泡的多个加热元件,以及用于通过利由加热元件产生的汽泡来喷射液体容器中的液体的喷嘴。在液体容器中以预定方向设置加热元件。在液体容器中的所有加热元件提供有能量,并通过在将能量提供到至少一个加热元件的方式与将能量提供到另一个加热元件的方式之间设置一个差值,依据该差值控制从喷嘴喷射液体的方向。
根据本发明的第二十个方面,提供一种具有喷头的液体喷射装置,每个喷头包括在预定方向上平行排列的多个液体喷射部分。液体喷射部分每个包括用于容纳液体的液体容器,用于与能量的提供相对应的产生汽泡的多个加热元件,以及用于通过采用由加热元件产生的汽泡来喷射液体容器中的液体的喷嘴。在液体容器中的预定方向上设置加热元件。液体容器中的所有的加热元件提供有能量,并通过进行能量提供使得在用于由至少一个加热元件在部分液体中产生汽泡所需的时间与用于由另一个加热元件在液体的另一部分中产生汽泡所需的时间之间设置一个差值,依据该差值控制从喷嘴喷射的液体的方向。
根据本发明的第二十一个方面,提供一种具有喷头的液体喷射装置,每个喷头包括在预定方向上平行排列的多个液体喷射部分。液体喷射部分每个包括用于容纳液体的液体容器,用于与能量的提供相对应的产生汽泡的多个加热元件,以及用于通过利用由加热元件产生的汽泡来喷射液体容器中的液体的喷嘴。在液体容器中的预定方向上设置加热元件。对于每个喷头,将能量提供到液体容器中的所有的加热元件,并通过在将能量提供到至少一个加热元件的方式与将能量提供到另一个加热元件的方式之间设置一个差值,依据该差值控制从喷嘴喷射的液体的方向。
根据本发明的第二十二个方面,提供一种具有喷头的液体喷射装置,每个喷头包括在预定方向上平行排列的多个液体喷射部分。液体喷射部分每个包括用于容纳液体的液体容器,用于与能量的提供相对应的产生汽泡的多个加热元件,以及用于通过利用由加热元件产生的汽泡来喷射液体容器中的液体的喷嘴。在液体容器中的预定方向上设置加热元件。对于每个喷头,将能量提供到液体容器中的所有的加热元件,并通过进行能量提供以致在用于由至少一个加热元件在部分液体中产生汽泡所需的时间与用于由另一个加热元件在液体的另一部分中产生汽泡所需的时间之间设置一个差值,依据该差值控制从喷嘴喷射的液体的方向。
根据本发明的第二十三个方面,提供一种利用喷头的液体喷射方法,每个喷头包括在预定方向上平行排列的多个液体喷射部分。液体喷射部分每个包括用于容纳液体的液体容器,用于与能量的提供相对应的产生汽泡的多个加热元件,在液体容器中的预定方向上设置该加热元件,以及用于通过采用由加热元件产生的汽泡来喷射在液体容器中的液体的喷嘴。在液体容器中的所有的加热元件提供有能量,并通过将能量提供到至少一个加热元件的方式与将能量提供到另一个加热元件的方式之间设置一个差值,依据该差值控制从喷嘴喷射的液体的方向。
根据本发明的第二十四个方面,提供一种利用喷头的液体喷射方法,每个喷头包括在预定方向上平行排列的多个液体喷射部分。液体喷射部分每个包括用于容纳液体的液体容器,用于与能量的提供相对应的产生汽泡的多个加热元件,在液体容器中的预定方向上设置该加热元件,以及用于通过利用由加热元件产生的汽泡来喷射液体容器中的液体的喷嘴。液体容器中的所有的加热元件提供有能量,并通过进行能量提供以使在用于由至少一个加热元件在部分液体中产生汽泡所需的时间与用于由另一个加热元件在液体的另一部分中产生汽泡所需的时间之间设置一个差值,依据该差值控制从喷嘴喷射的液体的方向。
根据本发明,通过喷射具有第一飞行特性的液体并设置能量的提供或能量分布上的差值或时间差,就可以喷射具有不同于第一飞行特性的第二飞行特性的液体。因此,就可以控制从单一喷嘴喷射的液体以具有多种飞行特性之一。
根据本发明,通过将液体射出到第一位置,并设置能量的提供或能量分布上的差值或时间差,就可以将从单一喷嘴喷射的液体射出到多个位置之一。
例如,根据本发明,当液体容器中的多个加热电阻具有不同的阻值时,通过在将能量提供到加热电阻上设置一个差值,设定用于每个加热电阻的产生汽泡所需的时间以便相同。这就消除了喷射液体方向上的偏移。
因此,例如当两个相邻液体喷射部分射出到的液体位置上存在偏移时,通过将能量提供到加热电阻上对于一个或两个液体喷射部分设置差值,就可以控制加热电阻上用于产生汽泡所需的时间以便不一致。这样可以改变喷射液体的方向并可以调整液体被射出到位置的间隔。
此外,通过改变液体各喷射部分喷射液体的方向,例如,对于每行或每行中,通过适当地改变某些液体喷射部分喷射液体的方向,就可以提高打印的图象质量。
附图说明
图1是示出应用了本发明的液体喷射装置的打印机喷头片的分解透视图;
图2A和2B是示出图1中所示的打印机喷头片中加热电阻的排列的细节平面图和侧面图;
图3A和3B是示出第一实施例中的各个独立的加热电阻的情况下获得的在墨水汽泡产生时间上的差值与墨水微滴的喷射角度之间的关系的图;
图4是示出喷头与打印纸之间的关系的截面图;
图5是示出第一示例的示意电路图,其中可以设定均分的加热电阻产生汽泡的时间之间的差值;
图6是示出第二示例的示意电路图,其中可以设定均分的加热电阻产生汽泡的时间之间的差值;
图7是示出第三实施例的示意电路图,其中可以设定均分的加热电阻产生汽泡的时间之间的差值;
图8是示出在图7中所示的电路获得结果的图表;
图9是示出第四实施例的示意电路图,其中可以设定均分的加热电阻产生汽泡的时间之间的差值;
图10是说明图9中的输入B1和B2的值和射出的液滴的位置;
图11是示出图9中所示的电路的具体形状的平面图;
图12是说明应用了本发明的第一变型例;
图13是说明应用了本发明的第二变型例;
图14是说明应用了本发明的第三变型例;
图15是说明应用了本发明的第四变型例;
图16是说明应用了本发明的第五变型例;
图17是说明应用了本发明的第六变型例;
图18构成示出的现有技术的行式喷头的平面图;以及
图19A和19B是示出由图18中所示的行式喷头打印图像的状态的剖面图和平面图。
具体实施方式
下面将参照附图描述本发明的实施例。
图1是示出应用了本发明的液体喷射装置的打印机喷头片11的分解透视图。在图1中,喷嘴板17被结合到到隔板层(barrier layer)16。示出了分隔开的喷嘴板17。
打印机喷头片11是采用上述热方法的一种类型。在打印机喷头片11中,基底部件14包括由硅等组成的半导体基底和在半导体基底15的一个表面上形成的加热电阻13(在本发明中加热电阻相当于汽泡产生单元或加热元件,并且当其被施加了能量时加热电阻用于在液体中产生汽泡)。加热电阻13通过在半导体基底15上形成的导体部分(未示出)电连接到外围电路。
隔板层16由光敏环化橡胶抗蚀剂(photosensitive cyclized rubber resist)或曝光-固化干膜抗蚀剂(exposure-curing dry-film resist)制成,并通过在其上形成加热电阻13的半导体基底15的整个表面上叠置抗蚀剂而形成,并采用光刻工艺去除不需要的部分。
喷嘴板17中具有带喷射部分的多个喷嘴,并且通过例如利用镍的电铸技术形成。喷嘴板17连接到隔板层16上,使得喷嘴18的位置可对应于加热电阻13的位置,即喷嘴18可与加热电阻13相对。
基底部件14、隔板层16和喷嘴板17构成墨水容器12,以使其环绕加热电阻13。具体地,基底部件14形成墨水容器12的底壁,阻挡层16形成墨水容器12的侧壁,以及喷嘴板17形成墨水容器12的顶壁。在此结构中,墨水容器12具有图1的右前方中的通孔区。通孔区连接到墨水流动通道(未示出)。
上述打印机喷头片11通常包括数百个单元的加热电阻13和设置有加热电阻13的墨水容器12。响应打印机的控制单元的指令,独立地选择每个加热电阻13,并可以从与墨水容器12相对的喷嘴18喷射与加热电阻13相对应的墨水容器12中的墨水。
换句话说,在打印机喷头片11中,墨水容器12装有墨水,从连接到喷头片11的墨水盒(未示出)供应墨水。通过激励在短时间内,例如1至3微秒,流过加热电阻13的脉冲电流,加热电阻13就被快速地加热。结果,在与加热电阻13接触的部分就产生气体状态的墨水汽泡,并且墨水汽泡的膨胀就驱出一定量(墨水气化)的墨水。在此方式下,体积相当于喷嘴18接触部分中驱出的墨水的体积的墨水作为墨水微滴从喷嘴18喷射,并射出到打印纸上。
图2A和2B分别示出喷头片11中的加热电阻13的排列的细节平面图和侧面图。在图2A的平面图中,点划线表示喷嘴18的位置。
如图2A和2B中所示,在本实施例的喷头片11中,一个墨水容器12包括两个平行排列的分开的加热电阻13。换句话说,墨水容器12包括均分(bisected)的加热电阻13。加热电阻13的排列方向为喷嘴18的排列方向(图2A和2B中的水平方向)。
在这种均分类型中,其中一个加热电阻13被纵向分开,每个分隔的加热电阻13具有相同的长度和一半的宽度。因此,分隔的加热电阻13的阻值是最初加热电阻13的两倍。通过串联分隔的加热电阻13,串联了具有两倍阻值的分开的加热电阻13,使得总的阻值是最初加热电阻13的四倍。
这里,为了墨水容器12中的墨水沸腾,所以必须将一定的功率量提供给它们而使加热电阻13加热。这是因为沸点产生的能量被用于喷射墨水。如果电阻值小,就必须增加流过的电流。然而,通过提高加热电阻13的阻值,用小的电流就可以将墨水变为沸点。
这还降低了用于流过电流的晶体管等的尺寸,因此就获得占用空间的减少。通过降低加热电阻13的厚度,就可以提高阻值。然而,在考虑选择用于加热电阻13的材料和它的强度(耐用性)时,就存在对降低加热电阻13厚度的限制。因此,通过将不降低其厚度的加热电阻13分隔开,就提高了加热电阻13的阻值。
当一个墨水容器12包括均分的加热电阻13时,通常用于每个加热电阻13到达使墨水沸腾的温度所需的时间(汽泡产生时间)设置为相等。
均分的电阻13形状上不相同。由于制造上的误差,通常尺寸,例如厚度,会改变。这导致汽泡产生时间的差异。汽泡产生时间上的差异的产生会引起一种情况,在这种情况中一个加热电阻13上的墨水和另一个加热电阻13上的不沸腾。
当造成汽泡产生时间上的差异时,墨水喷射的角度就不再垂直,并且墨水被射出到的位置就偏离正确的位置。
图3A和3B是示出作为本实施例中的每个分隔的加热电阻13的情况下获得的在墨水的汽泡产生时间的差值与墨水微滴的喷射角度之间的关系图。图中示出的值是计算机模拟的结果。在每个图中,X方向表示其中排列喷嘴18的方向(平行排列的加热电阻13的方向)。Y方向表示垂直于X方向的方向,Y方向是其中传送打印纸的方向。
注意两个图中的数据,水平轴表示汽泡产生时间上的差值。在图3A和3B中,0.04微秒的时间差对应于3%的电阻差的变化,0.08微秒的时间差对应于大约6%的电阻差的变化。
如上所述,当建立汽泡产生时间中的差别时,墨水的喷射角度不再垂直。因此,墨水射到的位置就偏离了正确位置。
因此,在本实施例中,通过利用上述特性,就可以控制加热电阻13的汽泡产生时间。
在本发明中,通过将(均匀的)能量提供到一个墨水容器12中的所有的加热电阻13从而从喷嘴18喷射墨水微滴的装置称为“主操作控制器”。换句话说,用于从喷嘴18喷射墨水微滴的控制称为“主操作控制器”。实施该控制,例如在本实施例中,使得当一个墨水容器12包括均分的加热电阻13时,同时提供相同量的能量(功率)将加热电阻13上的墨水转变为沸点以使用于每个加热电阻13使墨水到达沸点的温度所需时间可以理论上相等,换句话说,喷射墨水的角度可以垂直于墨水被射出到的表面。
与这种装置不同,该装置中通过将能量提供到加热电阻13以使在用于使至少一个加热电阻13产生汽泡所需的时间与用于使该至少一个加热电阻13以外的另一个加热电阻产生汽泡所需的时间之间设置一个差值,由此在将能量提供到至少一个加热电阻13的方式与将能量提供到该至少一个加热电阻13之外的另一个加热电阻的方式之间设置一个差值,或者通过控制提供至少一个加热电阻13的方式以便不同于主操作控制器的方式,利用该差值从喷嘴18喷射与通过主操作控制器喷射的墨水微滴的飞行特性不同的飞行特性(例如飞行方向,飞行路径,或飞行的墨水微滴的旋转动量)的墨水微滴,换句话说,用于控制从喷嘴18喷射的墨水微滴以便被射出到一个通过主操作控制器喷射的墨水微滴被射出到该位置的位置的装置称为“次操作控制器”。然而,次操作控制器与主操作控制器在将能量提供到墨水容器12中的所有的加热电阻13的方面是相同的。
因此,例如,当均分的加热电阻13的阻值具有误差和不同时,加热电阻13就具有汽泡产生时间上的差值。因此,仅利用主操作控制器偏移垂直喷射墨水的角度,使得墨水微滴被射出到的位置偏离正确的位置。然而,通过利用次操作控制器以便控制每个加热电阻13使其具有相等的汽泡产生时间,墨水喷射的角度就可以设置为直角。
此后,下面将参照图4描述墨水喷射角度校正的调整。图4是示出喷嘴18与打印纸P之间的关系的截面图。
尽管在常规的喷墨打印机的情况下喷嘴18的顶端与打印纸P之间的距离H为大约1至2毫米,这里假设距离H保持为恒定值,即大约2毫米。距离H必须保持为大约恒定值的原因是因为距离H的变化会改变墨水微滴被射出到的位置。换句话说,当墨水微滴垂直于打印纸P的表面喷射时,即使距离H在某种程度上改变,墨水微滴被射出到的位置也不改变。相反,当具有改变的飞行特性的墨水微滴被喷射并偏离时,墨水微滴被射出到的位置根据距离H的变化而改变。
当打印机喷头片11的分辨率是600dpi时,每个墨水微滴I被射出到的位置之间的间隔(字点间隔(dot interval))为
25.40×1000/600≈42.3(μm)
此外,假设上述值的75%,即30μm为最大位移量,偏移角θ(deg)为
tan2θ=30/2000≈0.015
因此,θ≈0.43(deg)
字点的最大位移量为75%的原因如下:例如,当采用两位控制信号时,用于移动字点的控制信号的数量就是四个。为了连续地构成由相邻喷嘴18在上述范围中形成的字点,在四个字点之间的距离设置为一个字点间距(42.3μm)的3/4(=75%)是合理的。在本实施例中,最大位移量设置为一个字点间距的75%。
图3A和3B所示的结果表示为获得0.43度的偏移角,需要大约0.09μm的汽泡产生时间差。这对应于大约6.75%的电阻差。上述距离H优选设置为0.5毫米至5毫米的范围,更优选设置为大约1毫米至3毫米范围内的恒定值。
由于墨水微滴的偏移喷射、作为距离的H小于0.5毫米数值将导致字点的较小的最大位移量,因此不能获得偏移喷射足够的优点。相反,在作为距离H的大于5毫米数值的情况下,墨水微滴被射出到位置的精度就会降低(因为认为当墨水微滴被射出时空气阻力对墨水微滴产生影响增加)。
此后,下面将更加详细地描述墨水喷射方向改变的情况下的示例。
图5是示出第一示例的示意电路图,其中可设定加热电阻13的汽泡产生时间上的差值。在第一示例中,控制打印机喷头片1以致可以同时提供不同量的能量。换句话说,通过同时给两个加热电阻13提供不同量的能量,就能确保提供用于墨水微滴的稳定喷射的足够能量至两个加热电阻13。因此,当控制墨水微滴喷射的方向时,就可以获得墨水微滴的稳定喷射。
因为提供到每个加热电阻13的能量只需为用于稳定的喷射的能量的大约一半,所以就不会出现现有技术和较早申请1、3和4中描述的问题。这由本发明的特点促成,其中当维持提供到每个加热电阻13的总能量数量时,不需要单独地驱动多个加热电阻13,就改变了加热区域(两个加热电阻13上的区域)的热分布。
在图5中,电阻Rh-A和Rh-B分别是均分的加热电阻13。形成电路以致电流可以流入或流出用于连接电阻Rh-A和Rh-B的一个通路(中点)。电阻Rx用作偏移喷射的墨水微滴。电阻Rx和开关Swb起到通过电阻Rh-A和Rh-B控制热量的功能。电源VH用于允许电流在电阻Rh-A、Rh-B和Rx中流动。
在图5中,假设电路不包括电阻Rx,或者开关Swb不彼此连接,当开关Swa开启时,电流从电源VH流到电阻Rh-A和Rh-B。没有电流在电阻Rx中流动。当电阻Rh-A和Rh-B的阻值彼此相等时,在电阻Rh-A和Rh-B中产生的热量就相同。
相反,当将开关Swb连接到任何一个触字点而使开关Swa开启时,在电阻Rh-A和Rh-B中流动的电流就具有不同的值。因此,两者中产生的热量是不同的。例如,在图5中,当开关Swb连接到上面的触字点时,电流在电阻Rh-A与Rx彼此并联连接的部分流动,并汇合形成一个合并的电流。合并的电流在电阻Rh-B中流动。因此,在电阻Rh-A中流动的电流就小于在电阻Rh-B流动的电流。这样就会使电阻Rh-A中产生的热量低于电阻Rh-B中产生的热量。
这里,根据电阻Rx的阻值,可以自由地设置电阻Rh-A中产生的热量与电阻Rh-B中产生的热量之间的比率。这可以设置在电阻Rh-A与Rh-B之间的汽泡产生时间上的差值。因此,与此相对应,就可以改变墨水微滴喷射的方向。
与上述情况类似,当开关Swb连接到下触字点时,就保持相反的关系,因此使在电阻Rh-A中流动的电流大于在电阻Rh-B流动的电流。
为了设置6.75%的差值,Rh(=Rh-A=Rh-B)与Rx之间的关系为
(Rh×Rx)/(Rh×(Rh+Rx))=
Rx/(Rh+R)=
1-0.0675=
0.9325
所以,Rx≈13.8×Rh。
因此,在等效于图5的电路的电路中,当均分的加热电阻13彼此连接时,开关Swb的切换可以改变在均分的加热电阻13中流动的电流。这就可以在电阻Rh-A与Rh-B之间设置汽泡产生时间的差值,因此就可以改变墨水微滴喷射的方向。
图6是示出第二示例的示意电路图,其中均分的加热电阻13之间可设置汽泡产生时间上的差值。在第二示例中,控制电路以使可以在不同的时间将相同或近似量的能量提供到均分的加热电阻13。
此外,通过采用本技术,在喷射墨水微滴时就可以将提供到加热电阻13的能量的总量维持到一个量,在该能量下可以稳定地喷射墨水微滴。因此,就可以进行墨水微滴的稳定喷射,并且通过设置提供到每个加热电阻13上的能量的差值,就可以获得本发明的特征,其中在维持提供到每个加热电阻13上的总的能量的同时改变加热区域的热分布。
在图6中,电阻Rh-A和Rh-B分别是均分的加热电阻13。当只有一个开关Swa开启时,电流就只在电阻Rh-A中流动。当只有一个开关Swb开启时,电流就只在电阻Rh-B中流动。
在该电路结构中,通过在不同时间开启开关Swa和Swb,就可以在电阻Rh-A上的墨水微滴达到沸腾的时间与在电阻Rh-B上的墨水微滴达到沸腾的时间之间设置一个差值。
图7是示出第三示例的示意电路图,其中可以在均分的加热电阻13之间设置汽泡产生的时间上的差值。在第三示例中,可以将电阻Rh-A与Rh-B之间的电流上的差值设置为四种类型,由此可以设置喷射墨水微滴的四个方向。
在图7中,电阻Rh-A和Rh-B分别是均分的加热电阻13。在本示例中,它们的阻值彼此相等。形成电路以使电流流入或流出用于连接电阻Rh-A和Rh-B的通路(中点)。三个电阻Rd用于改变可喷射墨水微滴的方向。晶体管Q起到电阻Rh-A和Rh-B的开关的功能。电路包括输入部分C,从该输入部分C输入二进制控制输入信号(只有在“1”时电流流动)。电路包括二进制输入C-MOS/NAND门L1和L2,以及输入部分B1和B2,从该输入部分B1和B2输入用于NAND门L1和L2的二进制信号(“0”或“1”)。NAND门L1和L2从电源VH提供有能量。三个电阻Rd、晶体管Q、输入部分C以及B1和B2,以及NAND门L1和L2起到控制电阻Rh-A和Rh-B中产生的能量的功能。
这里,在图5中所示的电阻Rx与图7中所示的电阻Rd之间,保持下面的关系:
Rx=2Rd/3
因此,当Rd≈1.5×13.8×Rh=20×Rh时,就可以设置6.75%的差值。
首先,在图7中,当1s输入到输入部分B 1和B2时,并且“1”输入到输入部分C,到达NAND门L1和L2的输入就为1s,以致NAND门L1和L2的输出就为0s。因此,没有电流在电阻Rd中流动,并且由电源VH引起的电流仅在电阻Rh-A和Rh-B中流动。因为电阻Rh-A和Rh-B具有相同的阻值,在电阻Rh-A和Rh-B中流动的电流就彼此相等。
此后,当“0”输入到输入部分B1,“1”输入到输入部分B2,并且“1”输入到输入部分C时,NAND门L1和L2的输出就分别为“1”和“0”。因此,没有电流在NAND门L2中流动,而电流就在NAND门L1中流动。在此情况下,当在电阻Rh-A中流动的电流设置为1时,在电阻Rh-B中流动的电流就是2Rd/(Rh+2Rd)。这里,当Rd≈20.7Rh时,就可以获得0.977(大约减少2.3%)。
而且,当“1”输入到输入部分B1,“0”输入到输入部分B2,并且“1”输入到输入部分C时,NAND门L1和L2的输出就分别为“0”和“1”。因此,只有电流在NAND门L2中流动,而没有电流在NAND门L1中流动。在此情况下,当在电阻Rh-A中流动的电流设置为1时,在电阻Rh-B中流动的电流就是Rd/(Rh+Rd)。当Rd≈20.7Rh时,就可以获得0.954(大约减少4.6%)。
当0s输入到输入部分B1和B2,并且“1”输入到输入部分C时,两个NAND门L1和L2的输出就为1s。因此,电流在两个C-MOS/NAND门L1和L2中流动。在此情况下,当在电阻Rh-A中流动的电流设置为1时,在电阻Rh-B中流动的电流就是2Rd/(3Rh+2Rd)。当Rd≈20.7Rh时,就可以获得0.933(大约减少6.7%)。
形成电路以致电流从电阻Rd流向NAND门L1,并且从电阻Rd流向NAND门L2的电流可以流入用于驱动C-MOS/NAND门L1和L2的电源电路的地,其未在图7中示出。
图8是示出上述结果的图表。如图8中所示,响应到达输入部分B1和B2的输入,就可以对应在电阻Rh-A中流动的电流改变在电阻Rh-B中流动的电流。
在图7的电路中,在一种情况下,其中通过将1s输入到输入部分B1和B2而获得的位置用作字点的参考位置,当“0”输入到输入部分B1并且“1”输入到输入部分B2时,就可以获得相应于一个字点间距的25%的偏移量。当“1”输入到输入部分B1并且“0”输入到输入部分B2时,就可以获得相应于一个字点间距的50%的偏移量。当0s输入到输入部分B1和B2时,就可以获得相应于一个字点间距的75%的偏移量。
图9是示出第四示例的示意电路图,其中可以在均分的加热电阻13之间设置汽泡产生时间的差值。图9还示出图7中所示电路的改进电路。
在图7的电路中,由于电源VH的电压被提供到C-MOS/NAND门L1和L2,必须采用(高耐压的)甚至在电源VH的电压下可以使用的PMOS晶体管作为C-MOS/NAND门L1和L2,因此设计上就限制了选择晶体管的自由度。因此,如图9中所示,提供与晶体管Q1相似类型的晶体管Q2和Q3并且可以在低的电压下驱动每个晶体管。这就降低了驱动门L1和L2的电压(图9中的与门)。三个电阻Rd,晶体管Q1、Q2和Q3,输入部分C、B1和B2,以及与门L1和L2起到控制电阻Rh-A和Rh-B中产生的热量的功能。
而且,尽管在图7的电路中的电阻Rh-A和Rh-B设置为具有相同的阻值,在图9的电路中,电阻Rh-A的阻值设置为小于电阻Rh-B的阻值。
在此情况下,当晶体管Q2和Q3不工作(一种状态,其中三个电阻Rd中没有电路流动),并且电流分别在电阻Rh-A和Rh-B中流动时,在电阻Rh-A和Rh-B中流动的电流就具有相同的值。因此,因为电阻Rh-A具有小于电阻Rh-B的阻值,所以电阻Rh-A产生的热量小于电阻Rh-B产生的热量。在此情况下,建立设定以使喷射的墨水微滴被射出到一个位置,该位置偏离喷射的参考位置为墨水微滴的最大移动量的一半。
图10是说明输入B1和B2的值和墨水微滴被射出到的位置。如图10中所示,在本实施例中,可以将墨水微滴被射出到的位置改变为四个。当0s输入到输入部分B1和B2,墨水微滴被射出在图10中的最左侧(偏移点)。
当“1”输入到输入部分B1并且“0”输入到输入部分B2时,电流仍在串联连接到晶体管Q3的两个电阻Rd中流动(没有电流在连接到晶体管Q2的电阻Rd中流动)。结果,在电阻Rh-B中流动的电流就小于当0s输入到输入部分B1和B2时获得的值。然而,同样在此情况下,在电阻Rh-A中流动的电流就小于在电阻Rh-B中流动的电流。
随后,当“0”输入到输入部分B1并且“1”输入到输入部分B2时,电流在连接到晶体管Q2的电阻Rd中流动(没有电流在串联连接到晶体管Q3的两个电阻Rd中流动)。结果,在电阻Rh-B中流动的电流就更加小于当“1”输入到输入部分B1并且“0”输入到输入部分B2时获得的值。在此情况下,在电阻Rh-B中流动的电流就小于在电阻Rh-A中流动的电流。
当1s输入到输入部分B1和B2时,电流就在连接到晶体管Q2和Q3的三个电阻Rd中流动。结果,在电阻Rh-B中流动的电流就更加小于当“0”输入到输入部分B1并且“1”输入到输入部分B2时获得的值。
通过采用上述技术,就设置与墨水微滴被射出到的正确位置相关的两个位置,即墨水微滴可被射出到的右侧和左侧的位置。根据到达输入部分B1和B2的输入的值,任意的位置可以设置为墨水微滴被射出到的位置。
在图7所示的电路中,可以相对墨水微滴被射出到的作为参考的位置移动一个字点间距的75%的最大值。然而,在此情况下,如上所述,喷射墨水微滴的角度具有相对于垂直线为0.86度的偏移角。
在图9的示例中,到达输入部分B的输入由两位表示,即,“0”和“0”,“0”和“1”,“1”和“0”,以及“1”和“1”。当墨水微滴可被射出到的位置依据该两位数值移动时,一个字点间距就必须分成3个。换句话说,四个位置形成为墨水微滴被射出到的位置。
在图9所示的电路中(同样在图7的实例中),当到达输入部分B1和B2的输入从0s到1s改变时,喷射墨水微滴的角度仅仅改变0.86度。因为此时与不同阻值相对应的值为6.75%,如上所述,可以采用电阻,其中满足关系:
Rh-B的阻值=Rh-A的阻值×1.0675
图11是示出满足上述关系的电阻Rh-A和Rh-B的平面图。在图11的示例中,电阻Rh-A和Rh-B具有相同的宽度(10μm)。电阻Rh-A具有20μm的纵向长度(图11中的垂直长度)并且电阻Rh-B具有21.4μm的纵向长度。
在图11中,部分(1)连接到图9的电源VH,部分(2)连接到图9中的晶体管Q1的漏极,并且部分(3)连接到图9中的两个晶体管Q2和Q3的漏极。图11中没有示出这些连接。
在图11的示例中,电阻Rh-A与Rh-B之间的面积比为
21.4/40=大约1.0675
随后,在本实施例中,下面将描述校正墨水微滴被射出到的位置的偏移的情况。
图12是利用本实施例的第一变型例,并示出由喷头片11射出墨水微滴的位置。在图12中,水平方向是其中排列喷嘴18的方向,垂直方向是其中供应打印纸的方向。此外,左侧示出在改变墨水微滴被射出到的位置之前获得的状态,右侧示出在改变墨水微滴被射出到的位置之后获得的状态。
在图12中,墨水微滴被射出到的一列位置可以水平位移到四个位置(图12中的(1)至(4))。每个墨水微滴被射出到的默认位置设定在位置(1)至(4)之间的位置(3)。与上述情况类似,在一个位置处,每个墨水微滴被射出到的位置只能位移一个字点间距的25%。
在图12中的左侧,在从左侧的所有的第一列到第四列中,通过上述主操作控制器射出墨水微滴。在此情况下,从墨水微滴被射出到的位置的左侧的第三列偏离到右侧。因此,在第二列与第三列之间就形成白色条纹并且打印质量劣化。
在此情况下,通过留下未改变的默认位置的第一、第二和第四列,并且仅仅将第三列向左移动,就可以减少第二列与第三列之间的白色条纹。在图12中,通过从位置(3)到位置(2)只移动第三列,即,向左侧移动一个字点间距的25%,第三列就可以位于邻近第二列与第四列之间的中央。
图12的右侧示出一种状态,其中通过将第三列从位置(3)位移到位置(2),第三列移动25%。在此方式下,第三列中的墨水微滴就可以靠近第二列与第四列之间的中央。这就使白色条纹不明显。
在图12的右侧中,通过从主操作控制器射出墨水微滴形成自左侧起的第一、第二和第四列。然而,这样形成自左侧的第三列,通过利用次操作控制器以便喷射具有不同于由主操作控制器喷射的墨水微滴的那些飞行特性的墨水微滴,改变墨水微滴被射出到的方向,由此墨水微滴被射出到的位置就从图12中的通过主操作控制器的位置(3)改变为更偏左侧(图12中的(2))。
当形成表现为覆盖条纹的字点时,由于墨水微滴被射出到的位置的两列之间的小间隔,与上述情况相反,可以移动位置的列以致加宽间隔。
当实施本技术时,在打印机本身中或在打印机喷头片11中,对于与每个喷头18相对应的墨水容器12,通过存储数据以便校正墨水微滴被射出到的位置的偏移,例如,有关输入到在上述实例中的输入部分B1和B2的数据,根据存储的数据,就可以控制提供到每个墨水容器12中的每个加热电阻13的能量。
此外,当采用图6中所示的电路时,对于每个喷头18,通过设置并存储有关差值的数据,该差值为用于使一个加热电阻13上的墨水微滴到达沸腾所需的时间与用于使另一个加热电阻13上的墨水微滴到达沸腾所需的时间之间的差,根据存储的数据,就可以控制提供到每个墨水容器12中的每个加热电阻13的能量。
在此方式下,当打印机喷头片11中的一些喷嘴18发生墨水微滴被射出到的位置上的偏移时,或者在行式喷头中的一些打印机喷头片11发生墨水微滴被射出到的位置上的偏移时,就可以校正该位置上的偏移。
此外,如图19A和19B中所示,当在行式喷头中的两个相邻的打印机喷头片1具有其间的墨水微滴被射出到的位置上的偏移时,就可以校正该位置上的偏移。
图19A和19B用于说明。在此情况下,考虑到第N个打印机喷头片1,从所有的喷嘴18射出的墨水微滴的方向可以以预定量改变到右侧;并且考虑到第(N+1)个打印机喷头片1,从所有的喷嘴18射出的墨水微滴的方向可以以预定量改变到左侧。确切地,可以改变从一些喷嘴18射出的墨水微滴的方向。
随后,将描述一种情况,其中通过采用本实施例提高了打印质量。
在行式喷头的情况下,预先固定每个打印机喷头片11的喷嘴18的位置。因此,墨水微滴被射出到的位置就预先确定。例如,对于600dpi的分辨率,喷嘴18之间的间隔为42.3微米。
相反地,在串行喷头的情况下,为了进行打印通过在一行上将喷头移动许多次,就可以相对容易地改变分辨率。
例如,在提供600dpi(喷嘴18之间的间隔为42.3微米)的串行喷头的情况下,通过打印一行并随后再次打印同一行,并控制再次打印的行的字点使其放置在首先打印的行的字点的中间位置,就可以打印具有1200dpi的分辨率的图象。
因为喷头不能在打印纸的宽度方向上移动,所以上述技术不能用于行式喷头。
然而,通过应用本实施例,可充分地提高分辨率,因此提高了打印质量。
图13是其中采用本实施例的第二变型例的说明。第二变型例是根据字点交错(interleaving)的字点排列的示例,其中每行的字点间距设置为常数,并且在第一行的间隔位置处排列下一行中的字点。在图13中,可以将墨水微滴被射出到的各位置的改变为四个点(1)至(4),并且点(4)默认设置。
在图13中,第一N行,墨水微滴被射出到默认位置(4)。
在随后的N+1行中,通过将墨水微滴被射出到的所有位置从位置(4)改变到位置(2),墨水微滴被射出到的位置向左移动一个字点间距的50%。在N+2行中,墨水微滴被射出到的位置与N行的那些位置相同。换句话说,在N、N+2、N+4、...行(偶数行)中,通过主操作控制器喷射墨水微滴并将墨水微滴射出到(4)。在N+1、N+3、N+5...(奇数行)中,通过次操作控制器喷射并偏转墨水微滴并将墨水微滴射出到位置(2)。
在此方式下,在N、N+2、N+4、...行(偶数行)中,根据(4)射出墨水微滴,并且在N+1、N+3、N+5...(奇数行)中,根据位置(2)射出墨水微滴。
因此,在两个相邻行中,墨水微滴被射出到的两组位置交替彼此偏移一个字点间距的50%。通过实施这种类型的打印,就可以实质上提高分辨率。
在所有行中,替代移动墨水微滴被射出到的位置,可以按几行为一组的形式移动位置。此外,不具体地限制从默认字点位置的位移量。
当进行上述控制时,对于每一行,通过在提供到各加热电阻13的能量的差值上存储数据,根据存储的数据就可以控制对加热电阻13的能量的提供。
图14是采用本实施例的第三变型例的说明,其中采用与高频震荡(dithering)相似的技术。
为了减弱当取样的图象中的像素的空间分辨率不够时而产生的反常(unnaturalness)图象,当量化原始图象时,高频震荡装置进行具有预先在输入信号中添加的轻微干扰和高频信号的量化。
图14所示出的不同于严密检测(narrow sense)下的高频震荡,但具有与高频震荡相似的效果。在图14中,将墨水微滴射出到的默认位置设为(4)。在图14中,假定字点的尺寸足够小。
在图14中的情况下,由伪随机功能发生器输出二进制数值并加入输入到输入位置B1和B2的输入信号。这样可以适当地改变墨水微滴被射出到的位置。
例如,在N行中,通过主操作控制器从左侧的第一和第四墨水微滴到达默认位置(4),并且从左侧的第二和第三各墨水微滴到达位置(3),该位置(3)从默认位置向左移动一个字点的25%。
上述技术还可以提高打印质量。
图15构成其中采用本实施例的第四变型例并示出字点平均工艺的说明。
在图15中,上面的说明示出其中射出没有偏移的墨水微滴的状态。通过主操作控制器射出墨水微滴。
在图15中的上面的说明中,字点的第四和第八列(它的内部由点组表示)表明该些字点小于其它列的字点(它的内部由虚线表示)。字点的第六列(它的内部由空白表示)表明该字点比字点的第四和第八列更小。
在此情况下,当不进行字点平均工艺时,在第四、第六和第八列中,在其中供应打印纸的方向(图15的垂直方向)上连续地形成小的字点,以致出现密度不均匀(垂直条纹)。
因此,在此情况下,通过采用次操作控制器进行字点平均工艺。
在图15的下面的说明中,例如,只采用主操作控制器从与第六列(位于第六列上的喷嘴18)相对应的喷嘴18在第六列上射出墨水微滴,与图15的上面的说明一样。然而,在第二列中,通过采用次操作控制器,墨水微滴偏移到右侧并射出到与第七列的字点位置相对应的位置。在第三列中,通过采用次操作控制器,墨水微滴偏移到左侧并射出到与第五列的字点位置相对应的位置。
通过采用本技术,控制与第六列相对应的喷嘴18以便不仅在第六列而且在另一列(本示例中的第五列或第七列)上射出墨水微滴,并控制墨水微滴以至不在一列上的连续行上射出墨水微滴。这同样应用了从与第四和第八列相对应的喷嘴18喷射的墨水微滴。
在上述字点的排列中,就防止从与第四、第六和第八列相对应的喷嘴18喷射的墨水微滴被射出到一列上的连续的行上。这样就能够防止看起来明显的密度不均匀并能够提高图象质量。
图16说明其中采用本实施例并形成高分辨率的第五变型例。在图16中,假设打印机喷头片11具有600dpi(喷嘴18之间的间隔为42.3微米)的分辨率。
在图16中,情况(1)示出通过从主操作控制器射出墨水微滴形成的字点。当只采用主操作控制器时获得的字点间距等于打印机喷头片11中的喷嘴18之间的间距,即42.3微米。
与情况(1)不一样,情况(2)至(4)示出通过采用次操作控制器以便在通过主操作控制器形成的字点中插入新的字点,提高打印分辨率。
例如,在情况(2)中,通过主操作控制器射出墨水微滴与情况(1)类似,通过采用次操作控制器以便在通过主操作控制器形成的字点中形成新的字点,使字点密度加倍。在此情况下,采用与图13中所示的类似的方法。打印纸输送间距设置为情况(1)中的间距的一半。
部分(3)示出其中四倍字点密度的状态。为了获得四倍字点密度,首先,当采用主操作控制器以便射出墨水微滴,控制墨水微滴以便在情况(1)中采用的双倍密度下墨水微滴被射出到打印纸的输送方向(即,打印纸的输送间距设置为情况(1)中采用的间距的一半)。此外,通过采用次操作控制器以偏移墨水微滴,就可以按情况(2)中采用的双倍密度射出墨水微滴。
部分(4)示出其中八倍字点密度的状态。通过采用主操作控制器,在打印纸的输送方向上以情况(1)中采用的双倍密度形成字点。这点与情况(1)中通过主操作控制器形成的字点类似。
此外,通过采用次操作控制器,偏转并射出喷射的墨水微滴以致字点的新的三个列可位于由主操作控制器形成的字点之间。就获得由次操作控制器形成的三列字点,该三列位于由主操作控制器形成的字点的两列之间,因此从位于由主操作控制器形成的字点的两列之间字点的左边一列相对应的喷嘴18喷射墨水微滴,并以两个不同的右侧方向偏转墨水微滴以便形成三个列之中的两列,并且从由主操作控制器形成的字点的两列之间的字点的右侧的列相对应的喷嘴18喷射墨水微滴,并使墨水微滴偏向左侧以便形成字点的三个列之中的另外一列字点。
如上所述,当打印机喷头片11具有600dpi的物理分辨率时,与情况(1)总一样,只通过主操作控制器就可以进行600dpi的打印。此外,次操作控制器的使用与情况(2)中一样能够以双倍密度(1200dpi)打印,与情况(3)中一样能够以四倍密度(2400dpi)打印,并且与情况(4)中一样能够以八倍密度(4800dpi)打印。
由于两个喷嘴18之间的间距使字点直径小的情况下,上述分辨率的提高是非常有效的。
图17说明其中采用本实施例并具有扫描(wobbled)状态的第六变型例。
在图17中,示例(1)示出仅通过主操作控制器形成字点,其中以喷嘴18的间距以与打印纸的输送方向平行排列字点的四列。
在图17中,示例(2)示出通过次操作控制器倾斜地形成字点的列。例如,在第一行中,与示例(1)类似,通过主操作控制器形成字点。在第二行中,通过控制喷嘴18以喷射并使墨水微滴偏移到右侧,在字点的第一列的右下部分处形成字点。在第三行中,和第二行中采用的偏移量相比,通过增加来自喷嘴18的偏移量,由此在距字点的第二行的右下部分的右下部分处形成字点。在此方式下,如图示例(2)中所示,当行的数目增加时通过逐级增加偏移量,就可以形成字点的倾斜的列。这种字点的形成避免了不均匀性和看起来清楚的条纹。
在图17中,示例(3)示出与示例(2)类似的倾斜地形成字点的列。在示例(3)中,在第一行中,与示例(1)类似,采用主操作控制器形成字点。在第二行至第四行中,与示例(2)类似,通过控制喷嘴18以便喷射并使墨水微滴偏移到图17中的右侧,在距字点的上列的右下部分处形成字点。随后,在第五行至第七行中,通过与第二行至第四行中的方向相反的方向喷射并偏移墨水微滴,即,在字点的上列的左下部分处形成图17中的右侧的字点。在第八列和随后的列中排列的字点与在第二列和随后的列中排列的字点相同。如上所述,通过以三角形的形式形成字点的列。就可以防止看起来清楚的条纹和不均匀性。
从以相反的方向倾斜地形成字点的列、到以单一方向倾斜地形成字点的列都是随意的,并且可以根据可能的墨水微滴偏移的最大量等来确定。
在串行打印机中通过非常多次往复地移动它的喷头即重写来实现打印方法例如图16中的示例(2)和(3)。相反地,在行式打印机中,它的喷头不移动,就不可能进行这种扫描。然而,在本发明中,通过采用次操作控制器实现打印方法。
已经描述了本发明的一个实施例。本发明并不限制于上述实施例,而可以进行下列的各种改进:
(一)在上述的实施例中,通过改变到达均分的加热电阻13的电流,用于加热电阻13上的墨水微滴到达沸腾所需的时间(汽泡产生时间)就彼此不同。此外,这可以结合其中控制时间使其不同的技术,在该时间内提供电流到达均分的加热电阻13。
(二)在上述实施例中,已经描述了其中在一个墨水容器12中平行排列两个加热电阻13的情况。均分的原因是足以检验均分的加热电阻13的耐用性并可以简化电路结构。然而,加热电阻13的排列并不限制于上述情况,而可以采用其中在一个墨水容器12中平行排列至少三个加热电阻13的设置。
(三)在上述实施例中,例示了打印机喷头片11和用于打印机中的行式喷头。然而,本发明并不限制于打印机,而可以提供到用于喷射含DNA溶液用于检测生物样品的装置。
(四)在上述实施例中,例示了加热电阻13。然而,可以采用由不同于电阻的其他物质构成的加热元件、或其它类型的能量发生器和汽泡产生器。
(五)在上述实施例中,例示了均分的加热电阻13。然而,这些多个加热电阻13不总是必须物理地分隔开。
换句话说,即使在由单一基底构成的加热电阻13的情况下,如果它是一种情况,其中可以设置汽泡产生区域(表面区域)上的能量分布以便具有一个差值,例如,其中整个汽泡产生区域不均匀地产生热,并且其中可以设置该区域的一部分和其它部分以便具有产生热上的差值,因此它就不总是必须被分离。
提供主操作控制器和次操作控制器,主操作控制器从喷嘴18通过将均匀的能量提供到汽泡产生区域来喷射墨水微滴,在次操作控制器中,当它提供有能量时通过在汽泡产生区域中的能量分布上设置一个差值,根据该差值从喷嘴18喷射墨水微滴,该墨水微滴具有不同于由主操作控制器喷射的墨水微滴的飞行特性,换句话说,次操作控制器控制从喷嘴18喷射的墨水微滴以便被射出到一个位置,该位置不同于由主操作控制器射出的墨水微滴的位置。
用于汽泡产生的方法,采用加热电阻13等以便通过提供热能在墨水容器12中的墨水中产生汽泡。汽泡产生的方法不限制于这种技术。例如,汽泡产生的方法可以是这种能量提供方法,即墨水容器12中的墨水(液体)通过自身产生热量。
Claims (44)
1.一种液体喷射装置,包括:
液体容器,用于容纳液体;
多个汽泡产生设备,用于响应能量的提供在所述液体容器中的液体中产生汽泡;以及
喷嘴,用于通过利用由汽泡产生设备产生的汽泡喷射所述液体容器中的液体,
其中:
所述多个汽泡产生设备设置在所述液体容器中;以及
所述多个汽泡产生设备包括:
主操作控制设备,通过将能量提供到所有的汽泡产生设备从所述喷嘴喷射液体;以及
次操作控制设备,其提供能量到所有的汽泡产生设备,并且该次操作控制设备通过在将能量提供到所述多个汽泡产生设备中的至少一个的方式与将能量提供到所述多个汽泡产生设备中的另一个的方式之间设置一个差值,采用所述喷嘴根据液体的该差值进行喷射,该液体具有与由所述主操作控制设备喷射的液体的飞行特性不同的飞行特性,以使该液体被射出到一个位置,该位置与由所述主操作控制设备喷射的液体被射出到的位置不同。
2.根据权利要求1的液体喷射装置,其中,当其中由主操作控制设备喷射的液体的飞行方向偏离目标方向时,所述次操作控制设备控制该液体的飞行特性使得该飞行方向接近目标方向。
3.根据权利要求1的液体喷射装置,其中,当由主操作控制设备喷射的液体被射出到的射到位置偏离目标位置时,所述次操作控制设备控制该液体的飞行特性使得该射到位置接近目标位置。
4.根据权利要求1的液体喷射装置,其中所述次操作控制设备控制该液体的飞行特性使得该液体被射出到至少一个位置,该位置与由主操作控制设备喷射的液体射到的位置不同。
5.根据权利要求1的液体喷射装置,其中,通过控制液体的飞行特性,使得将液体射出到至少一个位置,该位置与由所述主操作控制设备喷射的液体到达的射到位置不同,所述次操作控制设备控制像素的数量,从而高于仅由所述主操作控制设备形成的像素的数量,该像素通过液体的射出形成在记录介质上。
6.一种液体喷射装置,包括:
液体容器,用于容纳液体;
多个汽泡产生设备,用于响应能量的提供在所述液体容器中的液体中产生汽泡;以及
喷嘴,用于通过利用由汽泡产生设备产生的汽泡喷射所述液体容器中的液体,
其中:
所述多个汽泡产生设备设置在所述液体容器中;以及
所述多个汽泡产生设备包括:
主操作控制设备,通过将能量提供到所有的汽泡产生设备从所述喷嘴喷射液体;以及
次操作控制设备,其提供能量到所有的汽泡产生设备,并且该次操作控制设备通过在将能量提供到所述多个汽泡产生设备中的至少一个的方式与由主操作控制设备提供能量的方式之间设置一个差值,采用所述喷嘴根据液体的该差值进行喷射,该液体具有与由所述主操作控制设备喷射的液体的飞行特性不同的飞行特性,以使该液体被射出到一个位置,该位置与由所述主操作控制设备喷射的液体被射出到的位置不同。
7.一种液体喷射装置,包括:
液体容器,用于容纳液体;
多个汽泡产生区域,用于响应能量的提供在所述液体容器中的液体中产生汽泡,所述汽泡产生区域形成所述液体容器的一个内壁的至少一部分;
喷嘴,用于通过利用由所述汽泡产生区域产生的汽泡喷射所述液体容器中的液体;
主操作控制设备,其通过将能量提供到所述汽泡产生区域从所述喷嘴喷射液体;以及
次操作控制设备,其通过在将能量提供到所述汽泡产生区域时在所述汽泡产生区域中获得的能量分布上设置一个差值,采用所述喷嘴根据液体的该差值进行喷射,该液体具有与由所述主操作控制设备喷射的液体的飞行特性不同的飞行特性,以使该液体被射出到一个位置,该位置与由所述主操作控制设备喷射的液体被射出到的位置不同。
8.一种液体喷射方法,通过利用液体容器中的多个汽泡产生设备通过将能量提供到所述多个汽泡产生设备,在液体容器中容纳的液体中产生汽泡,利用产生的汽泡从喷嘴喷射液体,
其中控制从所述喷嘴喷射的液体以便通过采用以下两种步骤使其具有至少两个不同的特性:
主操作控制步骤,其通过将均匀的能量提供到所述液体容器中的所有的汽泡产生设备,从所述喷嘴喷射液体;以及
次操作控制步骤,其中提供能量到所述液体容器中的所有的汽泡产生设备,并且在次操作控制步骤中,通过在将能量提供到所述多个汽泡产生设备中的至少一个的方式与将能量提供到所述多个汽泡产生设备中的另一个的方式之间设置一个差值,根据该差值控制从所述喷嘴喷射的液体,使该液体具有与在所述主操作控制步骤中喷射的液体的飞行特性不同的飞行特性,以使该液体被射出到一个位置,该位置与由所述主操作控制设备喷射的液体被射出到的位置不同。
9.一种液体喷射方法,通过利用液体容器中的多个汽泡产生设备通过将能量提供到所述多个汽泡产生设备,在液体容器中容纳的液体中产生汽泡,利用产生的汽泡从喷嘴喷射液体,
其中控制从所述喷嘴喷射的液体以便通过采用以下两种步骤使其具有至少两个不同的特性:
主操作控制步骤,其通过将能量提供到所述液体容器中的所有的汽泡产生设备,从所述喷嘴喷射液体;以及
次操作控制步骤,其提供能量到所有的汽泡产生设备,并且通过在将能量提供到所述多个汽泡产生设备中的至少一个的方式与在所述主操作控制步骤中提供能量的方式之间设置一个差值,根据液体的该差值利用所述喷嘴进行喷射,该液体具有与在所述主操作控制步骤中喷射的液体的飞行特性不同的飞行特性,以使该液体被射出到一个位置,该位置与在所述主操作控制步骤中喷射的液体被射出到的位置不同。
10.一种液体喷射方法,通过利用形成液体容器的一个内壁的至少一部分的汽泡产生区域,在所述液体容器中容纳的液体中产生汽泡,利用产生的汽泡从喷嘴喷射液体,
其中控制从所述喷嘴喷射的液体以便通过采用以下两种步骤使其具有至少两个不同的飞行特性:
主操作控制步骤,其中通过提供能量使得在所述汽泡产生区域中的能量分布是均匀的,从所述喷嘴喷射液体;以及
次操作控制步骤,其中当能量提供到所述汽泡产生区域时,在所述汽泡产生区域中的能量分布上设置一个差值,根据该差值控制从所述喷嘴喷射的液体的飞行特性,使得该飞行特性与在所述主操作控制步骤中喷射的液体的飞行特性不同,以使该液体被射出到一个位置,该位置与在所述主操作控制步骤中喷射的液体被射出到的位置不同。
11.根据权利要求1的液体喷射装置,其中,当由主操作控制设备喷射的液体被射出到的射出位置偏离目标位置时,所述次操作控制设备控制该射出位置以使其接近所述目标位置。
12.根据权利要求1的液体喷射装置,其中,当其中由主操作控制设备喷射的液体被射出到的在记录介质上的射出位置偏离目标位置时,所述次操作控制设备控制该射出位置以使其接近所述目标位置。
13.根据权利要求1的液体喷射装置,其中所述次操作控制设备控制射出的液体的位置,从而使得液体被射出到至少一个位置,该位置与由主操作控制设备喷射的液体被射出到的位置不同。
14.根据权利要求1的液体喷射装置,其中,通过控制由所述主操作控制设备射出的液体的位置,使得将液体射出到至少一个位置,该位置与由主操作控设备喷射的液体被射出到的在记录介质上的位置不同,所述次操作控制设备控制像素的数量,使得高于仅由所述主操作控制设备形成的像素的数量,该像素通过液体的射出在所述记录介质上形成。
15.根据权利要求1至7其中之一的液体喷射装置,其中在所述喷嘴的顶部与液体被射出到其上的表面之间保持一个几乎恒定的距离。
16.根据权利要求1至7其中之一的液体喷射装置,其中在所述喷嘴的顶部与液体被射出到其上的表面之间的距离保持一个几乎恒定的值,该值在0.5毫米至5毫米之间。
17.根据权利要求1至7其中之一的液体喷射装置,其中,在所述液体容器中的加热元件之中,至少一个加热元件和至少另外一个加热元件同时提供有不同量的能量。
18.根据权利要求1至7其中之一的液体喷射装置,
其中:
在所述液体容器中的加热元件是彼此串联连接、具有相同阻值的两个加热电阻;以及
控制设备连接到用于连接所述两个加热电阻的通路,该控制设备用于控制所述两个加热电阻的热值,并通过将在一个加热元件中流动的电流与在另一个加热元件中流动的电流设置为不同,所述控制设备控制所述一个加热元件和另一个加热元件以便具有热值上的一个差值。
19.根据权利要求18的液体喷射装置,
其中:
所述控制设备还包括用于控制所述两个加热电阻的热值的开关元件。
20.根据权利要求17和18其中之一的液体喷射装置,其中在提供能量方面设定有一个差值,将相同或几乎相等量的能量提供到所述液体容器中的加热元件当中的至少一个加热元件和至少另外一个加热元件。
21.根据权利要求17的液体喷射装置,
其中:
在将能量提供到在所述液体容器中的加热元件之中的至少一个加热元件与至少另外一个加热元件的方式具有多个差值;以及
通过存储用于液体喷射部分的差值上的数据,根据该存储的数据控制提供到加热元件的能量。
22.根据权利要求17的液体喷射装置,
其中:
设置一种将能量提供到在所述液体容器中的加热元件之中的至少一个加热元件和至少另外一个加热元件的方式使其具有多个差值;以及
当液体喷射到液体喷射的表面时、用于校正由液体喷射部分射出的液体的位置偏移,通过存储有关液体喷射部分的差值的数据,根据该存储的数据控制提供到加热元件的能量。
23.根据权利要求17的液体喷射装置,
其中:
设置一种将能量提供到在所述液体容器中的加热元件之中的至少一个加热元件和至少另外一个加热元件的方式使其具有多个差值;以及
当液体喷射到液体喷射的表面时、用于校正对每个喷头是唯一的液体射出的位置,通过存储有关喷头的差值的数据,根据该存储的数据控制提供到加热元件的能量。
24.根据权利要求17的液体喷射装置,
其中:
设置一种将能量提供到在所述液体容器中的加热元件之中的至少一个加热元件和至少另外一个加热元件的方式以使其具有多个差值;以及
对于液体喷射的每一行确定一个校正值,当液体喷射到目标时、该校正值用于校正由每个液体喷射部分射出的液体的位置,并且,与该确定的校正值相对应控制提供到加热元件的能量。
25.根据权利要求17的液体喷射装置,
其中:
设置一种将能量提供到在所述液体容器中的加热元件之中的至少一个加热元件和至少另外一个加热元件的方式以使其具有多个差值;以及
随机地确定一个校正值,当液体喷射到目标时、该校正值用于校正由每个液体喷射部分射出的液体的位置,并且,与该确定的校正值相对应控制到达加热元件的能量。
26.根据权利要求18的液体喷射装置,
其中:
由至少一个加热元件在部分液体中产生汽泡所需的时间和由另外一个加热元件在液体的另外一部分中产生汽泡所需的时间具有多个差值;以及
当液体喷射到目标时,为校正由液体喷射部分射出的液体的位置偏移,通过存储有关液体喷射部分的差值的数据,根据该存储的数据控制到达加热元件的能量。
27.根据权利要求18的液体喷射装置,
其中:
由至少一个加热元件在部分液体中产生汽泡所需的时间和由另外一个加热元件在液体的另外一部分中产生汽泡所需的时间具有多个差值;以及
当液体喷射到目标时,为校正对于每个喷头是唯一的射出的液体的位置,通过存储有关喷头的差值的数据,根据该存储的数据控制到达加热元件的能量。
28.根据权利要求18的液体喷射装置,
其中:
由至少一个加热元件在部分液体中产生汽泡所需的时间和由另外一个加热元件在液体的另外一部分中产生汽泡所需的时间具有多个差值;以及
对于液体喷射的每行确定一个校正值,当液体喷射到目标时,该校正值用于校正由每个液体喷射部分射出的液体的位置,并且,控制到达加热元件的能量使其与该确定的校正值相对应。
29.根据权利要求18的液体喷射装置,
其中:
由至少一个加热元件在部分液体中产生汽泡所需的时间和由另外一个加热元件在液体的另外一部分中产生汽泡所需的时间具有多个差值;以及
随机地确定一个校正值,当液体喷射到目标时、该校正值用于校正由每个液体喷射部分射出的液体的位置,控制到达加热元件的能量使其与该确定的校正值相对应。
30.一种利用喷头的液体喷射方法,每个喷头包括在预定方向上平行排列的多个液体喷射部分,液体喷射部分每个包括:
液体容器,用于容纳液体;
多个加热元件,用于响应能量的提供产生汽泡,加热元件在所述预定方向上排列在所述液体容器中;以及
喷嘴,用于通过利用由加热元件产生的汽泡喷射所述液体容器中的液体;
其中所述液体容器中的所有的加热元件提供有能量,并通过在将能量提供到加热元件的至少一个的方式与将能量提供到加热元件的另一个的方式之间设置一个差值,根据该差值控制从所述喷嘴喷射液体的方向。
31.一种利用喷头的液体喷射方法,每个喷头包括在预定方向上平行排列的多个液体喷射部分,液体喷射部分每个包括:
液体容器,用于容纳液体;
多个加热元件,用于响应能量的提供产生汽泡,加热元件在所述预定方向上排列在所述液体容器中;以及
喷嘴,用于通过利用由加热元件产生的汽泡喷射所述液体容器中的液体;
其中所述液体容器中的所有的加热元件提供有能量,并通过进行能量提供使得由至少一个加热元件在部分液体中产生汽泡所需的时间和由另外一个加热元件在液体的另一部分中产生汽泡所需的时间之间设置一个差值,根据该差值控制从所述喷嘴喷射液体的方向。
32.根据权利要求30和31其中之一的液体喷射方法,其中,在所述液体容器中的加热元件之中,至少一个加热元件和至少另外一个加热元件同时提供有不同量的能量。
33.根据权利要求30和31其中之一的液体喷射方法,
其中:
所述液体容器中的加热元件是彼此串联连接、具有相同阻值的两个加热电阻;以及
控制设备连接到用于连接所述两个加热电阻的通路,该控制设备用于控制所述两个加热电阻的热值,并通过将在一个加热元件中流动的电流和在另一个加热元件中流动的电流设置得不同,所述控制设备控制所述一个加热元件和另一个加热元件以使其具有热值上的一个差值。
34.根据权利要求30和31其中之一的液体喷射方法,
其中:
所述液体容器中的加热元件是彼此串联连接、具有相同阻值的两个加热电阻;以及
控制设备连接到用于连接所述两个加热电阻的通路,该控制设备包括用于控制所述两个加热电阻的热值的开关元件,并通过设置在一个加热元件中流动的电流和在另一个加热元件中流动的电流使其相同或不同,所述开关元件的操作控制所述一个加热电阻和另一个加热电阻的热值。
35.根据权利要求30和31其中之一的液体喷射方法,其中在提供能量方面设定有一个差值,相同或几乎相同量的能量提供到所述液体容器中的加热元件中的至少一个加热元件和至少另外一个加热元件。
36.根据权利要求30的液体喷射方法,
其中:
在将能量提供到所述液体容器中的加热元件中的至少一个加热元件和至少另外一个加热元件的方式中设置多个差值;以及
通过存储有关液体喷射部分的差值的数据,根据该存储的数据控制提供到加热元件的能量。
37.根据权利要求30的液体喷射方法,
其中:
在将能量提供到所述液体容器中的加热元件中的至少一个加热元件和至少另外一个加热元件的方式中设置多个差值;以及
当液体喷射到目标时,为校正由每个液体喷射部分射出的液体位置的偏移,通过存储有关液体喷射部分的差值的数据,根据该存储的数据控制提供到加热元件的能量。
38.根据权利要求30的液体喷射方法,
其中:
在将能量提供到所述液体容器中的加热元件中的至少一个加热元件和至少另外一个加热元件的方式中设置多个差值;以及
当液体喷射到目标时,为校正对每个喷头是唯一的液体射出的位置,通过存储有关喷头的差值的数据,根据该存储的数据控制提供到加热元件的能量。
39.根据权利要求30的液体喷射方法,
其中:
在将能量提供到所述液体容器中的加热元件中的至少一个加热元件和至少另外一个加热元件的方式中设置多个差值;以及
对于液体喷射的每行确定一个校正值,当液体喷射到目标时,该校正值用于校正由每个液体喷射部分射出的液体的位置,控制到达加热元件的能量使其与该确定的校正值相对应。
40.根据权利要求30的液体喷射方法,
其中:
在将能量提供到所述液体容器中的加热元件中的至少一个加热元件和至少另外一个加热元件的方式中设置多个差值;以及
随机地确定一个校正值,当液体喷射到目标时,该校正值用于校正由每个液体喷射部分射出的液体的位置,控制到达加热元件的能量使其与该确定的校正值相对应。
41.根据权利要求30的液体喷射方法,
其中:
由至少一个加热元件在部分液体中产生汽泡所需的时间与由另外一个加热元件在液体的另外一部分中产生汽泡所需的时间之间设置多个差值;以及
当液体喷射到目标时,为校正由液体喷射部分射出的液体的位置偏移,通过存储有关液体喷射部分的差值的数据,根据该存储的数据控制到达加热元件的能量。
42.根据权利要求31的液体喷射方法,
其中:
由至少一个加热元件在部分液体中产生汽泡所需的时间与由另外一个加热元件在液体的另外一部分中产生汽泡所需的时间之间设置多个差值;以及
当液体喷射到目标时,为校正对于每个喷头是唯一的射出的液体的位置,通过存储有关喷头的差值的数据,根据该存储的数据控制到达加热元件的能量。
43.根据权利要求31的液体喷射方法,
其中:
由至少一个加热元件在部分液体中产生汽泡所需的时间与由另外一个加热元件在液体的另外一部分中产生汽泡所需的时间之间设置多个差值;以及
对于液体喷射的每行确定一个校正值,当液体喷射到目标时,该校正值用于校正由每个液体喷射部分射出的液体的位置,控制到达加热元件的能量使其与该确定的校正值相对应。
44.根据权利要求31的液体喷射方法,
其中:
由至少一个加热元件在部分液体中产生汽泡所需的时间与由另外一个加热元件在液体的另外一部分中产生汽泡所需的时间之间设置多个差值;以及
随机地确定一个校正值,当液体喷射到目标时、该校正值用于校正由每个液体喷射部分射出的液体的位置,控制到达加热元件的能量使其与该确定的校正值相对应。
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