專利名稱：液體排出設(shè)備及液體排出方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種液體排出設(shè)備，該設(shè)備具有能使液滴的軌跡沿各個(gè)方向偏轉(zhuǎn)的液體排出器，還涉及一種液體排出方法。更具體而言，本發(fā)明涉及這樣一種技術(shù)，即當(dāng)液體排出器排出液滴失敗時(shí)，關(guān)閉該液體排出器的操作，并指令另一液體排出器排出液滴以替代該被關(guān)閉排出器。
背景技術(shù)：
作為公知的液體排出設(shè)備的噴墨打印機(jī)通常具有包括成直線對(duì)準(zhǔn)的液體排出器的噴頭。通過將微小的墨滴順序地排出到與噴嘴表面相對(duì)設(shè)置的記錄介質(zhì)(例如打印紙)上，預(yù)定數(shù)量的點(diǎn)形成在像素區(qū)域上，以形成像素。
在某些情況下，液體排出器變得不能正常排出液滴。這是由各種原因造成的。
一個(gè)原因是，由于灰塵阻塞排出器噴嘴的液滴出口而導(dǎo)致排出失敗。解決這個(gè)問題的一種公知的方法是噴頭的清潔。
排出失敗的另一個(gè)原因是，由于液體排出器的堵塞或設(shè)置在液體排出器內(nèi)部的激勵(lì)元件(例如，用在熱打印機(jī)的加熱元件)不能接通。在上述情況下，沒有令人滿意的解決方法。因此，通常將噴頭更換。
有兩種類型的已知噴墨打印機(jī)(1)串行打印機(jī)，其中噴頭在其沿著與打印紙進(jìn)給方向正交的方向來回移動(dòng)的過程中執(zhí)行打印，而打印紙沿著垂直于噴頭移動(dòng)的方向送入；(2)行式打印機(jī)，其中噴頭沿著打印紙的整個(gè)寬度形成，且其中在打印紙沿著進(jìn)給方向輸送的過程中執(zhí)行打印。
行式噴墨打印機(jī)具有多個(gè)平行設(shè)置的小噴頭芯片，使得每個(gè)噴頭芯片的端部連接起來。每個(gè)噴頭芯片由適當(dāng)?shù)男盘?hào)處理，從而該噴頭芯片沿著打印紙的整個(gè)寬度連續(xù)記錄數(shù)據(jù)。
串行噴墨打印機(jī)應(yīng)用套印方法(overlapping method)打印灰度色標(biāo)。
在這種方法中，液體排出器的特性通過在一個(gè)像素區(qū)域上套印墨滴(點(diǎn))多次而平均。更具體而言，形成點(diǎn)以填充預(yù)先形成的點(diǎn)列間的間隙。
即使一些液體排出器發(fā)生某種程度的故障或者如果有不能排出任何液體的液體排出器，則通過點(diǎn)的套印，能使由于這些液體排出器的故障導(dǎo)致的影響最小化。
行式噴墨打印機(jī)的噴頭未沿著垂直于打印紙進(jìn)給方向的方向移動(dòng)。因此，一旦一個(gè)區(qū)域已經(jīng)記錄，則其不能通過點(diǎn)的套印而記錄。
當(dāng)存在多于一個(gè)發(fā)生故障的排出器時(shí)，就會(huì)產(chǎn)生一個(gè)空白行，這是因?yàn)椴荒苄纬梢恍邢袼亍＿@種故障在要求高質(zhì)量的照片和圖片打印中更突出。
對(duì)于行式噴墨打印機(jī)，通過沿著打印紙進(jìn)給方向套印點(diǎn)可以增加色調(diào)。然而，點(diǎn)的套印僅對(duì)增加色調(diào)有效，而不能使排出器的質(zhì)量平均。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的目的在于通過采用一種將由發(fā)明人已經(jīng)公開的墨滴排出軌跡偏轉(zhuǎn)技術(shù)(例如，日本未審查專利申請(qǐng)公開No.2002-161928、2002-320861、以及2002-320862)，對(duì)發(fā)生排液故障的排出器進(jìn)行補(bǔ)償。
本發(fā)明的上述目的通過以下方式實(shí)現(xiàn)。
本發(fā)明包括一種液體排出設(shè)備，該設(shè)備包括多個(gè)噴頭，所述噴頭包括具有沿預(yù)定方向平行排列的噴嘴的液體排出器，其中，根據(jù)液體排出信號(hào)，由預(yù)定數(shù)量的點(diǎn)構(gòu)成的像素形成在記錄介質(zhì)的像素區(qū)域中。該液體排出器能夠沿著預(yù)定方向，使排出的液滴的軌跡發(fā)生一定程度的偏轉(zhuǎn)。至少兩個(gè)相鄰的排出器能夠排出著落在同一像素區(qū)域中的液滴。該液體排出設(shè)備包括存儲(chǔ)單元，用于存儲(chǔ)關(guān)于由于排出失敗而導(dǎo)致的關(guān)閉的液體排出器的信息。所述液體排出設(shè)備還包括用于排出液滴的替代單元，用于根據(jù)存儲(chǔ)在存儲(chǔ)單元中的信息，將傳送給關(guān)閉的液體排出器的液體排出信號(hào)的至少一部分轉(zhuǎn)移到設(shè)置在關(guān)閉的液體排出器附近的至少一個(gè)其它的液體排出器。該替代單元也用于控制至少一個(gè)其它的液體排出器排出液滴，使液滴著落在與由關(guān)閉的液體排出器排出的液滴應(yīng)著落的位置相同的位置上。
根據(jù)本發(fā)明，從所述液體排出器排出的液滴的軌跡可以沿多個(gè)方向偏轉(zhuǎn)。至少兩個(gè)彼此相鄰的排出器(例如，兩個(gè)沿預(yù)定方向并排設(shè)置的液體排出器)能夠排出液滴使其著落在同一像素區(qū)域中。
當(dāng)存在由于液滴排出失敗而關(guān)閉的液體排出器時(shí)，該信息存儲(chǔ)在用于存儲(chǔ)關(guān)于液體排出器的關(guān)閉的信息的存儲(chǔ)單元中。
根據(jù)所存儲(chǔ)的信息，應(yīng)當(dāng)排出液滴的關(guān)閉的排出器的排出信號(hào)的至少一部分轉(zhuǎn)移給鄰近的至少一個(gè)其它的液體排出器。該其它液體排出器替代地排出液滴，使液滴著落在與由關(guān)閉的排出器排出時(shí)所應(yīng)著落的位置相同的位置。
通過其它液體排出器排出液滴，對(duì)排出液滴失敗的液體排出器的操作進(jìn)行補(bǔ)償。


圖1為具有根據(jù)本發(fā)明的液體排出器的噴墨打印機(jī)噴頭的分解透視圖；圖2為根據(jù)本發(fā)明實(shí)施例的行式噴頭的平面圖；圖3A和3B為一平面圖和一側(cè)截面圖，詳細(xì)示出了圖1的噴頭的液體排出器；圖4為觀測(cè)數(shù)據(jù)，示出了發(fā)熱電阻元件的兩部分之間的電流差與偏轉(zhuǎn)幅度之間的關(guān)系；圖5為從平行排列的液體排出器的噴嘴中排出的墨滴的著落位置的前視圖；圖6為另一前視圖，示出了平行排列的液體排出器的噴嘴與墨滴的著落位置之間的關(guān)系；圖7示出了一種控制方法，用于通過根據(jù)分配的排出信號(hào)沿預(yù)定方向排出墨滴而形成點(diǎn)列(圖7與圖5相對(duì)應(yīng))；圖8示出了一種控制方法，用于通過根據(jù)分配的排出信號(hào)沿預(yù)定方向從多個(gè)排出器排出墨滴而形成點(diǎn)列(圖8與圖6相對(duì)應(yīng))；圖9示出了對(duì)圖7所示實(shí)施例的液體排出器、偏轉(zhuǎn)方向和偏轉(zhuǎn)幅度的選擇進(jìn)行的控制；圖10示出了對(duì)如圖9所示的替代排出進(jìn)行控制的系統(tǒng)原理；圖11示出了替代地排出墨滴時(shí)的硬件控制的總覽；圖12為根據(jù)排出信號(hào)在同一像素區(qū)域中形成的點(diǎn)列中點(diǎn)的詳細(xì)位置；與圖12相比較，圖13示出了在位于時(shí)隙的中間的像素的中心線兩側(cè)交替分配排出指令的控制；圖14為一圖表，示出了當(dāng)進(jìn)行替代排出時(shí)，行式噴頭的分率；圖15示出了由圖14中的線ii表示的分率的原理；以及圖16示出了由圖14中的線iii表示的分率的原理。
具體實(shí)施例方式
在下文中，將參考附圖對(duì)本發(fā)明的實(shí)施例進(jìn)行說明。在本說明書中，術(shù)語“液滴”是指從下文所述的液體排出器的噴嘴18中排出的微量(例如幾微微升)液體(例如，實(shí)施例中的墨水)。術(shù)語‘點(diǎn)’是指著落在諸如打印紙的記錄介質(zhì)上的液滴。術(shù)語‘像素’是指圖像的最小單元。術(shù)語‘像素區(qū)域’是指形成像素的區(qū)域。
預(yù)定數(shù)量(即，沒有、一個(gè)或多個(gè))的液滴著落在一個(gè)像素區(qū)域中，以形成三種類型的像素由沒有點(diǎn)形成的像素(色調(diào)1)；由一個(gè)點(diǎn)形成的像素(色調(diào)2)；或由多個(gè)點(diǎn)形成的像素(色調(diào)3或更多)。所述像素在記錄介質(zhì)上排列成行以形成圖像。
對(duì)應(yīng)于像素的一個(gè)(多個(gè))點(diǎn)不總是著落在像素區(qū)域的內(nèi)部，還可以著落在像素區(qū)域的外部。
下文，介紹根據(jù)本發(fā)明的液體排出設(shè)備的實(shí)施例。
根據(jù)本實(shí)施例的液體排出設(shè)備具有用于排出液滴的行式噴頭。
該行式噴頭是通過將多個(gè)液體排出器橫跨記錄介質(zhì)寬度(或沿著與記錄介質(zhì)的進(jìn)給方向垂直的方向)平行排列成行而形成的。
該液體排出器包括1)容納用作排出液滴的液體的液體腔(其與下文中指出的墨水腔12對(duì)應(yīng))；2)用于向容納在液體腔中的液體施加能量的激勵(lì)元件(其與下文中指出的發(fā)熱電阻元件13對(duì)應(yīng))；以及3)具有用于通過控制每個(gè)激勵(lì)元件排出容納在每個(gè)液體腔中的液體的噴嘴(排出出口)的噴嘴板。
所述液體排出器將每個(gè)從噴嘴排出的液滴的軌跡沿著液體排出器對(duì)準(zhǔn)的方向以各個(gè)幅度偏轉(zhuǎn)。例如，該激勵(lì)元件設(shè)置在液體腔的表面的至少一部分上。所述激勵(lì)元件借助以下方式控制能量分配，例如通過產(chǎn)生施加于設(shè)置于激勵(lì)元件上控制能量分配的兩個(gè)區(qū)域上的能量的差異，或者是通過在設(shè)置于激勵(lì)元件上的兩個(gè)區(qū)域之間產(chǎn)生能量分布差。然而，根據(jù)本發(fā)明的液體排出設(shè)備并不限于本實(shí)施例。
圖1為包括根據(jù)本發(fā)明的液體排出設(shè)備的噴墨打印機(jī)(下文稱為“打印機(jī)”)的噴頭11的分解透視圖。圖1為設(shè)置在阻擋層16上的噴嘴板17的分解圖。
噴頭11上的基底14包括硅半導(dǎo)體基底15和通過沉積形成在半導(dǎo)體基底15的一個(gè)表面上的發(fā)熱電阻元件13。發(fā)熱電阻元件13經(jīng)由形成在半導(dǎo)體基底15上的導(dǎo)體(圖中未示出)電連接到外部電路。
例如，通過在半導(dǎo)體基底15設(shè)有發(fā)熱電阻元件13的整個(gè)表面上層疊光敏環(huán)化橡膠抗蝕劑或光固化干膜抗蝕劑，然而通過光刻法去除不需要的部分，來形成阻擋層16。
噴嘴板17包括多個(gè)噴嘴18并通過例如鎳電鑄形成的。噴嘴板17設(shè)置在阻擋層16上，從而使噴嘴18的位置與相對(duì)的發(fā)熱電阻元件13對(duì)準(zhǔn)。
墨水腔12由圍繞發(fā)熱電阻元件13的基底14、阻擋層16和噴嘴板17限定。更具體而言，如圖所示，基底14用作墨水腔12的底壁，阻擋層16用作墨水腔12的側(cè)壁，而噴嘴板17用作墨水腔12的上壁。以這種方式，如圖1所示，墨水腔12在前右側(cè)表面中具有開口。這些開口與墨水段(圖中未示出)相互連通。
上述噴頭11中的一個(gè)通常具有墨水腔12和以大約100個(gè)單元的量極設(shè)置在各墨水腔12中的發(fā)熱電阻元件13。打印機(jī)的控制器單獨(dú)控制每個(gè)發(fā)熱電阻元件13。以這種方式，容納在與受控發(fā)熱電阻元件13相對(duì)應(yīng)的墨水腔12中的墨水，從與墨水腔12相對(duì)的噴嘴18中排出。
更具體而言，墨水腔12由來自與噴頭11相連的墨水罐(圖中未示出)的墨水填充。通過在短時(shí)間內(nèi)(例如1至3微秒)對(duì)發(fā)熱電阻元件13施加脈沖電流，發(fā)熱電阻元件13迅速加熱。結(jié)果，在接觸發(fā)熱電阻元件13的墨水中形成墨水氣泡。當(dāng)墨水氣泡膨脹時(shí)，預(yù)定量的墨水被推出(換言之，稱為墨水沸騰)。以這種方式，與從上述噴嘴18推出的墨水相同量的墨水，作為墨滴從噴嘴18中排出。該墨滴著落在打印紙上形成一個(gè)點(diǎn)。
在本實(shí)施例中，行式噴頭通過將多個(gè)噴頭11橫跨記錄介質(zhì)的寬度排列成行而形成。圖2為平面圖，示出了行式噴頭10的實(shí)施例。圖2示出了四個(gè)噴頭11(N-1、N、N+1和N+2)。為了形成行式噴頭10，沒有噴嘴板17的噴頭11(即稱為噴頭芯片)順序?qū)R。然后，具有形成在與每個(gè)噴頭芯片的液體排出器相對(duì)應(yīng)的位置上的噴嘴18的噴嘴板17附裝在噴頭芯片的上部。
如圖2中部分A的細(xì)節(jié)圖所示，對(duì)齊噴頭11，使得相鄰的噴頭11的每側(cè)上的噴嘴之間的間隙相等。換言之，在第N噴頭11右側(cè)的噴嘴18中的一個(gè)與在第N+1噴頭11左側(cè)的噴嘴18中的一個(gè)之間的距離等于噴嘴18之間的間隙。
通過以預(yù)定間隔平行設(shè)置多個(gè)行式噴頭10，并通過為每個(gè)行式噴頭10提供不同顏色的墨水，就可以構(gòu)成彩色行式噴頭。
下面，將對(duì)本實(shí)施例的液體排出器進(jìn)行更加詳細(xì)的說明。
圖3為平面圖和側(cè)面截面圖，更加詳細(xì)地示出了一個(gè)噴頭11的一個(gè)液體排出器。圖3的平面圖中的點(diǎn)劃線表示一個(gè)噴嘴18。
如圖3所示，一個(gè)發(fā)熱電阻元件13容納在根據(jù)本實(shí)施例的每個(gè)噴頭11的每個(gè)墨水腔12內(nèi)。發(fā)熱電阻元件13由平行設(shè)置的兩部分構(gòu)成。發(fā)熱電阻元件13的兩部分以與噴嘴18(圖3中左側(cè)和右側(cè))的軸線相同的方向布置。
當(dāng)具有兩部分的發(fā)熱電阻元件13容納在一個(gè)墨水腔12中時(shí)，且當(dāng)每個(gè)部分設(shè)定為具有相同的氣泡產(chǎn)生時(shí)間(即，發(fā)熱電阻元件13的一部分達(dá)到墨水沸騰溫度所需的時(shí)間)時(shí)，兩部分之上的墨水同時(shí)沸騰，且墨滴沿著噴嘴18的中心軸線方向排出。
反之，當(dāng)在發(fā)熱電阻元件13的兩部分的氣泡產(chǎn)生時(shí)間之間存在差別時(shí)，該兩部分之上的墨水不會(huì)同時(shí)沸騰。這樣，墨滴的軌跡就從噴嘴18的中心線偏移。結(jié)果是，墨滴的軌跡偏轉(zhuǎn)。以這種方式，墨滴就著落在從不存在氣泡產(chǎn)生時(shí)間差的情況下排出的墨滴的著落位置偏離的位置上。
圖4示出了觀測(cè)到的產(chǎn)生發(fā)熱電阻元件13的兩部分中的每部分中氣泡產(chǎn)生時(shí)間的延遲的測(cè)量結(jié)果。水平軸表示偏轉(zhuǎn)電流，是一個(gè)發(fā)熱電阻元件13的兩部分之間的電流差的一半。豎直軸表示墨滴著落位置的偏轉(zhuǎn)幅度，是從記錄介質(zhì)的表面與延伸到記錄介質(zhì)的墨滴著落表面的噴嘴中心軸線相交的交點(diǎn)偏移的量。圖4中，一個(gè)發(fā)熱電阻元件13的主電流為80mA。偏轉(zhuǎn)電流施加在發(fā)熱電阻元件13的一部分上，以使墨滴軌跡偏轉(zhuǎn)。從一個(gè)噴嘴18的頂部到墨滴的著落位置之間的距離為2mm。
當(dāng)通過使偏轉(zhuǎn)電流變大，使施加在發(fā)熱電阻元件13的兩部分上的電流改變時(shí)，兩部分之間的氣泡產(chǎn)生時(shí)間延遲變大。根據(jù)該時(shí)間延遲，偏移幅度也變大。結(jié)果，墨滴將著落在與當(dāng)兩部分之間的氣泡產(chǎn)生時(shí)間不存在差別的情況下墨水排出的位置相偏離的位置上。
在本實(shí)施例中，通過將發(fā)熱電阻元件13構(gòu)成為兩部分，在一個(gè)墨水腔12的下表面內(nèi)側(cè)形成能量產(chǎn)生分布差。然而，本發(fā)明并不僅限于本實(shí)施例。例如，由單個(gè)部分構(gòu)成的發(fā)熱電阻元件13可以設(shè)置在墨水腔12的下表面上。發(fā)熱電阻元件13可以包括兩個(gè)產(chǎn)生不同熱量的不同的區(qū)域。以這種方式，墨水腔12的下表面將包括兩個(gè)區(qū)域，每個(gè)區(qū)域具有不同的能量產(chǎn)生分配。結(jié)果，在墨水腔12中的兩個(gè)區(qū)域之間形成氣泡產(chǎn)生時(shí)間延遲，從而墨滴的軌跡偏轉(zhuǎn)。
通過采用上述根據(jù)本發(fā)明的結(jié)構(gòu)，至少兩個(gè)相鄰的液體排出器能夠排出著落在同一像素區(qū)域上的墨滴。具體而言，當(dāng)P為沿液體排出器排列方向的排列間距時(shí)，從每個(gè)液體排出器排出的墨滴的著落位置可以通過以下公式確定±(1/2×P)×N(其中N為正整數(shù))(公式1)該著落位置是與液體排出器的中心相關(guān)，且與噴嘴18對(duì)準(zhǔn)的位置。
圖5為前視圖，示出了液體排出器對(duì)齊的噴嘴18與墨滴的著落位置(形成點(diǎn)的位置)之間的關(guān)系。
圖5中，從噴嘴18的兩個(gè)相鄰液體排出器中排出的墨滴著落在同一像素區(qū)域上。
圖5中，噴嘴N可以排出墨滴使墨滴著落在像素區(qū)域n或n+1上。延伸到記錄介質(zhì)表面的噴嘴N的中心軸線(即墨滴的著落位置)與記錄介質(zhì)表面的交點(diǎn)與像素區(qū)域n和像素區(qū)域n+1之間的中點(diǎn)重合。
此外，噴嘴N+1可以排出墨滴使墨滴著落在像素區(qū)域n+1或n+2中。
以這種方式，可以通過從噴嘴N排出墨滴，并如圖5所示，將墨滴的軌跡向右偏轉(zhuǎn)，或者是通過從噴嘴N+1排出墨滴，并如圖5所示，將墨滴的軌跡向左偏轉(zhuǎn)，以在像素區(qū)域n+1中形成點(diǎn)。
其它噴嘴18和像素區(qū)域也具有類似關(guān)系。
圖5中，從每個(gè)液體排出器排出的墨滴的著落位置可以通過以下公式確定±(1/2×P)×1該著落位置為與液體排出器的中心相關(guān)且與噴嘴18對(duì)準(zhǔn)的位置。換言之，這與公式1中N＝1的情況相同。
例如，對(duì)于600dpi，噴嘴間距為42.33μm。因此，在著落位置處的偏轉(zhuǎn)量為每側(cè)21.15μm。
圖6示出了本發(fā)明的、與圖5不同的實(shí)施例。圖6中，從噴嘴18的三個(gè)相鄰液體排出器排出的墨滴著落在同一像素區(qū)域上。
圖6中，液體排出器的三個(gè)相鄰噴嘴為噴嘴N、N+1和N+2。從噴嘴N垂直朝向記錄介質(zhì)的表面(即，與噴嘴N的中心軸線相同的方向)排出的墨滴著落在像素區(qū)域n上。像素區(qū)域n的左側(cè)和右側(cè)為像素區(qū)域n-1和n+1。
可以從噴嘴N+1沿著垂直于記錄介質(zhì)表面的方向排出墨滴，使該墨滴著落在像素區(qū)域n+1上。
如圖6所示，從噴嘴N排出的墨滴的軌跡朝右偏轉(zhuǎn)，使墨滴著落在像素區(qū)域n+1上。
而且，圖6中，從噴嘴N+2排出的墨滴的軌跡可以偏轉(zhuǎn)到左側(cè)，使墨滴著落在像素區(qū)域n+1上。
其它噴嘴18和像素區(qū)域具有類似的關(guān)系。
圖6中，從每個(gè)液體排出器排出的墨滴的著落位置可以通過以下公式確定±(1/2×P)×2該著落位置為與液體排出器的中心相關(guān)且與噴嘴18對(duì)準(zhǔn)的位置。換言之，這與公式1中N＝2的情況相同。
在本發(fā)明中，用于沿打印紙的進(jìn)給方向(噴頭11和打印紙彼此相對(duì)移動(dòng)的方向)形成點(diǎn)列的墨滴排出信號(hào)，一個(gè)接一個(gè)地發(fā)送到能夠在與排出信號(hào)相對(duì)應(yīng)的墨滴著落位置中排出墨滴的至少兩個(gè)液體排出器。然后，通過根據(jù)接收到的排出信號(hào)，從至少兩個(gè)液體排出器沿著預(yù)定方向排出墨滴，形成點(diǎn)列。
圖7示出了這種方法，且為能夠偏轉(zhuǎn)墨滴軌跡的液體排出器的實(shí)施例。換言之，該實(shí)施例對(duì)應(yīng)于公式1中N＝1。
圖7中，每個(gè)液體排出器的噴嘴18按順序表示為噴嘴N、N+1、N+2、...。置于每個(gè)噴嘴N、N+1、N+2、...正下方的點(diǎn)列分別表示為點(diǎn)列n、n+1、n+2...。對(duì)應(yīng)點(diǎn)列n、n+1、n+2...的排出信號(hào)分別表示為排出信號(hào)s、s+1、s+2...。
圖7中，輸入相應(yīng)于每個(gè)點(diǎn)列的排出信號(hào)，以形成構(gòu)成一個(gè)像素的點(diǎn)列。排出信號(hào)為由用于點(diǎn)列中的每個(gè)點(diǎn)的指令信號(hào)(由圖7所示、置于排出信號(hào)內(nèi)的圓表示)組成的信號(hào)列。
圖7中，指示排出信號(hào)的方框(段)表示排出信號(hào)的時(shí)序。在由位于方框內(nèi)的圓(即排出信號(hào))表示的一個(gè)時(shí)點(diǎn)，墨滴從液體排出器的噴嘴18排出。方框的間距表示每個(gè)液體排出器的噴嘴18的排出周期。在本實(shí)施例中，64個(gè)液體排出器形成一組，并被均勻受控。排出信號(hào)方框的間距(每個(gè)框表示的時(shí)間量)為1.5×64＝96μs。方框內(nèi)部的圓表示對(duì)于1.5μs，控制邏輯輸出為“1”的排出信號(hào)。在1.5μs期間，向發(fā)熱電阻元件13上施加電流。
在這種情況下，例如，每個(gè)排出信號(hào)S的排出指令交替分配給噴嘴(即，液體排出器)N和N+1。更具體而言，排出信號(hào)S的第一排出指令(即，位于圖7的最下面方框內(nèi)、表示排出指令的圓)被發(fā)送給噴嘴N+1。然后，如圖所示，從噴嘴N+1排出的墨滴軌跡向左偏轉(zhuǎn)，并著落在點(diǎn)列n上。下一個(gè)排出指令發(fā)送給噴嘴N。然后，如圖所示，從噴嘴N排出的墨滴軌跡向右偏轉(zhuǎn)，并著落在點(diǎn)列n上。
以這種方式，單個(gè)排出信號(hào)S交替發(fā)送排出指令給噴嘴N和N+1，從而，沿預(yù)定方向排出墨滴。因此，形成對(duì)應(yīng)于排出信號(hào)的點(diǎn)列。
以這種方式，單個(gè)排出信號(hào)的每個(gè)排出指令一一地分配給多個(gè)液體排出器，然后，沿預(yù)定方向排出墨滴。最后，形成對(duì)應(yīng)于排出信號(hào)的點(diǎn)列。
圖8示出了類似于圖7的控制方法，其為根據(jù)本發(fā)明的液體排出器的實(shí)施例，該液體排出器能夠如圖6所示地使墨滴的軌跡偏轉(zhuǎn)。換言之，本實(shí)施例對(duì)應(yīng)于公式1，其中N＝2。
圖8中，排出信號(hào)S+1的第一排出指令(即，位于圖8中最下方框內(nèi)、表示排出指令的圓)發(fā)送給噴嘴N+2。然后，如圖所示，從噴嘴N+2排出的墨滴的軌跡向左偏轉(zhuǎn)，使墨滴著落在點(diǎn)列n+1上。下一個(gè)排出指令發(fā)送給噴嘴N+1。然后，墨滴從噴嘴N+1中向下排出，不發(fā)生偏轉(zhuǎn)，并著落在點(diǎn)列n+1上。隨后的排出指令發(fā)送給噴嘴N。然后，如圖所示，從噴嘴N排出的墨滴的軌跡向右偏轉(zhuǎn)，從而墨滴著落在點(diǎn)列n+1上。
如上所述的排出指令的分配是一種實(shí)施方式。分配信號(hào)的每個(gè)分配指令的分配方法還可以有其它各種實(shí)施例。例如，第一和第二排出指令可以提供給同一液體排出器，第三和第四排出指令可以被提供給另一液體排出器。類似地，隨后的排出指令可以被分配給其它液體排出器。
圖9示出了對(duì)圖7所示實(shí)施例的液體排出器、偏轉(zhuǎn)方向和偏轉(zhuǎn)幅度控制的選擇。
具有多個(gè)平行排列的液體排出器的噴頭11具有開關(guān)A和B，均勻地控制所有液體排出器電路，并控制端子C。換言之，如下所述，所有的液體排出器電路共享用于選擇液體排出器的信號(hào)(即用于開關(guān)A的信號(hào))和用于改變墨滴軌跡的信號(hào)(即，用于開關(guān)B的信號(hào))。
開關(guān)A用于選擇液體排出器，并被用于確定向哪個(gè)液體排出器輸入排出信號(hào)的排出指令。例如，通過切換開關(guān)A，從所有液體排出器排出的墨滴的軌跡可以同時(shí)轉(zhuǎn)換到同一方向。更具體而言，當(dāng)開關(guān)A如圖9所示地設(shè)定時(shí)，排出信號(hào)S+1發(fā)送給噴嘴N。
開關(guān)B用于切換墨滴軌跡的偏轉(zhuǎn)，且如圖所示，用于轉(zhuǎn)換墨滴軌跡向左偏轉(zhuǎn)和向右偏轉(zhuǎn)。開關(guān)B同時(shí)將從所有液體排出器排出的墨滴的軌跡偏轉(zhuǎn)到同一方向。
開關(guān)A和B彼此配合操作。換言之，用于開關(guān)B的信號(hào)與用于開關(guān)A的信號(hào)同步。例如，當(dāng)開關(guān)A按照如圖9所示地設(shè)定時(shí)，排出信號(hào)S+1的排出指令發(fā)送給噴嘴N。與此同時(shí)，開關(guān)B控制液體排出器，從而如圖所示向右偏轉(zhuǎn)墨滴的軌跡。以這種方式，如圖所示，從噴嘴N排出的墨滴的軌跡向右偏轉(zhuǎn)，以形成點(diǎn)列n+1。
該控制端子C為在圖4所示特性曲線范圍內(nèi)，邏輯控制偏轉(zhuǎn)幅度的端子。當(dāng)適當(dāng)?shù)碾妷菏┘拥娇刂贫俗覥上時(shí)，向發(fā)熱電阻元件13施加預(yù)定的電流。按此方式，通過改變電壓來控制施加至發(fā)熱電阻元件13的電流(即，偏轉(zhuǎn)電流)，排出墨滴的軌跡的偏轉(zhuǎn)幅度(即，墨滴的著落位置)可以得到控制。
接下來將說明當(dāng)液體排出器排出液滴失敗時(shí)，對(duì)替代排出(即，用于排出液滴的替代單元)的控制。
圖10示出了用于控制圖9所示的替代排出的系統(tǒng)概念。
圖10中，開關(guān)A1與圖9中的開關(guān)A相同。此外，圖10包括用于單獨(dú)設(shè)定每個(gè)液體排出器的開關(guān)A2。當(dāng)開關(guān)A2打開時(shí)，類似于圖9，排出信號(hào)的排出指令發(fā)送給液體排出器。當(dāng)開關(guān)A2關(guān)閉時(shí)，排出信號(hào)的排出指令不發(fā)送給液體排出器。
圖10所示的開關(guān)B和控制端子C與圖9所示的相同。
以下為用于確定液體排出器是否由于墨滴的排出失敗(排出失敗包括完全不能或基本不能排出墨滴)而應(yīng)被關(guān)閉的方法的例子。
第一種方法，打印適當(dāng)?shù)臏y(cè)試圖案。然后，將該打印的測(cè)試圖案與標(biāo)準(zhǔn)圖案比較。如果打印的測(cè)試圖案與標(biāo)準(zhǔn)圖案不同，則液體排出器排出失敗。在這種情況下，該失敗通過目測(cè)確定。
第二種方法是一種機(jī)械方法，其中排出的墨滴帶有電荷。該帶電墨滴滴落在特殊的絕緣電極上。通過觀察電荷的變化，來確定墨滴的排出是否正常。
如上所述，有多種用于確定墨滴排出失敗的方法。
對(duì)于正常(沒有失敗)的液體排出器，開關(guān)A2打開，而對(duì)于失敗的液體排出器，開關(guān)A2關(guān)閉。圖10示出了一個(gè)實(shí)施例，其中，對(duì)應(yīng)于噴嘴N+1的開關(guān)A2關(guān)閉(對(duì)應(yīng)于除噴嘴N+1之外的噴嘴的開關(guān)A2打開)。
作為特殊電路，其包括“與”門。該“與”門具有第一輸入端子和第二端子，第一端子在排出指令的輸入期間(即，1.5μs)設(shè)定為“1”，且在其它時(shí)間設(shè)定為“0”，而當(dāng)開關(guān)A2打開時(shí)，第二端子設(shè)定為“1”，當(dāng)開關(guān)A2關(guān)閉時(shí)，第二端子設(shè)定為“0”。以這種方式，當(dāng)開關(guān)A2關(guān)閉時(shí)(即，當(dāng)發(fā)生排出失敗時(shí))，排出指令不被發(fā)送給液體排出器。
有關(guān)由于墨滴的排出失敗而關(guān)閉的液體排出器的信息(即，例如失敗的液體排出器的數(shù)量信息)可以存儲(chǔ)在存儲(chǔ)器(即，用于儲(chǔ)存關(guān)于關(guān)閉的液體排出器的信息的儲(chǔ)存單元)中。然后，例如，在供電以控制開關(guān)A2時(shí)，可以讀出該信息。
接下來，介紹排出信號(hào)的控制。
在有一個(gè)存儲(chǔ)在存儲(chǔ)單元中的、關(guān)于停止排出的信息(或換言之當(dāng)有一個(gè)關(guān)閉液體排出器的信息)時(shí)，液體排出器應(yīng)工作的排出信號(hào)發(fā)送給關(guān)閉的液體排出器附近的至少另一個(gè)液體排出器。具體而言，在本實(shí)施例中，排出信號(hào)發(fā)送給關(guān)閉的液體排出器的兩側(cè)的兩個(gè)液體排出器，且這兩個(gè)液體排出器受控替代排出墨滴。在這種情況下，當(dāng)有液體排出器不能排出墨滴時(shí)，排出信號(hào)被發(fā)送給替代的液體排出器。
在圖10中，關(guān)閉的液體排出器的噴嘴為噴嘴N+1。應(yīng)工作的液體排出器信號(hào)為排出信號(hào)S+1和S+2。對(duì)于排出信號(hào)S+1，噴嘴N受控排出墨滴，從而形成相應(yīng)于排出信號(hào)S+1的點(diǎn)列n+1。對(duì)于排出信號(hào)S+2，噴嘴N+2受控排出墨滴，從而形成相應(yīng)于排出信號(hào)S+2的點(diǎn)列n+2。
在本實(shí)施例中，用于排出墨滴的排出信號(hào)的產(chǎn)生受控，從而產(chǎn)生正常模式的排出信號(hào)和補(bǔ)償模式的排出信號(hào)。正常模式不涉及關(guān)閉的液體排出器，而補(bǔ)償模式涉及關(guān)閉的液體排出器，且發(fā)送排出信號(hào)給關(guān)閉的液體排出器兩側(cè)的兩個(gè)液體排出器。
在圖10中，排出信號(hào)S、S+3和S+4不涉及關(guān)閉的液體排出器(即，噴嘴N+1)。換言之，由于排出信號(hào)S、S+3和S+4不發(fā)送給關(guān)閉的液體排出器，則產(chǎn)生正常模式排出信號(hào)，并發(fā)送給預(yù)定液體排出器。
另一方面，排出信號(hào)S+1和S+2涉及關(guān)閉的液體排出器(即，噴嘴N+1)。換言之，排出信號(hào)S+1和S+2應(yīng)發(fā)送給關(guān)閉的液體排出器，這樣就產(chǎn)生了補(bǔ)償模式的排出信號(hào)。
補(bǔ)償模式排出信號(hào)的排出指令的時(shí)間長度是正常模式排出信號(hào)的排出指令的時(shí)間長度的兩倍。
圖10中，表示補(bǔ)償模式排出信號(hào)S+1和S+2的排出指令的每個(gè)方框的長度為其它排出信號(hào)的方框長度的兩倍。
例如，對(duì)于排出信號(hào)S+1，第一排出指令(即圖10中位于最下面方框內(nèi)表示的排出指令的圓)的時(shí)間長度為常規(guī)模式排出信號(hào)排出指令的兩倍。
用于選擇液體排出器的開關(guān)A1在噴嘴N和噴嘴N+1之間交替轉(zhuǎn)換。這樣，排出信號(hào)S+1就交替地發(fā)送給噴嘴N和N+1。噴嘴N的開關(guān)A2打開(接通)，噴嘴N+1的開關(guān)A2關(guān)閉(斷開)。因此，即使當(dāng)排出信號(hào)S+1的排出指令輸入到噴嘴N+1時(shí)，墨滴也會(huì)不根據(jù)排出指令排出(即，噴嘴N+1的液體排出器沒有被驅(qū)動(dòng))。
反之，當(dāng)排出信號(hào)S+1的排出指令輸入到噴嘴N時(shí)，墨滴根據(jù)排出指令排出。
如上所述，由于排出信號(hào)的排出指令的時(shí)間是正常模式排出信號(hào)的排出指令的時(shí)間的兩倍，因此，排出信號(hào)S+1的每個(gè)排出指令均輸入到噴嘴N和N+1。以這種方式，墨滴不會(huì)根據(jù)排出信號(hào)S+1的排出指令從噴嘴N+1中排出，但墨滴會(huì)根據(jù)排出信號(hào)S+1的排出指令從噴嘴N中排出。結(jié)果，墨滴根據(jù)排出信號(hào)S+1的所有排出指令從噴嘴N中排出。
這樣，噴嘴N接收排出信號(hào)S的排出指令的一部分(其它部分輸入到噴嘴N-1，由點(diǎn)劃線示出)和整個(gè)排出信號(hào)S+1。
當(dāng)排出信號(hào)S的排出指令發(fā)送給噴嘴N時(shí)，開關(guān)B控制墨滴的軌跡，從而如圖所示，墨滴的著落位置從噴嘴N的中心軸線向左偏移1/2間距。以這種方式，根據(jù)排出信號(hào)S的排出指令從噴嘴N排出的墨滴形成點(diǎn)列n的點(diǎn)。
反之，當(dāng)排出信號(hào)S+1的排出指令輸入到噴嘴N時(shí)，開關(guān)B控制墨滴的軌跡，從而如圖所示，墨滴的著落位置從噴嘴N的中心軸線向右偏移1/2間距。以這種方式，根據(jù)排出信號(hào)S+1的排出指令從噴嘴N排出的墨滴形成點(diǎn)列n的點(diǎn)。
此外，如上所述，排出信號(hào)S+1的排出指令發(fā)送給噴嘴N和N+1。由于開關(guān)A2關(guān)閉，因此墨滴不會(huì)從噴嘴N+1排出。
當(dāng)有液體排出器(噴嘴18)不排出墨滴時(shí)，通過如上地控制液體排出器，應(yīng)工作的失敗排出器的排出信號(hào)發(fā)送給該失敗的液體排出器鄰近的液體排出器。由于鄰近的液體排出器取代失敗的排出器替代地排出墨滴，噴頭11的性能不受不能排出墨滴的失敗排出器的影響。
圖10中，正常模式的排出信號(hào)的總時(shí)間長度由16個(gè)方框表示。在補(bǔ)償模式中，每個(gè)方框的長度變成正常模式下的兩倍。這樣，補(bǔ)償模式的排出信號(hào)的總時(shí)間長度為八個(gè)方框。
根據(jù)本實(shí)施例，考慮到維持圖像質(zhì)量和干燥時(shí)間(這里，一個(gè)墨滴的平均體積約為4.5微微升)，當(dāng)信號(hào)施加給打印機(jī)時(shí)，由打印紙上的一個(gè)像素所吸收的墨滴數(shù)為約5到6滴。如果將可以有效處理的二進(jìn)制數(shù)用于處理排出信號(hào)，三比特的時(shí)間長度等于八個(gè)方框。這樣，如上所述，本實(shí)施例的結(jié)構(gòu)考慮到用于一個(gè)像素的排出指令的最大數(shù)和排出信號(hào)的處理。
例如，當(dāng)排出指令的最大數(shù)為每像素六個(gè)時(shí)，而有八個(gè)可用方框，用于替代排出的排出指令的最大數(shù)也是六。因此，與正常模式相比較，補(bǔ)償模式的排出信號(hào)的處理時(shí)間是其1.5倍。
當(dāng)排出指令的數(shù)量接近最大(例如，5或6)時(shí)，墨滴的濃度接近最大值，并適度考慮伽馬特性曲線。為此，在補(bǔ)償模式中，例如，如果達(dá)到四個(gè)排出指令用于替代排出，這些指令可以在正常信號(hào)處理系統(tǒng)中處理，而不需增加處理時(shí)間。這樣，打印速度不降低。
為了在補(bǔ)償模式中產(chǎn)生排出信號(hào)，所有的排出指令可以發(fā)送給替代噴嘴。然而，如果優(yōu)先考慮保證打印速度，僅有一部分排出指令可以發(fā)送給替代噴嘴。在本發(fā)明中，可以以任何一種方式發(fā)送排出指令。
還可以選擇“圖像質(zhì)量優(yōu)先模式”，其中即使打印速度降低，所有排出指令也發(fā)送給替代噴嘴，或者可以選擇“打印速度優(yōu)先模式”，其中在保持打印速度的情況下，僅有一部分排出指令發(fā)送給替代噴嘴。兩種模式均可選擇，或者是根據(jù)圖像的內(nèi)容交替選擇這兩種模式。
當(dāng)液體排出器替代排出墨滴時(shí)，與正常模式的打印速度相比，打印速度可以降低，或者液體排出器的操作速度可以增加。
由于在排出墨滴之后，為墨腔12再填充墨水需要一定的時(shí)間，因此難以增加液體排出器的操作速度。為此，在本發(fā)明中執(zhí)行替代排出且用于處理排出信號(hào)所需的時(shí)間比正常模式多時(shí)，打印速度降低。
當(dāng)不進(jìn)行替代排出時(shí)的像素形成周期(形成一個(gè)像素所需時(shí)間)與當(dāng)進(jìn)行替代排出時(shí)的像素形成周期的比為Q，其中Q＝(新像素的形成周期/原像素的形成周期)。
當(dāng)噴頭11與打印紙之間的相對(duì)速度降低時(shí)，該相對(duì)速度控制為等于1/Q。
以這種方式，在進(jìn)行替代排出的同時(shí)，打印圖像的尺寸和圖像的畫面長寬比可以保持恒定。
圖11為對(duì)用于替代排出墨滴的硬件控制的概觀進(jìn)行說明的框圖。圖11也包括用于已知方法的控制的概觀。
圖11中的已知方法是這樣一種方法，即僅根據(jù)記錄信號(hào)產(chǎn)生圖發(fā)送排出信號(hào)給噴頭。另一方面，在本實(shí)施例中，排出信號(hào)經(jīng)由記錄信號(hào)產(chǎn)生圖21、偏轉(zhuǎn)信號(hào)產(chǎn)生電路22和液體排出器選擇電路23發(fā)送給噴頭11。
記錄信號(hào)產(chǎn)生圖21用于產(chǎn)生排出信號(hào)(列)，如圖10所示，其由設(shè)置于每個(gè)方框(段)中、用于每個(gè)像素且處于一時(shí)間序列中的排出指令(其實(shí)際數(shù)據(jù)或者為“1”或者為“0”)組成，且其來自于從圖像處理電路發(fā)送的打印數(shù)據(jù)(在諸如誤差擴(kuò)散的處理完成之后)。為了產(chǎn)生排出信號(hào)，關(guān)閉的排出器的信息從上述用于存儲(chǔ)關(guān)于關(guān)閉液體排出器的存儲(chǔ)單元中讀出。然后產(chǎn)生正常模式或補(bǔ)償模式排出信號(hào)。
如圖10所示的開關(guān)B，偏轉(zhuǎn)信號(hào)產(chǎn)生電路22是用于變換偏轉(zhuǎn)幅度的電路，且其用于通過控制端子C確定偏轉(zhuǎn)的幅度。
如圖10所示的液體排出器選擇電路23為這樣一種電路，通過開關(guān)A1對(duì)應(yīng)于排出指令選擇液體排出器，并通過開關(guān)A2控制排出器，換言之，用于設(shè)定每個(gè)排出器是否排出墨滴。
然后，在記錄信號(hào)產(chǎn)生圖21處產(chǎn)生的排出信號(hào)，經(jīng)由液體排出器選擇電路23發(fā)送給噴頭11。偏轉(zhuǎn)指令從偏轉(zhuǎn)信號(hào)產(chǎn)生電路22發(fā)送到噴頭11。
如下所述，排出指令分配給排出信號(hào)的每個(gè)時(shí)間段(方框)。
在如上所述的圖10中，從第一時(shí)間段開始，排出指令置于排出信號(hào)的時(shí)間段中。換言之，從最底段開始，排出指令一個(gè)接一個(gè)地置于排出信號(hào)的時(shí)間段中。
根據(jù)排出信號(hào)在像素區(qū)域中形成點(diǎn)列的點(diǎn)的位置在圖12中詳細(xì)示出。
圖1 2中，每個(gè)排出指令一個(gè)接一個(gè)地設(shè)置在排出信號(hào)的時(shí)間段(方框)中。因此，如果排出指令的數(shù)量少，點(diǎn)列的中點(diǎn)從像素的中心線(在圖中由虛線表示)移位(位移由圖12中的L1和L2表示)。
圖13中，與圖12相比，參考線(在本實(shí)施例中，其為時(shí)間段的中心線，也為像素的中心線)接近時(shí)間段的中心。圖13示出了一個(gè)實(shí)施例，其中，排出指令交替分配給在參考線的兩側(cè)。
以這種方式，點(diǎn)列的中點(diǎn)可以逼近像素的中心線。在如圖13所示的實(shí)施例中，位移為L1’和L2’，它們分別小于圖12中的位移L1和L2。
圖14為圖表，示出了為當(dāng)執(zhí)行上述的交替排出時(shí)行式噴頭10的空率。
圖14中，線i代表不執(zhí)行替代排出的情況。線ii表示從兩個(gè)鄰近的排出器的噴嘴中排出的墨滴著落在同一像素區(qū)域中的情況，如圖5所示。線iii表示從三個(gè)鄰近的排出器的噴嘴中排出的墨滴著落在同一像素區(qū)域中的情況，即如圖6所示。
圖14中，水平軸表示關(guān)閉的噴嘴(液體排出器)的數(shù)量，即，失敗的噴嘴的數(shù)量。豎直軸表示行式噴頭10的空率。其中“空率”為不接收任何墨滴的像素列的發(fā)生概率。
圖15示出了線ii的空率的概念。當(dāng)從兩個(gè)鄰近的液體排出器中排出的墨滴著落在同一像素區(qū)域時(shí)，如圖15所示，墨滴可以從設(shè)置在失敗的噴嘴N+1(圖中的中間噴嘴)兩側(cè)的正常噴嘴N和N+2替代地排出。換言之，在此情況下，如圖15所示，墨滴不能沿著虛線所示的軌跡排出，但可以沿著實(shí)線所示的軌跡排出。結(jié)果，墨滴著落在n至n+3的每個(gè)像素區(qū)域中。
另一方面，如圖14右側(cè)所示，當(dāng)兩個(gè)鄰近排出器的噴嘴N+1和N+2(并排設(shè)置)都發(fā)生故障時(shí)，即使設(shè)置在故障噴嘴外側(cè)的正常噴嘴N和N+3替代地排出墨滴，不接收任何墨滴的像素區(qū)域(圖中的像素區(qū)域n+2)也會(huì)出現(xiàn)。圖14中的線ii表示當(dāng)故障噴嘴數(shù)增加時(shí)，兩個(gè)故障噴嘴并列出現(xiàn)的概率。
類似地，圖16示出了如圖14所示的線iii的空率的概念。當(dāng)從三個(gè)鄰近的排出器的噴嘴排出的墨滴著落在同一像素區(qū)域時(shí)，如圖16左側(cè)所示，墨滴可從設(shè)置在失敗的噴嘴N+1和N+2外側(cè)的正常噴嘴N和N+3替代地排出。
另一方面，如圖16右側(cè)所示，當(dāng)三個(gè)連續(xù)的排出器的噴嘴N+1、N+2和N+3都發(fā)生故障時(shí)，即使設(shè)置在故障噴嘴外側(cè)的正常排出器的噴嘴N和N+4替代地排出墨滴，也會(huì)出現(xiàn)不接收任何墨滴的像素區(qū)域(圖中像素區(qū)域n+3)。圖14的線iii表示故障噴嘴數(shù)增加時(shí)，三個(gè)故障噴嘴連續(xù)出現(xiàn)的概率。
如圖14所示，在線i的情況下，不進(jìn)行替代排出，僅一個(gè)排出器的噴嘴發(fā)生故障，從而，墨滴不著落在該排出器所對(duì)應(yīng)當(dāng)像素區(qū)域上。因此，當(dāng)一個(gè)排出器的噴嘴發(fā)生故障時(shí)，行式噴頭10的空率變?yōu)?。
另一方面，如圖15所示，如果進(jìn)行替代排出，行式噴頭10的空率大大增加二到三個(gè)數(shù)量級(jí)。如圖14中的線ii所示。換言之，這就意味著行式噴頭10的產(chǎn)量增加100到1000倍。
在如圖14所示的線ii的情況下，當(dāng)有大約70個(gè)故障噴嘴時(shí)，空率為1。
本發(fā)明的實(shí)施例已在上文中說明。然而，本發(fā)明并不限于這些實(shí)施例，還可以進(jìn)行如下所述的變化。
(1)作為一個(gè)實(shí)施例，介紹具有在打印紙的寬度上平行排列的噴頭11的行式噴頭10(行式打印機(jī))。然而本發(fā)明還可應(yīng)用于串行打印機(jī)。
當(dāng)本發(fā)明應(yīng)用于串行打印機(jī)時(shí)，使用一個(gè)噴頭11。該噴頭11橫跨打印紙的寬度移動(dòng)，其將墨滴噴射在像素區(qū)域上。通常，當(dāng)噴頭11移動(dòng)時(shí)，打印紙不移動(dòng)。一旦打印完成，打印紙沿著垂直于噴頭11移動(dòng)的方向進(jìn)給，然后，噴頭11再次橫跨打印紙的寬度方向移動(dòng)。
當(dāng)本發(fā)明應(yīng)用于串行打印機(jī)時(shí)，噴頭11設(shè)置為使得噴頭11的縱向方向與打印紙的進(jìn)給方向相同。換言之，與用于行式噴頭10的噴頭11相比較，噴頭11的方向旋轉(zhuǎn)90°。
因此，當(dāng)本發(fā)明應(yīng)用于串行打印機(jī)時(shí)，排出的墨滴的軌跡沿打印紙的進(jìn)給方向偏轉(zhuǎn)，這是因?yàn)閲婎^11旋轉(zhuǎn)了90°。
對(duì)于已知的串行打印機(jī)，當(dāng)未在打印紙的寬度方向(即，噴頭11移入的方向)上形成像素列時(shí)，在打印紙的寬度方向上遺漏像素列(在打印紙的進(jìn)給方向上遺漏像素不明顯)。通過執(zhí)行根據(jù)本發(fā)明的替代排出，由于遺漏的像素列而形成的行的數(shù)量可以降低。
(2)在根據(jù)本發(fā)明的實(shí)施例中，構(gòu)成發(fā)熱電阻元件13的兩部分平行排列。具有不同值的電流施加在每個(gè)部分，以產(chǎn)生每部分達(dá)到墨水沸騰溫度所需的時(shí)間延遲(氣泡產(chǎn)生時(shí)間)。然而，本發(fā)明并不僅限于此。還可以是，發(fā)熱電阻元件13的兩部分的電阻可以設(shè)定為同一值，而電流在不同時(shí)點(diǎn)施加在兩部分中的每一個(gè)上。例如，可以為發(fā)熱電阻元件13的兩部分中的每一個(gè)形成單獨(dú)的開關(guān)。通過在不同時(shí)點(diǎn)打開每個(gè)開關(guān)，墨水氣泡都以時(shí)間延遲形成在每部分上。此外，施加在發(fā)熱電阻元件13的兩部分上的電流值可以改變，而電流均以時(shí)間延遲施加在每部分上。
(3)在本發(fā)明的實(shí)施例中，構(gòu)成發(fā)熱電阻元件13的兩部分在墨水腔12內(nèi)平行排列。然而，本發(fā)明并不僅限于這些實(shí)施例，還可以包括具有在一個(gè)墨水腔12內(nèi)平行排列的三個(gè)或更多部分的發(fā)熱電阻元件13。
(4)在本發(fā)明的實(shí)施例中，發(fā)熱電阻元件13設(shè)置為熱打印機(jī)的液體排出器。然而，本發(fā)明并不僅限于此，還可以應(yīng)用于靜電打印機(jī)和壓電打印機(jī)。
靜電打印機(jī)的激勵(lì)元件(等同于發(fā)熱電阻元件13)由膜片和兩個(gè)設(shè)置在該膜片下側(cè)的電極構(gòu)成，且在膜片和電極之間設(shè)置空隙。電壓施加在兩個(gè)電極之間，以向下彎曲膜片。然后，電壓減小到零，以釋放該靜電力。當(dāng)膜片返回其原始位置時(shí)產(chǎn)生的靜電力用于排出墨滴。
在這種情況下，例如，為了在由每個(gè)激勵(lì)元件產(chǎn)生的能量之間產(chǎn)生差別，當(dāng)膜片返回其最初位置時(shí)(當(dāng)電壓減小到零，且靜電力釋放時(shí))，在兩個(gè)激勵(lì)元件之間產(chǎn)生時(shí)間延遲，或者將不同的電壓施加到每個(gè)激勵(lì)元件上。
用于壓電打印機(jī)的激勵(lì)元件通過層疊在兩側(cè)具有電極的壓電元件和膜片而形成。當(dāng)電壓施加在壓電元件兩側(cè)的電極上時(shí)，由壓電效應(yīng)在膜片中產(chǎn)生彎矩。結(jié)果，膜片彎曲并變形。當(dāng)發(fā)生這種變形時(shí)，墨滴排出。
在這種情況下，與上文類似，為了在由每個(gè)激勵(lì)元件產(chǎn)生的能量之間產(chǎn)生差別，在兩個(gè)激勵(lì)元件之間產(chǎn)生時(shí)間延遲，或者對(duì)每個(gè)激勵(lì)元件施加不同電壓。
(5)在上述實(shí)施例中，打印機(jī)作為液體排出設(shè)備的實(shí)施例來描述。然而，本發(fā)明并不僅限于打印機(jī)，還可以應(yīng)用于各種液體排出設(shè)備。例如，本發(fā)明可應(yīng)用于用于排出包括用于檢測(cè)生物樣本的DNA的溶液的設(shè)備。
根據(jù)本發(fā)明，即使某些液體排出器排出液滴失敗，這種失敗也可以得到補(bǔ)償。
這樣，故障排出器的影響可以完全消除。此外，即使存在失敗的液體排出器，其可以作為整個(gè)噴頭的一個(gè)故障預(yù)先判斷出來，失敗的液體排出器的功能得到補(bǔ)償。結(jié)果，噴頭的保養(yǎng)周期或使用壽命可以延長。
權(quán)利要求
1.一種液體排出設(shè)備，用于根據(jù)液體排出信號(hào)形成由設(shè)置于記錄介質(zhì)上的像素區(qū)域中預(yù)定數(shù)量的點(diǎn)構(gòu)成的像素，所述液體排出設(shè)備包括噴頭，包括具有沿預(yù)定方向排列的噴嘴的多個(gè)液體排出器；偏轉(zhuǎn)單元，用于沿預(yù)定方向偏轉(zhuǎn)從一個(gè)該液體排出器排出的液滴的軌跡，并指令至少兩個(gè)鄰近的液體排出器向同一像素區(qū)域上排出液滴；存儲(chǔ)單元，用于存儲(chǔ)關(guān)于液體排出器的排出故障的信息；以及控制單元，用于根據(jù)存儲(chǔ)在存儲(chǔ)單元中的信息控制發(fā)送給液體排出器的液體排出信號(hào)和偏轉(zhuǎn)單元。
2.一種液體排出設(shè)備，用于根據(jù)液體排出信號(hào)形成由設(shè)置于記錄介質(zhì)上的像素區(qū)域中預(yù)定數(shù)量的點(diǎn)構(gòu)成的像素，所述液體排出設(shè)備包括噴頭，包括具有沿預(yù)定方向排列的噴嘴的多個(gè)液體排出器；偏轉(zhuǎn)單元，能夠沿預(yù)定方向以各種幅度偏轉(zhuǎn)從液體排出器排出的液滴的軌跡，并用于從至少兩個(gè)鄰近的液體排出器排出液滴到同一像素區(qū)域上；存儲(chǔ)單元，用于存儲(chǔ)關(guān)于排出故障的信息，其中，該存儲(chǔ)單元存儲(chǔ)關(guān)于由于排出故障而關(guān)閉的液體排出器的信息；以及替代排出單元，用于替代地排出液滴，其中，根據(jù)存儲(chǔ)在存儲(chǔ)單元中的信息，該替代排出單元將至少一部分指向關(guān)閉的液體排出器的液體排出信號(hào)轉(zhuǎn)移給至少一個(gè)其它的液體排出器，并控制由接收到轉(zhuǎn)移的液體排出信號(hào)的該至少一個(gè)其它的液體排出器的液滴排出。
3.一種液體排出設(shè)備，用于沿基本上垂直于預(yù)定方向的方向，相對(duì)地移動(dòng)記錄介質(zhì)和噴頭，并用于在相對(duì)移動(dòng)期間，根據(jù)液體排出信號(hào)形成由設(shè)置于記錄介質(zhì)上的像素區(qū)域中預(yù)定數(shù)量的點(diǎn)構(gòu)成的像素，所述液體排出設(shè)備包括噴頭，包括具有沿預(yù)定方向排列的噴嘴的多個(gè)液體排出器；排出偏轉(zhuǎn)單元，能夠沿預(yù)定方向以各種幅度偏轉(zhuǎn)從液體排出器排出的液滴的軌跡，該偏轉(zhuǎn)單元從鄰近的至少兩個(gè)液體排出器將液滴排出到同一像素區(qū)域上，并從由能夠?qū)⒁旱闻懦龅接糜谛纬捎深A(yù)定數(shù)量的點(diǎn)構(gòu)成的像素的像素區(qū)域上的液體排出器之中選取的液體排出器排出液滴；存儲(chǔ)單元，用于存儲(chǔ)關(guān)于排出故障的信息，其中，該存儲(chǔ)單元存儲(chǔ)關(guān)于由于排出故障而關(guān)閉的液體排出器的信息；以及替代排出單元，用于替代地排出液滴，其中，根據(jù)存儲(chǔ)在存儲(chǔ)單元中的信息，該替代排出單元將至少一部分指向關(guān)閉的排出器的液體排出信號(hào)轉(zhuǎn)移給至少一個(gè)其它的液體排出器的其中沒有排出液滴的指令的空時(shí)間段，并根據(jù)轉(zhuǎn)移的液體排出信號(hào)，控制接收該液體排出信號(hào)的液體排出器在空時(shí)間段期間將液滴排出到與關(guān)閉的液體排出器相同的著落位置上。
4.如權(quán)利要求3所述的液體排出設(shè)備，能夠沿預(yù)定方向?qū)⒁旱闻懦龅骄嚯x液體排出器的中心±(1/2×P)×N的位置上，其中，N為正整數(shù)，P為液體排出器沿排列方向的排列間距。
5.如權(quán)利要求3所述的液體排出設(shè)備，其中用于沿相對(duì)移動(dòng)方向形成點(diǎn)列的液體排出信號(hào)一個(gè)接一個(gè)地發(fā)送到能夠?qū)⒁旱闻懦龅綄?duì)應(yīng)于液體排出信號(hào)的著落位置上的至少兩個(gè)液體排出器，且其中，根據(jù)液體排出信號(hào)，沿預(yù)定方向從至少兩個(gè)液體排出器排出液滴以形成該點(diǎn)列。
6.如權(quán)利要求3所述的液體排出設(shè)備，其中，對(duì)用于沿相對(duì)移動(dòng)方向形成點(diǎn)列的排出信號(hào)的處理通過共享用于選擇液體排出器的信號(hào)和用于控制排出液滴的軌跡的信號(hào)來控制，或者是通過使該信號(hào)其中一個(gè)與另一個(gè)信號(hào)同步來控制。
7.如權(quán)利要求3所述的液體排出設(shè)備，其中，控制用于沿相對(duì)移動(dòng)的方向形成點(diǎn)列的液體排出信號(hào)的產(chǎn)生，以產(chǎn)生不涉及關(guān)閉的液體排出器的正常模式液體排出信號(hào)和涉及關(guān)閉的液體排出器的補(bǔ)償模式液體排出信號(hào)，用于將液體排出信號(hào)轉(zhuǎn)移到設(shè)置在關(guān)閉的液體排出器鄰近的至少一個(gè)其它液體排出器。
8.如權(quán)利要求3所述的液體排出設(shè)備，其中，液體排出信號(hào)具有用于對(duì)應(yīng)于一個(gè)像素區(qū)域的最大排出指令數(shù)的時(shí)間段，且其中，用于發(fā)送到關(guān)閉的液體排出器的液體排出信號(hào)的排出指令的至少一部分的時(shí)間段增加到原時(shí)間段上。
9.如權(quán)利要求3所述的液體排出設(shè)備，其中，液體排出信號(hào)具有用于對(duì)應(yīng)于一個(gè)像素區(qū)域的最大排出指令數(shù)的時(shí)間段，其中，用于發(fā)送到關(guān)閉的液體排出器的液體排出信號(hào)的排出指令的至少一部分的時(shí)間段增加到原時(shí)間段上，且其中，相對(duì)移動(dòng)速度為1/(新像素形成周期/原像素形成周期)。
10.如權(quán)利要求3所述的液體排出設(shè)備，其中，排出指令對(duì)液體排出信號(hào)的時(shí)間段的分配控制為，在靠近時(shí)間段的中心處選取參考線，交替地將排出指令分配到該參考線的兩側(cè)。
11.一種用于通過噴頭排出液體的方法，該噴頭包括具有沿預(yù)定方向排列的噴嘴的多個(gè)液體排出器，其中，所述噴頭能夠沿預(yù)定方向以各個(gè)幅度偏轉(zhuǎn)從液體排出器排出的液滴的軌跡并用于從鄰近的至少兩個(gè)液體排出器將液滴排出到同一像素區(qū)域上，所述方法包括步驟沿著基本上垂直于該預(yù)定方向的方向相對(duì)移動(dòng)記錄介質(zhì)和該噴頭；在該相對(duì)移動(dòng)期間，通過從液體排出器中排出預(yù)定數(shù)量的液滴形成由預(yù)定數(shù)量的點(diǎn)構(gòu)成的像素；存儲(chǔ)關(guān)于多個(gè)液體排出器之中由于液滴排出失敗而導(dǎo)致的關(guān)閉的排出器的信息；根據(jù)存儲(chǔ)在存儲(chǔ)單元中的信息，將至少一部分指向關(guān)閉的液體排出器的液體排出信號(hào)轉(zhuǎn)移給至少一個(gè)其它的液體排出器；以及控制由液體排出信號(hào)被轉(zhuǎn)移到的該至少一個(gè)其它的液體排出器的液滴排出。
12.一種用于通過噴頭排出液體的方法，該噴頭包括具有沿預(yù)定方向排列的噴嘴的多個(gè)液體排出器，其中，所述噴頭能夠沿預(yù)定方向以各個(gè)幅度偏轉(zhuǎn)從液體排出器排出的液滴的軌跡并用于從鄰近的至少兩個(gè)液體排出器將液滴排出到同一像素區(qū)域上，所述方法包括步驟沿著基本上垂直于該預(yù)定方向的方向相對(duì)移動(dòng)記錄介質(zhì)和該噴頭；在該相對(duì)移動(dòng)期間，通過從液體排出器中排出預(yù)定數(shù)量的液滴形成由預(yù)定數(shù)量的點(diǎn)構(gòu)成的像素；從鄰近的至少兩個(gè)液體排出器將液滴排出到同一像素區(qū)域上，并從由能夠?qū)⒁旱闻懦龅接糜谛纬捎深A(yù)定數(shù)量的點(diǎn)構(gòu)成的像素的像素區(qū)域上的液體排出器之中選取的液體排出器排出液滴；存儲(chǔ)關(guān)于多個(gè)液體排出器之中由于液滴排出失敗而導(dǎo)致的關(guān)閉的排出器的信息；根據(jù)存儲(chǔ)在存儲(chǔ)單元中的信息，將至少一部分指向關(guān)閉的排出器的液體排出信號(hào)轉(zhuǎn)移給至少一個(gè)其它的液體排出器的其中沒有排出液滴的指令的空時(shí)間段；以及根據(jù)轉(zhuǎn)移的液體排出信號(hào)，控制接收該液體排出信號(hào)的液體排出器在空時(shí)間段期間將液滴排出到與關(guān)閉的液體排出器相同的著落位置上。
全文摘要
本發(fā)明公開了一種液體排出設(shè)備及液體排出方法，該設(shè)備包括具有沿預(yù)定方向排列的噴嘴的多個(gè)液體排出器的噴頭。至少兩個(gè)彼此鄰近的液體排出器能夠?qū)⒁旱闻懦龅酵幌袼貐^(qū)域上。當(dāng)存在由于液滴排出失敗而存在關(guān)閉的液體排出器時(shí)，此信息被存儲(chǔ)。根據(jù)所存儲(chǔ)的信息，對(duì)應(yīng)于應(yīng)排出的液滴的關(guān)閉的排出器的排出信號(hào)轉(zhuǎn)移給鄰近該關(guān)閉的排出器的另一液體排出器。該另一液體排出器替代地排出液滴，使得液滴著落在與由關(guān)閉的排出器排出時(shí)所應(yīng)著落的位置相同的位置。
文檔編號(hào)B41J2/435GK1526550SQ200410032
公開日2004年9月8日 申請(qǐng)日期2004年2月10日 優(yōu)先權(quán)日2003年2月10日
發(fā)明者江口武夫, 竹中一康, 池本雄一郎, 一郎, 康 申請(qǐng)人:索尼株式會(huì)社