液体喷射装置和液体喷射方法

专利名称：液体喷射装置和液体喷射方法
技术领域：
本发明涉及一种喷射液滴的液体喷射装置和液体喷射方法，特别是涉及一种能够提供改进图像质量的液体喷射装置和液体喷射方法。
背景技术：
通常，传统的喷墨打印机就是一种液体喷射装置，它包括喷头，其中，每个具有一个喷嘴的墨水喷射部分呈线性排列。对于这类喷墨打印机，从喷头的每个墨水喷射部分喷射小液滴(墨滴)到面对喷嘴端面设置的如打印纸之类的记录介质上，以便在记录介质上形成常规圆形点，这样便由单个点或多个点形成图像像素。而且该图像像素是二维排列的，从而形成图像或字符。
另一方面，对于喷墨打印机，由于其结构喷射具有一些不规则性的液滴。关于记录介质上由喷射在其上的墨滴形成的点阵，由于不规则趋于平均，所以随机不规则性不明显。但是，由于液体喷射部分(喷头)位置而造成的方向不规则即使该不规则量小也是很明显的。
图21是描述点阵不规则性的视图。在图21中由箭头表示的部分表示图中右侧产生的尺寸分别为“小”，“中”和“大”三种墨点的1/36，1/12和1/4点距(相邻点中心位置之间的距离)的不规则性情况下的打印结果。
从图21中可以理解到，在点阵以大约10％的方向不规则性打印的情况下，不规则可以明显观察到。在点阵以大约20％或更大的方向不规则性打印的情况下，不规则就非常明显，通常将这种不规则视作缺陷。注意点距不规则是否明显也依赖于墨水的颜色。例如，黄色点距的不规则相比其它颜色容差更大(即黄色的不规则和其它颜色相比不明显)。
通常，已知以下描述的两种方法用于解决上述的液体喷射装置的点距不规则问题，该液体喷射装置使用其中喷头相对记录介质在水平方向线性往复移动、且记录介质在大体上垂直于上述往复移动方向的方向移动的串行(serial)方法。注意对于该串行方法，在本说明书中以下称喷头往复移动的方向为“主扫描方向”，而大体上垂直于主方向的方向(即记录介质的移动方向)为“辅助扫描方向”。
第一种方法是重叠相邻的点以使即使在点距存在一些不规则时进行打印的情况下也不发生不理想的未打印部分。也就是说，根据点距增大每一点的尺寸(每一点的直径)。对于使用其中在假定点形成为圆形的情况下确定点的直径等于或大于点距的 倍(即等于或大于对角相邻点中心位置间距离)的方法的配置，只要执行正常打印相邻点间就不会产生间隙，而且，即使在点距带有一定不规则执行打印的情况下，这种不规则也不明显，因此防止在图像上产生不理想的白条纹。
图22是图示如图21中点列中同样的位置不规则情况下的打印结果的例子，其整个点的尺寸稍大于点距的 倍。
另一方面，已知第二种方法为“双打印方法”。对于双打印方法，不使用第一种方法中使用的大尺寸点而是执行两次打印。以下对其进行详细描述。让我们假设在点阵中具有某些不规则的情况下进行打印。在这种情况下，第一次打印之后，产生了不理想的未打印间隙。使用第二种方法，执行第二次打印以填补该未打印间隙。图23是图示用这里称为第二种方法的双打印方法得到的打印结果。在图23中，不同的阴影图案表示在不同的主扫描时间形成的点，或者由不同喷头形成的点。该双打印方法不仅用于主扫描方向打印也用于辅助扫描方向打印，因此形成具有小尺寸点的图像。
另一方面，线(line)方法是已知的除了上述串行方法以外的打印方法，其中液体喷射装置包括长度横跨记录介质整个长度(在串行方法的主扫描方向上记录介质的整个范围)的喷头。通常，液体喷射装置包括静止喷头，且只有记录介质移动。
注意对于线方法，记录介质的移动方向在本说明书中被称为“主扫描方向”。
对于线方法，可以很容易地理解，长度横跨整个记录介质长度的、整体形成在石英或玻璃基体上的喷头，呈现改进的特性例如改进的液体喷射部分排列精度等。但是，在实际中，由于例如制造方法、小生产率、过热、成本等各种问题几乎不可能制造具有这种结构的喷头。
因此，已知一种为喷墨打印机安装的线性喷头，其中多个小尺寸喷头片排列成相邻端部彼此接触，每个喷头片根据预定的信号驱动以打印在记录介质上，因此，在记录介质上的打印步骤中执行在记录介质的整个长度上的打印(例如见日本未审查的专利审请公报No.2002-36522)。注意，上述喷头片的制造同样具有多种限制，在液体喷射部分阵列的方向的其长度最多限于1英寸或更短，这是实际中的限制。
但是，上述的传统方法存在下述的问题。
首先，串行方法的第一种方法(增加点尺寸的技术)对于点位置的不规则具有优点，但是由于点尺寸的增加导致了点的粗糙度明显。因此，对于例如照片的要求中间色调图像的打印，发生使图像的粗糙感增大的问题。
另一方面，对于串行方法的第二种方法(双打印方法)，不同于上述的第一种方法没有必要采用大尺寸的点，因此，在整个图像上图像粗糙感减小，从而提高打印图像质量等。但是，需要在主扫描方向和辅助扫描方向上形成大量的点，导致记录速度较低的问题。为了解决这一问题，大量的液体喷射部分必须以尽可能高的速度移动，常会导致可靠性减小的问题和费用较高的问题。
另一方面，使用线方法的配置可以使用上述的第一种方法，其中利用大尺寸的点以减小液体喷射部分喷射不规则的影响，同样发生上述使用第一种方法的串行方法的相同问题。
而且，对于线方法配置，多喷头片彼此连接，常导致排列间隔方面的误差容限(margin of error)。而且，存在多头喷头片的厚度等不总是均匀的问题。这种误差容限的影响常达到在单喷头片中发生的液滴喷射角度不规则的影响的几倍的程度。
注意线方法配置包括一静止喷头，因此，其中其第二次打印是在第一次打印已经进行的区域进行的双打印是不能进行的。也就是说，线方法配置不能使用第二种方法，不同于上述的采用第二种方法的串行方法配置。
但是，对于并行方法配置的特别的改进，其中在移动喷头位置一点的同时数次进给或退出单个记录介质，可以在使用硬记录介质的条件下进行双打印，且打印的目标是照片(如同用升华型(sublimation)打印机等)。但是，难于只在水平方向(记录介质的宽度方向即垂直于线方法配置主扫描方向的方向)移动喷头。而且，和升华型打印机不同，喷墨打印机需要一定周期的时间来干燥排列在记录介质上的点(已经落在记录介质上的墨点)，因此，在墨点充分干燥以前没有任何保护地将单个记录介质进给和退出的操作重复进行数次，导致了弄脏的危险。
而且，在这种情况下，可用的记录介质限于特殊的一种，即例如常规纸张等一般的记录介质是不能用的。而且，通常的线方法配置具有高速记录的优点。但是，在线方法配置使用上述第二种方法的情况下，减小了记录速度，使线方法配置的优点减小。因此，在线方法配置没有这些限制地使用双打印同时保持高速记录的优点的情况下，双打印只能在记录介质的传输方向即主扫描方向进行。
在这种情况下，在由于双打印使线方法配置具有图像色调改善的优点的时候，只在主扫描方向进行双打印只具有改善图像色调的优点，但是没有使因喷射不规则而带来的影响均匀的优点。
如上所述，主扫描方向上单行内的墨点由单个液体喷射部分喷射形成，因此，在主扫描方向相邻墨点中心位置之间的距离呈现高精度。另一方面，辅助扫描方向上的每个墨点由不同液体喷射部分喷射形成，导致了在辅助扫描方向上相邻墨点中心位置之间的距离存在较大不规则。
从以上描述的原因来看，没有辅助扫描的线方法配置，由于液体喷射部分排列的不规则而在辅助扫描方向图像上常有明显的条纹发生的问题。
而且，使用第二种方法(双打印)的串行方法配置具有在喷头的液体喷射部分发生例如墨水不能喷射的故障等故障的情况下，执行第二种方法(双打印方法)的优点，因此使由于喷射故障等形成在记录介质上的缺陷变得不明显。
另一方面，线方法配置不能如上所述使用上述的第二种方法。因此，即使在少量液体喷射部分中发生例如不喷射等故障的情况下，也不能对故障产生的缺陷进行校正，直接导致了由于喷头故障造成的图像质量劣化。

发明内容
因此，本发明的一个目的是提供一种具有减小点阵中位置不规则的优点的液体喷射装置，特别是采用串行方法配置提供一种利用执行偏转液滴喷射技术，具有阻止由于喷射部分的排列不规则而在点阵间产生条纹的优点的液体喷射装置，该技术已由本发明的发明人提出(例如，日本未审查专利申请公布号2002-320861、日本未审查专利申请公布号2002-320862、日本未审查专利申请公布号2002-37343，这些都是未公开的技术，涉及到本发明，且不是传统技术)，以下称为“第一目的”。
另外，本发明的一个目的是提供一种具有即使在一部分液体喷射部分中发生例如没有喷射等故障时，也可以阻止产生条纹等的优点的液体喷射装置，同样，液滴落下位置的位置不规则也变得不明显，以下称为“第二目的”。
以下描述解决上述问题的液体喷射装置。
根据本发明的解决上述第一目的的液体喷射装置包括一喷头，其中，可以控制从具有喷嘴的液体喷射部分喷射的液滴的喷射方向的偏转、以便从沿预定方向的多个方向中加以选择，喷射多个液滴以便落在每个像素区域上以形成对应于像素区域的像素，随机确定要喷射到每个像素区域上的液滴的目标落下位置，且控制要从液体喷射部分喷射出的液滴的喷射方向以使液滴落在确定的目标落下位置。
通过上述发明，喷头的每一液体喷射部分具有液滴可以沿从多个候选喷射方向中所选择的方向喷射的结构。
另外，在每个像素区域，沿预定方向确定液滴的M个候选目标落下位置。注意，至少对应于每个候选落下位置的落下液滴区域的一部分包括在像素区域内。
在液滴喷射到像素区域时，从M个候选目标落下位置中随机选择目标落下位置，且喷射液滴以便落在所确定的目标落下位置上。
因此，液滴按照像素区域随机偏转地落在像素区域上以使至少落下液滴区域的一部分包括在像素区域内。这就减少了由于液体喷射部分等性质的不规则而造成的液滴的落下位置的分布不均，因此，其上的整个排列遵循规则的和各向同性的分布。
液体喷射装置包括含有以预定的方向排列的多个液滴喷射部分的喷头，每个液体喷射部分都具有一个喷嘴，其中喷射最多N个(N为正整数)液滴以便落在每个像素区域上而形成对应于该像素区域的一个像素，根据本发明的另一个方面包括喷射方向改变器件，用于控制从每个液体喷射部分的喷嘴喷射出的液滴喷射方向、以使在预定的方向上发生落下位置的偏转；第一喷射控制器件，利用喷射方向改变器件进行喷射控制、使墨滴从至少两个彼此相邻设置的不同液体喷射部分沿彼此不同的喷射方向喷射，以便落在相同像素列或相同像素区域上以形成一个像素列或一个像素；和第二喷射控制器件，利用喷射方向改变器件执行喷射控制、使从液体喷射部分喷射的每个液滴的落下位置是从以预定的方向形成一个阵列的M个(M为2或更大的整数)不同的候选落下位置中选择，并且确定所述落下位置使对应于每个可落下位置的落下液滴区域中的至少一部分包括在像素区域内，且喷射液滴以落到所确定的落下位置上。
对于上述的本发明，至少两个彼此相邻设置的不同的液体喷射部分可以以不同的喷射角度偏转喷射液滴，以形成单个像素列或单个像素。例如，相邻的液体喷射部分N和(N+1)均可以将液滴喷射在相同像素区域或相同像素区域列上。
因此，可以利用多个不同的液体喷射部分形成像素或像素列。
另外，从沿预定方向的M个不同候选落下位置中选择每个像素区域的液滴的目标落下位置。注意，至少对应于每个候选落下位置的落下的液滴区域的一部分包括在像素区域内。
在液滴喷射到像素区域时，从M个候选目标液滴落下位置中选择目标落下位置，且喷射液滴以便落在已确定的目标落下位置上。
因此，液滴落在像素区域以使至少落下的液滴区域的一部分包括在像素区域内，像素区域内具有位置不规则。这就减少了由于液体喷射部分等性质的不规则造成的液滴的落下位置的分布不均匀，因此，整个点列遵循规则的和各向同性的分布。


图1是图示应用本发明液体喷射装置的喷墨打印机喷头的分解透视图；图2是表示根据一个实施例线性喷头的平面图；图3是详细图示图1所示喷头的墨水喷射部分的平面图和侧面剖视图；图4是描述墨水喷射方向偏转的视图；图5A和图5B表示从具有两个分开的加热电阻的墨水喷射部分情况的模拟结果得出的墨水气泡产生的时间差和墨水喷射角度之间的关系，图5C表示流过分开的加热电阻的电流差的一半(偏转电流)和偏转量之间的关系，该关系从测量数据得到；图6表示根据实施例用于控制两个分开的加热电阻间气泡产生的时间差的控制电路；图7是将墨滴喷射以便落在单个像素区域的M个不同候选目标落下位置中任一个上的状态示例的平面图；图8是表示沿打印纸传输方向上将最多N个墨滴随机排列和重叠在一个像素区域内的状态示例的平面图；图9是表示将墨滴喷射以便在垂直和水平方向随机偏转地落在预定像素区域上的状态示例的平面图；图10是描述执行控制以使墨滴喷射而随机偏转地落在预定像素区域内的示意图；图11是表示本实施例墨水喷射部分的线路的图；图12是描述根据本发明的打印配置，以及传统的串行方法打印配置作为对比例的图；图13是表示相邻的液体喷射部分喷射墨滴以便落在单个像素上的状态示例的图，其中每个墨水喷射部分的候选喷射方向数为偶数；图14是表示每个墨水喷射部分以左右对称的偏转喷射墨滴、并没有偏转地喷射墨滴以便落在墨水喷射部分正下方位置的状态示例的图，其中每个墨水喷射部分的候选喷射方向数为奇数；图15是表示液体喷射部分根据在双向喷射(候选喷射方向数为偶数)的情况下的喷射执行信号在打印纸上形成每个像素的过程的图；图16是表示液体喷射部分根据在三向喷射(候选喷射方向数奇数)的情况下的喷射执行信号在打印纸上形成每个像素的过程的图；图17是表示包括喷射方向改变器件、第一喷射控制器件和第二喷射控制器件的喷射方向控制电路的图；图18是表示极性转换开关和第一喷射控制开关的开/关状态与沿喷嘴排列方向点的落下位置之间的关系的表；图19表示在由第一喷射控制器件和第二喷射控制器件执行控制、候选喷射方向的数量为偶数情况下墨滴的候选喷射方向、以及墨滴候选落下位置分布；图20表示在由第一喷射控制器件和第二喷射控制器件执行控制、候选喷射方向的数量为奇数情况下墨滴的候选喷射方向、以及点的候选落下位置分布；图21是描述点阵不规则性的视图；图22是表示在同图21的点阵相同不规则情况下其整个点的尺寸稍大于点距的 倍时打印结果的一个例子的图；和图23是表示用从双打印方法得到的打印结果的图。
具体实施例方式
(第一实施例)将参照附图等描述第一实施例。每一实施例是用来实现本发明的第一目的。注意，这里用到的术语“墨滴”指的是从后述的液体喷射部分的一个喷嘴18喷射出的少量(例如几个皮升)墨水(液体)。同样，这里用到的术语“点”指的是由喷射在例如打印纸等记录介质上一个墨滴所形成的点。同样，这里用到的术语“像素”指图像的最小增量，而这里用到的术语“像素区域”指的是形成像素的区域。
通常，预定数量的液滴(0、1或更多)喷射在每个像素区域上，这样具有预定色调级(色调级1、2、3、或更多)的像素形成在每个像素区域上。也就是说，一个像素区域具有与其色调级相对应的零个、一个、或多个点。另外，大量像素排列在记录介质上，从而在其上形成一个图像。
注意，点不总是完全包含在对应的像素区域上，也可能偏转出相应的像素区域。
以下将根据本发明的第一实施例描述液体喷射装置。该液体喷射装置包括一个用于存储待喷射的液体的液体腔、一个用于给存储在上述液体腔内的液体施加能量的能量产生装置、和一个用于因用上述的能量产生装置产生的能量喷射存储在上述液体腔中的液体的喷射口。对于液体喷射装置，通过调整由能量产生装置产生提供给液体的能量来控制喷射方向的偏转。例如，上述能量产生装置形成上述液体腔的一个面，且控制液腔该面上的能量分布，因此控制从上述喷射射口喷射出的液体喷射方向的偏转。作为一个例子，根据本实施例的液体喷射装置包括多个作为能量产生装置的加热装置，将所述多个加热装置设置成形成上述液体腔的上述表面，调整每个加热装置的能量供给以控制上述面上的能量分布。注意，不用说液体喷射装置不限于下述实施例。
(喷头的结构)图1是图示使用根据本发明液体喷射装置的喷墨打印机(以下简称 “打印机”)的喷头11的分解透视图。注意，虽然实际情况下喷嘴板17是粘接到阻挡层16上的，图1表示出其喷嘴板17处于分解状态的喷头11。
喷头11具有一个包括由Si等制成的半导体基片15的基件14、和通过沉积形成在半导体基片15一面上的加热电阻13(在本发明中用作能量产生装置)。该加热电阻13通过形成在半导体基片15上的导电部分(未示出)电连接到外部电路。
另一方面，阻挡层16由感光环化橡胶抗蚀剂或光硬化干膜抗蚀剂形成，且通过一个将阻挡层16形成在其上已形成有加热电阻13的半导体基片15的整个面上的处理形成，接着例如通过光刻除去其上的不必要的部分。
另一方面，喷嘴板17包括多个形成在其上的喷嘴18，例如由镍通过电铸法形成。喷嘴板17粘接到阻挡层16上以使每个喷嘴18的位置和对应的加热电阻13的位置匹配，即，每个喷嘴18面向相应的加热电阻13。
由基件14、阻挡层16、和喷嘴板17形成的每个墨水腔12具有包围对应的加热电阻13的结构。也就是说，基件14作为墨水腔12的底面、阻挡层16作为其侧壁、喷嘴板17作为顶壁。因此，每个墨水腔12在图1中的前侧和右侧有开口，且各开口和一个墨水通道(未示出)连通。
通常，例如上述的一个喷头11包括大约100个墨水腔12、和其每个设置在相应墨水腔12中的加热电阻13。根据来自打印机的控制单元的指令控制每个加热电阻13，这样墨水从想要的对应于加热电阻13的墨水腔12中通过面向墨水腔12布置的喷嘴18喷射。
特别是，墨水从连接到喷头11上的墨水箱(未示出)供给到墨水腔12。脉冲电流短时间地施加给想要的加热电阻13上，例如1到3微秒，以使对应的加热电阻13快速加热，因此，在与加热电阻13接触的墨水中发生汽相墨水气泡，这样这些墨水被挤出。这样被挤出的墨水量等于墨水气泡膨胀的体积(即墨水沸腾)。因此，与喷嘴18接触的墨水作为墨滴从喷嘴18喷出。从其中喷出的墨水量等于被挤出的墨水量。喷出的墨滴落在打印纸上，从而形成一个点(像素)。
注意，在本说明书中，下文中，单个墨水腔12、布置在墨水腔12中的加热电阻13、和布置在上部的喷嘴18的组合被称作一个“墨水喷射部分(液体喷射部分)”。也就是说，喷头11由多个墨水喷射部分的阵列形成。
另外，根据本实施例，线性喷头由沿记录介质宽度方向排列的多个喷头11形成。图2表示根据本实施例的线性喷头10的平面图。图2示出了4个喷头11(N-1、N、N+1、和N+2)。在线性喷头10制造过程中，排列着多个如图1所示不包括喷嘴板17的喷头(喷头片)。
随后，单个喷嘴板17粘接到喷嘴片阵列的整个面上，以使每个墨水喷射部分和对应的喷嘴18相匹配，因此形成线性喷头10。注意，排列喷头11以使每个位于相邻喷头11末端的喷嘴18的喷嘴间距，即，位于第N个喷头11右端的喷嘴18和位于第(N+1)个喷头11左端的喷嘴18间的距离，如图2的放大图部分A中所示，在单个喷头11内匹配喷嘴间距。
(喷射方向改变器件)喷头11包括喷射方向改变器件。根据本实施例的该喷射方向改变器件可以使从喷嘴18喷射出的墨滴喷射方向沿喷嘴18(液体喷射部分)的排列方向在预定的范围内改变，且具有下述结构。
图3更详细地表示出喷头11的墨水喷射部分的平面图、和其侧面剖视图。在图3的平面图中，喷嘴18的位置是由交替的长短划线表示。
如图3所示，根据本实施例的喷头11包括两个分开的排列在单个墨水腔12内的加热电阻13。另外该分开的两个加热电阻13沿喷嘴18的排列方向(图3中的水平方向)排列。
两个分开的加热电阻13中的每一个其中将传统配置的单个加热电阻在正交于喷嘴排列方向的方向分隔，与传统的配置相比，具有相同长度和一半宽度，因此，具有两倍于传统配置中单个加热电阻的电阻。也就是说两个分开的加热电阻13是串联连接的。在这种情况下，形成一电路，其中具有两倍于传统配置中单个加热电阻的电阻值的加热电阻13是串联连接的，因此，电路具有四倍于传统配置中单个加热电阻的电阻值。
现在，为了使存储在墨水腔12内的墨水沸腾，必须要给加热电阻13一定量的电能来加热该加热电阻13。墨水由于沸腾时产生的能量被喷射出。注意，为了沸腾，具有小电阻值的加热电阻13需要大电流，具有高电阻的加热电阻13仅需要小的电流。
因此，就可以减小用于切换电流的晶体管等的尺寸，因此减小了装置的整体尺寸。注意，厚度减小的加热电阻13阻值增大。但是，从形成加热电阻13的材料、强度(耐久性)的角度来看，加热电阻13的厚度的减小不能超过一个限度。因此，本实施例中，为了增加加热电阻13的电阻值，加热电阻13由将传统的单个加热电阻分成两部分而不减小其厚度而形成。
如上所述，每个墨水腔12包括两个分开的加热电阻13。现在，在控制电源使两个分开的加热电阻13需要同样的时间周期(气泡产生时间)以达到墨水起泡温度的情况下，墨水同时在两个分开的加热电阻中起泡，因此，墨滴沿喷嘴18的中轴方向喷射出。
另一方面，在控制电源使两个分开的加热电阻13具有不同气泡产生时间的情况下，两个分开的加热电阻上墨水起泡具有预定的时间差。因此，墨滴的喷射方向从喷嘴18的中轴偏转，因此，墨水以预定的偏转喷射出。这样，墨滴到达一个和没有偏转控制时喷射出的墨滴到达部分具有预定的偏转量的部分。
图4是描述沿墨滴喷射方向的偏转的图。在图4中，在墨滴i沿垂直于墨滴i喷射平面的方向喷射的情况下，如图4中所示虚线箭头所示墨滴i没有偏转地喷射。另一方面，在墨滴i偏转喷射，即以相对于喷嘴中轴喷射偏转角度为θ(图4中的Z1或Z2方向)偏转喷射的情况下，墨滴i的到达位置可以由下式表示。
ΔL＝H×tanθ其中H表示喷射面与作为记录介质的打印纸P的表面(墨滴i的到达面)间的距离。注意距离H通常在整个线性喷射头上是相同的。
从上述表达式可以理解出，在墨滴i以相对于喷嘴中轴一喷射偏转角θ喷射的情况下，就会产生墨滴到达位置的位置偏转ΔL。
通常，对于传统的喷墨打印机，喷嘴1 8端部与打印纸P间的距离H为约1mm到2mm。现在，让距离H一般保持在2mm。注意，距离H的变化引起墨滴i到达位置的变化。因此，距离H一般要保持恒定。也就是说，在墨滴i在垂直于打印纸P的方向经喷嘴18喷射到打印纸上的情况下，则距离H的某些变化不会引起墨滴i的到达位置的变化。另一方面，如果墨滴i偏转喷射时，则距离H的变化引起墨滴i到达位置的变化。
注意，对于600DPI分辨率的喷头11，相邻喷嘴18间的间距由公式25.40×1000/600确定为大约42.3微米(μm)。
图5A和图5B表示两个分开的加热电阻13间气泡产生的时间差和墨水喷射角度间的关系，该图表是通过计算机模拟得到的。在这些图表中，X方向(由图表的纵轴θX表示X方向，注意，这并不表示图表的水平方向)表示喷嘴18的排列方向(加热电阻13的排列方向)。另一方面，Y方向(由图表的纵轴θy表示Y方向，注意，这并不表示图表的水平方向)表示正交于X方向的方向(打印纸的传输方向)。另一方面，图5C图示了测得的由水平轴表示的偏转电流和由垂直轴表示的墨水落下位置的偏转量之间的数据关系，其中，偏转电流由引起两个分开的加热电阻13间的发泡产生时间差的两个分开的加热电阻13的电流差的一半表示，且偏转量(在H大约为2mm的情况下测得)是由墨水的喷射角度(X方向)引起的。注意，图5C中所示的数据由在施加在两个加热电阻13上的主电流为80mA且将上述的偏转电流加在两个分开的加热电阻13中的一个的条件下偏转喷射墨水测得的。
如果在喷嘴18排列方向排列的两个分开的加热电阻13间产生了气泡产生时间差，则墨水以相对于喷嘴中轴偏转的墨水喷射角度喷射。特别是，如图5所示，气泡产生时间差越大，则沿喷嘴18排列方向的喷射角度θX就越大(表示相对于喷嘴中轴的偏转，对应于图4所示的θ)。
如上所述，根据本实施例的喷头包括多个墨水喷射部分，且每个墨水喷射部分都具有两个分开的加热电阻13，其中控制施加给每个加热电阻13的电流，因此控制了两个加热电阻13上的气泡产生时间差的产生。这样，可以通过调整时间差来控制墨水喷射方向的偏转。
接下来着重描述控制墨滴喷射方向的偏转的方法。图6示出了根据本实施例用于控制两个分开的加热电阻13间气泡产生时间差的电路结构的例子。在本例中，墨滴喷射方向的偏转是由3-比特控制信号控制。也就是说，作用在电阻Rh-A和Rh-B上的电流差可以确定为8个预定电平中的任何一个，因此，将墨滴喷射方向的偏转设定为对应于8个电平中的一个。
在图6中，电阻Rh-A和Rh-B用作两个串联连接的分开的加热电阻13。电源Vh向电阻Rh-A和Rh-B供给电能。
喷射控制电路50通过调整供给电阻Rh-A和Rh-B上的电流差控制墨滴喷射方向的偏转，且包括晶体管M1到M21。晶体管M4、M6、M9、M11、M14、M16、M19和M21是P-MOS晶体管，而其余的为N-MOS晶体管。晶体管对M4和M6、晶体管对M9和M11、晶体管对M14和M16、晶体管对M19和M21，均形成电流镜向电路(以下称为“CM电路”)。这样，喷射控制电路50包括4个CM电路。
现在作为例子描述由晶体管对M4和M6形成的CM电路。晶体管M6的栅极和漏极和晶体管M4的栅极彼此相连，因此，该CM电路具有施加在晶体管M4和晶体管M6上的电压总相同这样一种结构，这样，相同的电流流入晶体管M4和M6。其它CM电路具有同样的结构。
另外，晶体管对M3和M5用作一个差动放大器，即作为由晶体管M4和M6形成的CM电路的一个开关装置(以下称为第二开关装置)。在这种情况下，第二开关装置执行操作以便使电流通过CM电路流进电阻Rh-A和Rh-B之间的节点，或者电流从电阻Rh-A和Rh-B之间的节点流出。
另外，晶体管对M8和M10、晶体管对M13和M15、和晶体管对M8和M20分别用作由晶体管对M9和M11、晶体管对M14和M16、和晶体管对M19和M21形成的CM电路的第二开关装置。
对于由晶体管对M4和M6形成的CM电路、由晶体管对M3和M5形成的第二开关装置，M4和M3的漏极彼此相连，同样，M6和M5的漏极也彼此相连。另一个第二开关装置以同样的方式连接到相应的CM电路上。
另外，形成CM电路一部分的晶体管M4、M9、M14和M19的漏极、和晶体管M3、M8、M13和M18的漏极连接到电阻Rh-A和Rh-B之间的节点上。
另外，晶体管M2、M7、M12和M17中的每一个用作相应CM电路的恒流源。这些晶体管的漏极连接到晶体管M3、M8、M13和M18的源极和其栅极。
而且，喷射控制电路具有晶体管M1的漏极串连到电阻Rh-B上这样一种结构，且通过将喷射执行输入开关设为“1”(ON)，晶体管M1导通以给电阻Rh-A和Rh-B供给电流。也就是说，晶体管M1用作用于执行向电阻Rh-A和Rh-B供给电流开/关任务的开关装置(以下称为“第一开关装置”)。
而且，与门X1到X9的输出端连接到对应晶体管M1、M3、M5…的栅极。注意，当两输入与门用于与门X1到X7时，三输入与门用于与门X8和X9。X1到X9中每个与门的至少一个输入端连接喷射执行输入开关A。
而且，对于XNOR门X10、X12、X14和X16，每个XNOR门的一个输入端连接偏转方向转换开关C(偏转方向切换装置)，该开关用作相对喷嘴18的排列方向切换墨滴喷射方向的偏转方向。在将偏转方向转换开关设定为1(开)时，XNOR门X10的一个输入信号设为1。
另一方面，偏转控制开关J1到J3是用作控制墨滴喷射方向偏转量的开关。例如，在输入端J3设为1(开)时，XNOR门X10的一个输入信号设为1。
此外XNOR门X10到X16的输出端均连接与门X2、X4…的一个输入端，同样均通过非门X11、X13…连接与门X3、X5…的一个输入端。另外，与门X8和X9的一个输入端连接喷射角度校正开关K。
另一方面，偏转幅值控制端B用作控制流入用作对应的CM电路的恒流源的晶体管M2、M7…中的电流的端子、并且连接到对应的晶体管M2、M7…的栅极上。当给偏转幅值控制端B施加预定的电压(Vx)时，电压Vgs(栅-源电压)施加给晶体管M2、M7…的栅极，因此电流流入晶体管M2、M7…。这里，每个晶体管M2、M7…都可以由并联连接的子晶体管构成的等效电路表示，对应于晶体管M2、M7…的等效电路的子晶体管的数量彼此不同。因此，与图6中圆括号中的数量(对应于上述子晶体管的数量)成正比的电流流进晶体管M3到M20、和M8、M7…。
而且，漏极连接到电阻Rh-B的晶体管M2的源极、和用作对应CM电路的恒流源的晶体管M2、M7…的源极接地(GND)。
对于上述的电路结构，图6所示圆括号中的每个数字(N(N＝1、2、4或50))表示上述的并联连接的形成对应等效电路的子晶体管的数量。例如。“×1”(M12到M21)表示对应等效电路具有单个子晶体管。另一方面，“×2”(M7到M11)表示对应的等效电路具有并联连接的两个子晶体管。同样“×N”表示对应的等效电路具有N个并联连接的子晶体管。
根据本实施例的电路结构，晶体管M2、M7、M12和M17分别由上述具有4个、2个、1个和1个子晶体管的等效电路表示。因此，当在这些晶体管的栅极和地之间施加预定电压时，漏极电流以4∶2∶1∶1的比率流入晶体管。
接下来描述喷射控制电路50的操作。
首先，作为例子，描述由晶体管M4、M6构成的CM电路和由晶体管M3、M5构成的其开关装置的组合的操作。
只在墨滴被喷射的时候将喷射执行开关A设为1(开)。特别地，在本实施例中，在墨滴从喷嘴18喷射的时候，只在1.5微秒(1/64)周期间将喷射执行开关A设为1(开)以便从电源Vh(5v)向电阻Rh-A和Rh-B供电。另一方面，在94.5微秒(63/64)的其它周期内，喷射执行开关A设为0(关)，在这段时间内为已经喷射出墨滴的墨水喷射部分的墨水腔12供给墨水。
例如，当A、B、C和3J分别设定为1、Vx(模拟电压)、1和1时，XNOR门X10输出为1，因此，输出1和从A的输入信号1输入到与门X2，这样与门X2输出1。因此晶体管M3导通。
此外如果从XNOR门X10输出为1，非门X11输出0，因此该输出0和从A输入信号1输入到与门X3。因此，与门X3输出0，这样，晶体管M5截止。
在这种情况下，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。因此，如果如上所述晶体管M3导通，晶体管M5截止，则电流从电阻Rh-A流进晶体管M3，但是由于晶体管M5截止没有电流流进晶体管M6。另外，在没有电流流进晶体管M6时，同样由于CM电路的性质也没有电流流进晶体管M4。另外，晶体管M2导通，因此，如上所述情况，电流只流过晶体管M3和M2。
这种状态下在施加电源电压Vh时，没有电流流进晶体管M4和M6，且电流流进电阻Rh-A。这时晶体管M3导通，因此，从电阻Rh-A流出的电流分成流进晶体管M3的电流和流进电阻Rh-B的电流。流进晶体管M3的流进用于控制电流的晶体管M2，随后电流流入地。另一方面，流经电阻Rh-B的电流流进导通的晶体管M1，随后电流流入地。因此，流经电阻Rh-A的电流和流经电阻Rh-B的电流的关系由I(Rh-A)＞I(Rh-B)表示。注意，I(**)表示流经电阻“**”的电流。
已经对C设定为1的情况进行了描述。接下来，下面描述C设定为0的情况，即，如果只切换偏转方向转换开关C的输入而保持其它输入信号不变(其它开关A、J3设为如上所述的相同值)。
如果C设定为0、且J3设定为1，则XNOR门X10输出为0，因此输入信号(0、1(来自A))输入到与门X2中，因此与门X2输出0。从而，晶体管M3截止。
另一方面，由于XNOR门X10的输出为0，所以非门X11输出1，因此输入信号(1、1(来自A))输入到与门X3中，从而，晶体管M5导通。
在晶体管M5导通的的情况下，由于CM电路的特点电流流进晶体管M6中，电流也流进晶体管M4中。
因此，电流从电源Vh流进电阻Rh-A和晶体管M4与晶体管M6中。在这种情况下，从电阻Rh-A流出的电流全部流进电阻Rh-B(由于晶体管M3截止从电阻Rh-A流出的电流没有流进晶体管M3)。而且，由于晶体管M3截止从晶体管M4流出的电流全部流进电阻Rh-B。而且，从电阻晶体管M6流出的电流流进晶体管M5。
如上所述，当C设定为1时，从电阻Rh-A流出的电流分流到电阻Rh-B和晶体管M3中，当C设定为0，从电阻Rh-A流出的电流和从晶体管M4流出的电流流进电阻Rh-B。因此，流经电阻Rh-A的电流和流经电阻Rh-B的电流的关系由I(Rh-A)＜I(Rh-B)表示。I(Rh-A)和I(Rh-B)的比率在C设定为0的情况下和C设定为1的情况下对称。
如上所述，根据本实施例的液体喷射装置通过调整供给电阻Rh-A和电阻Rh-B的电流在两个分开的加热电阻13之间产生墨水气泡产生时间差，从而控制墨滴喷射方向的偏转。
而且，用根据本实施例的液体喷射装置，通过将C的输入信号切换成0或1可以将墨滴喷射方向的偏转方向转换到沿喷嘴18的排列方向彼此对称的两个方向中的一个。
已经对偏转控制开关J3调整到开或关的情况进行描述。注意，在本实施例中，偏转不是仅可以通过调整偏转控制开关J3控制，而且还可以通过调整偏转控制开关J2和J1来控制，因此，供给电阻Rh-A和电阻Rh-B的电流可以更加细微地控制。
也就是说，供给晶体管M4和M6的电流可以通过偏转控制开关J3控制，供给晶体管M9和M11的电流可以通过偏转控制开关J2以同样的方式控制。此外供给晶体管M14和M16的电流可以通过偏转控制开关J1以同样的方式控制。
如上所述，漏极电流分别以4∶2∶1的比率流进晶体管对M4和M6、晶体管对M9和M11、和晶体管对M14和M16。因此，可以通过控制偏转控制开关J1到J3控制墨滴喷射方向的偏转，其中J1到J3可以使用从(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)8个电平中选择出的偏转程度的3-比特信号来控制。
另外，对于本实施例，供给到偏转幅值控制端B的电压作用在晶体管M2、M7、M12和M17的栅极和地上，因此供给偏转幅值控制端B的电压的变化引起流进这些晶体管的电流的变化，因此，在保持流经这些晶体管的电流的比率为4∶2∶1的同时控制每一电平的偏转增量。
这样，对于本实施例，可以控制墨滴喷射方向的偏转，因此，控制墨滴在记录介质上的落下位置，例如可以在墨水喷射部分列的预定侧偏转地喷射墨滴，此外，可以在相反侧偏转喷射墨滴，无需说明，墨滴可以从喷嘴18无偏转地喷射(以垂直于例如打印纸等的墨滴记录介质表面的方向)。对于图6所示的电路例子，可以通过从8个电平中选择出的位置电平来控制墨滴在预定侧的落下位置。而且，对于本实施例，可以通过将偏转方向转换开关C在C＝1和C＝0之间进行开/关转换来控制墨滴喷射方向的偏转方向在两个彼此关于喷嘴18的排列方向对称的方向间的转换。而且，墨滴的落下位置可以由如上所述的从对应于J1、J2、和J3输入值的8个电平的位置电平来控制。
已经参见图6对使用3-比特控制信号从8电平中的偏转电平控制墨滴喷射方向偏转的例子进行了描述。将配置设计成利用图6所示的电路例子的应用电路用从M个电平中的偏转电平来控制墨滴喷射方向偏转。
对于根据本实施例具有上述结构的液体喷射装置，目标落下位置设定在从M(M为2或更大的整数)个部分中选择出的一个位置，沿喷嘴18排列方向(本发明中的偏转方向也就是大体上垂直于线方法中的主扫描方向的方向)从对应的像素区域分割出所述M个部分，其中落在记录介质上的墨滴区域的至少一部分包括在像素区域内。也就是说，对于本实施例，为每个像素区域确定M个候选目标落下位置，从M个候选目标落下位置中选择一个目标落下位置，偏转喷射墨滴以便使墨滴落在记录介质上该目标落下位置处。
注意，对于本实施例，对于记录介质上的每个像素区域，确定上述M个候选目标落下位置，其间隔为记录介质上相应于墨水喷射部分阵列间距的间距的1/M。
对于本实施例，从上述的M个候选目标落下位置随机(以不规则的方式或没有式样)确定目标落下位置。虽然已知其中随机执行上述选择的各种方法，不过对于本实施例，利用以下叙述的随机数产生电路22从M个分开的候选目标落下位置中选择一个目标落下位置。
对于本实施例，在2个或更多墨滴喷射到单像素区域内上的情况下，即，在进行多色调打印的情况下，从M个候选目标落下位置中随机确定每一墨滴的目标落下位置，且偏转喷射墨滴以便使墨滴落在记录介质上所确定的目标落下位置上。
图7表示墨滴落在从用于单个像素区域的M个分开的候选目标落下位置中选择出的位置上的状态的平面图，其中，本实施例落下位置的状态在图中的右侧示出，同时传统配置的状态在图中的左侧示出作为对比例。在图7中，由虚线包围的方形区域表示像素区域。另一方面，圆形区域表示落在记录介质上的墨滴。
首先，描述其中每个像素区域的喷射命令信号为一个，即进行双色调打印的例子。对于传统的配置，墨滴通常以包括在像素区域内的方式落在记录介质上(图7中示出了以像素区域内接圆的尺寸落在记录介质上的墨滴)。
另一方面，对于本实施例，喷射墨滴以便落在从沿喷嘴18排列方向排列的M个分开的候选目标落下位置中选择的位置。在图7所示的例子中，示出了单个墨滴落在从M(＝8)个分开的候选目标落下位置(实际上，M个候选候选目标落下位置中的一个对应于其中墨滴还没有喷射的状态，所以图7示出了7个分开的目标落下位置)中选择出的某一位置的状态。注意，在本图中，实圆表示墨滴落在记录介质上的位置，而另一方面，虚线圆表示其它候选目标落下位置的位置。在本例中，确定目标落下位置确定为左侧的第二个位置，且图中示出了墨滴落在记录介质上所选择位置的状态。
另外，在喷射命令信号的数量是2的情况下，1个墨滴进一步喷射到已经执行1个喷射命令的像素区域。注意在图7所示的例中，图中示出了考虑到打印纸的传输而将喷嘴中心线向下移动一个刻度的状态。
对于传统配置，如果喷射命令信号的数量是2，喷射第2个墨滴使其一般落在与图中第1个落下位置相同的垂直线的位置上(在平行于记录介质传输方向上的同一行)(在水平方向没有偏转)。
另一方面，对于本实施例，如上所述，喷射第一墨滴以便落在随机选择的位置上。同样，不考虑第一目标落下位置随机选择第二墨滴的目标落下位置(第一和第二墨滴间没有关系)，且喷射第二墨滴以落在记录介质上所选择的目标落下位置上。在图7所示的在例子中，图中示出了第二墨滴落在像素区域内水平方向的中心位置的例子。
而且，在喷射命令信号数量是3的情况下，墨滴以与上述喷射命令信号数量是2的情况的例子相同的方式喷射。对于传统配置，喷射第一到第三墨滴以落在每个像素区域内相同位置上而没有在水平方向的偏转。另一方面，对于本实施例，不考虑第一和第二目标落下位置随机选择第三墨滴的目标落下位置，且以与第二墨滴相同的方法喷射第三墨滴落在记录介质上所选择的目标落下位置上。
对于本实施例，以上述方法喷射墨滴形成由点阵形成的图像，因此阻止了由于墨水喷射部分喷射特性的不规则而产生的条纹，因此图像的不规则变得不明显。
也就是说，对于本实施例，单个像素区域内墨滴的落下位置间没有关系，且单个像素区域内的各墨滴是随机排列的。结果，墨滴的每一个排列具有随机图案，但其整体排列遵循规则的和各向同性分布，因此图像的不规则变得不明显。
这样，根据本实施例的液体喷射装置具有减小由于墨滴喷射部分墨滴喷射特性的不规则而引起的图像不规则的优点。对于传统的其中每一像素的墨滴不是随机喷射的方法配置，所有的像素以规则的图案排列，因此，偏离规则图案偏的部分更加明显。特别是，对于其中彩色色调由点的面积和未打印区域(点没有覆盖打印纸的部分)的面积的比率表明的点图像，未打印区域的图案越规则，偏离规则图案的部分就越明显。
另一方面，对于本实施例，点不规则地随机排列，排列的小的偏转不明显。
而且，根据本实施例包括由上述多个线性喷头10形成的彩色线性喷头的液体喷射装置具有以下优点，其中每个线性喷头10提供不同的彩色点。
传统的彩色喷墨打印机，其中多个墨滴重叠以便形成单个点，为了阻止波纹的产生，和单色调配置相比需要更高的落下位置精度。另一方面，对于本实施例，每一像素区域的墨滴是随机排列的，因此阻止了波纹的产生，从而将点落下位置的不规则减轻为色彩不规则的简单问题。这样，根据本实施例的液体喷射装置阻止了由于产生条纹而使图像劣化的情况。
特别是，在串联方法配置时，其中喷头在主扫描方向重复被驱动以使墨滴喷射彼此重叠，很少有条纹的问题，而线方法配置存在条纹问题。另一方面，使用根据本实施例方法的线方法配置，其中随机喷射墨滴，阻止条纹的产生。也就是说，相对于线方法喷墨打印机，本实施例是有益的。
而且，对于本实施例，墨滴随机地落在记录介质上的每一像素上，且墨水的总数扩展到较宽区域，因此，和使用相同量墨水的传统的配置相比，减小了落在记录介质上的墨滴变干的时间周期。特别是，根据本实施例的方法对于具有高速打印优点(短打印时间)的线方法配置而言和串行方法配置相比具有明显的优点。
已经对沿喷嘴18的排列方向偏转随机地将墨滴喷射到记录介质上的配置进行了描述。但是，本发明并不限于上述配置，而可以配置成沿打印纸的传输方向(大体上垂直于喷嘴1 8的排列方向的方向)随机喷射墨滴。
图8是示出最多N个(在本实施例中N＝8)墨滴沿打印纸传输方向随机排列并重叠在单个像素区域内的例子的平面图。注意本实施例的落下位置的状态在图中的右侧示出，而传统配置的状态在图中的左侧示出，作为对比例，这和图7中所示的方式相同。在本例中，示出了墨滴落在从N(＝8)个候选目标落下位置(8个候选目标落下位置中的一个对应于墨滴还没有喷射的状态)中选择的一个位置上的状态，和图7所示方式相同。
注意对于实施例，沿主扫描方向对于每个像素区域墨滴可以喷射N次。
首先，对于传统配置，在每一像素区域的喷射命令信号数量为1的情况下，墨滴以与上述方法相同的方式喷射。另一方面，对于本实施例，为沿垂直方向(打印纸的传输方向、主扫描方向、或垂直于喷嘴18排列方向的方向)上的每个像素确定最多N个墨滴候选目标落下位置，从其中随机选择目标落下位置，且喷射墨滴以便落在所选择的位置。
图8示出了其中对于本实施例喷射命令信号数量为1，将墨滴喷射在从顶上数第二目标落下位置上的例子。
注意，对于本实施例，喷射墨滴以沿打印纸的传输方向上随机落在记录介质上，因此，无需上述电路来产生喷射方向偏转，相反喷射命令信号应当在对应于打印纸传输的预定定时输入到喷头11中。例如在图8中，也就是说，通常与墨滴中心匹配的像素区域的中心以下称为“参考点”，且对应于落下位置偏转一个刻度的喷射时间差称为ΔT。
在图8所示根据本实施例的例子中，其中喷射命令信号的数量为1，墨滴已落在参考位置以上二个刻度的位置。因此墨滴必须比参考喷射时间提前2×Δ的定时喷射。相反，在例如墨滴被喷射到落在像素区域中最下面位置的情况下，墨滴必须喷射落在参考位置以下三个刻度的位置。因此墨滴必须比参考喷射时间推后3×Δ的定时喷射。
同样，对于喷射命令信号数量为2的传统的方法配置，墨滴以图7所示的相同的方法喷射。另一方面，对于根据本实施例的第二喷射，目标落下位置从候选位置中随机选择而不考虑第一墨滴的喷射，且喷射墨滴以便落在所选择的位置上。在图8所示的例中，图中示出了喷射命令信号数量为2，墨滴落在从参考位置向下偏转的位置的方法配置的状态。
喷射命令信号数为0到N，喷射次数为K的图案组合数量，是取自N的K组合的数量，因此，上述的图案组合的数由以下公式表示
NCK＝NRK/K！因此，对于同样的喷射命令，相同随机图案的发生概率由1/NCK表示。
如上所述，对于本实施例，喷射墨滴以落在每一像素区域的随机位置，因此使喷射的能量消耗均匀、且使墨水供给时间均匀、以及具有图像不规则变得不明显的优点。
对于本实施例的加热方法配置，其中，通过用加热电阻13加热墨水来喷射墨滴，需要相当量的能量来喷射墨滴。例如，每个墨水喷射部分需要大约0.7W到0.8W的能量。对于传统的排列，线性喷头10由多个具有这种特性的喷头11排列构成，能量消耗发生在墨水喷射的同一时间，因此，加在电源上的负载很高。另一方面，对于本实施例，在随机定时喷射墨滴，因此，减少了打印操作的同一时间进行喷射所需驱动的墨水喷射部分的数量，因此减少了能量消耗的集中发生。
而且，关于加热方法和压电方法两种方法有一点是事实，即打印速度越高墨水在墨水通道内的移动速度就越高。在这种情况下，在同时为所有的通道供给墨水的情况下，墨水通道内的墨水的压力就降低，常常导致墨水产生气泡的问题。气泡的产生导致弯液面(meniscus)变化，进一步导致墨滴喷射数量的变化问题。因此，在墨水供给周期内在墨水通道内的墨水优选为以较低和均匀的速度移动。对于本实施例，在随机的定时喷射墨滴，因此，提高了从墨水通道供给的墨水的均匀性。
而且，对于使用两种方法的液体喷射装置，即其中喷射墨滴随机落在沿打印纸传输方向上(该方向大体上垂直于喷嘴18排列方向)图8所示的每个像素区域内的位置上的方法，和其中偏转喷射墨滴使其随机落在喷嘴18排列方向上如图7所示的位置上的方法，墨滴随机落在每一像素区域的更宽区域上，因此，由于墨滴落下位置随机确定改善了优点。
图9是描述上述例子的平面图，其中传统方法配置在左侧示出，根据本实施例的方法配置在图中的右侧示出。
对于传统方法配置，墨滴在沿喷嘴18的排列方向或垂直于上述方向的方向上没有偏转地落在目标落下位置。另一方面，对于本实施例，在喷嘴18的排列方向(图中的水平方向)和垂直于上述方向的方向(图中的垂直方向)偏转喷射墨滴。这样，墨滴在垂直和水平方向两个方向随机偏转落在某一位置上。对于本实施例，喷射墨滴以随机落在垂直和水平方向以点的半径扩展的像素区域内。这样相邻点之间的间隙由点的随机图案填充。
图10描述控制墨滴喷射使其如上所述随机下落的示意结构。图10示出了的传统方法配置的示意结构作为对比例。
在图10中，记录信号产生图(map)21用来确定喷射墨滴沿打印纸传输方向的落下位置。例如，在每一像素区域喷射两个墨滴的情况下，从图8所示的N个候选目标落下位置中选择两个位置。对应于打印纸传输方向的喷射定时是根据记录信号产生图(map)21控制的。
对于传统方法配置，喷射命令信号只根据记录信号产生图传输给喷头11。另一方面，对于本实施例，喷头11根据来自记录信号产生图21和随机数产生电路22的命令信号执行喷射。特别是，为了偏离喷嘴18的排列方向，偏转方向(墨滴的目标落下位置)是根据随机数产生电路22的信号随机确定的，偏转命令信号传输到喷头11。
同时，系统参考记录信号产生图21确定墨滴喷射定时，且将确定的喷射命令信号传输给喷头11。这样在喷嘴18的排列方向和大体上垂直于上述方向(主扫描方向)的方向这两个方向上墨滴随机偏转地喷射在像素区域上。这样墨滴落在喷嘴18的排列方向和垂直于上述方向的方向这两个方向上随机偏转的每个像素区域的位置处，如图9所示。
接下来描述提供控制墨滴喷射方向偏转的偏转命令信号的结构。原则上，偏转命令信号优选提供给每个墨水喷射部分。在这种情况下，墨滴从每个墨水喷射部分喷射在M个分开位置上的配置，要求log2M比特的信号。例如，如果如上所述M＝8，则需要3比特的信号。
喷头11是由至少几百个墨水喷射部分的阵列形成。因此，其中用于控制定时和电压值的单独的数据信号提供给所有墨水喷射部分的配置，需要用于该大量数据信号的导线，且因此，喷头11的尺寸大大增加。因此，在实际中不可能制造这样配置。因此，对于本实施例，配置具有用于控制相同位的所有墨水喷射部分的端子彼此连接在一起来控制每一个墨水喷射部分的喷射方向的结构，或者配置具有其中用串行信号控制所有的墨水喷射部分喷射方向的结构。
图11是描述根据本实施例的每个墨水喷射部分连接结构的图。在本例中，我们假设数M为8，即利用3比特信号，且信号的各位称为“J1”、“J2”和“J3”。注意，图11示出了4个墨水喷射部分A到D。
在这种情况下，每个墨水喷射部分由3比特信号控制，其构造为所有液体喷射部分用于相同位的端子并联在一起，并设计成将信号串联以用单根线被提供给每个墨水喷射部分的电路结构。
接下来，描述关于即使在使用上述的其中用于相同位所有墨水喷射部分的端子为每一位彼此并联连接在一起的方法的情况下，相邻墨水喷射部分也喷射墨滴以形成不同随机点图案的原因。
第一原因是不驱动所有并联连接的墨水喷射部分以使墨滴同时喷射。而且，当多个墨水喷射部分同时驱动时，相邻的墨水喷射部分不同时驱动。对于本实施例，利用了这种对策，因此，相邻的墨水喷射部分很难形成相同随机点图案。
通常，多个墨水喷射部分同时喷射墨滴，同时喷射的墨滴彼此有一定的距离。现在，以下描述由于相邻墨水喷射部分不同时驱动带来的另一个优点。例如，在墨滴从墨水喷射部分喷射的情况下，喷射操作的振动传播到墨水腔或者墨水通道，而且，相邻墨水喷射部分受喷射操作的影响。
特别是，由于喷射操作，液面(喷嘴内墨水平面的位置)的改变发生在相邻墨水喷射部分。在墨滴从液面不规则墨水喷射部分喷射的情况下，落在记录介质上的点其尺寸具有不规则性，因此，相互接近的墨水喷射部分不同时驱动。因此，执行墨水喷射控制以使在墨滴从墨水喷射部分喷射时，相邻的墨水喷射部分在液面返回到正常状态所需的预定时间内不驱动，并且驱动距其一定距离的墨水喷射部分以喷射墨滴。这样，对于本实施例，即使将相同3比特信号提供给所有的墨水喷射部分，也不驱动相邻的墨水喷射部分同时喷射墨滴，因此没有严重的问题发生。
注意，在由于打印数据即图像数据等的原因同样的信号被输入到相邻墨水喷射部分的情况下，可以采用其中包括多个记录产生图21，相邻的墨水喷射部分根据不同的记录产生图驱动的配置。而且，可以采用这种配置，其中在驱动相邻墨水喷射部分以喷射墨滴的次数相等的情况下，不同的命令信号输入相邻的墨水喷射部分。而且，在这种情况下，可以采用这种配置，其中不同偏转命令信号在相邻墨水喷射部分喷射操作之前输入到相邻的墨水喷射部分以形成不同的随机点图案。
虽然已经描述了关于包括由喷头11排列形成线性喷头以覆盖对应于如图2所示的打印纸的整个宽度的长度上的线方法配置，不过本实施例可以适用于串行方法配置。
根据本实施例的串行方法配置具有包括单个喷头11，且喷头11和打印纸在扫描方向上相对移动，并且在相对移动中将墨滴喷射到像素区域上的结构。注意通常，相对运动是这样进行的，即打印纸保持静止，同时喷头11在打印纸的宽度方向移动。
图12是描述根据本发明的串行方法打印配置的图，和作为对比例的传统的串行方法打印配置的图。
在以下描述中，我们假设喷射4个墨滴以使其落在单个像素区域内，因此形成一个单个像素。
在这种情况下，对于传统打印配置，形成一个像素需要沿主扫描方向扫描打印4次。例如，喷射第一墨滴以便落在沿主扫描方向的单个像素区域内，接下来打印纸移动一点，沿主扫描方向再次执行一次打印以使第一和第二墨滴彼此重叠。这样的打印重复4次，因此形成一像素。
注意，在图12所示的例中，喷头返回时间一般和沿主扫描方向单次扫描执行打印的时间大体相同。
另一方面，根据本发明的串行方法打印配置具有使喷头11的径向方向与辅助扫描方向(打印纸的传输方向)相匹配地布置喷头11的结构。也就是说，喷头11以相对包括线喷头10的并联方法配置旋转90°的姿势布置。
对于根据本发明的串行方法打印配置，在执行打印的同时，在主扫描方向扫描喷头11，以随机确定的喷射方向偏转地来喷射墨滴。注意，对于根据本发明的串行方法打印配置，喷头11以相对并行方法排列旋转90°的姿势布置，因此，墨滴喷射方向的偏转方向和辅助扫描方向(打印纸的传输方向)匹配。
在本例中，将4个墨滴喷射到单个像素区域内，对于根据本实施例的配置，在喷头沿主扫描方向的单个扫描时间内执行4次喷射操作。因此，根据本发明的方法配置需要4倍于传统方法配置的扫描周期时间。也就是说，根据本发明的主扫描方向的单个扫描周期时间和对于传统方法配置在主扫描方向打印的4个扫描周期时间之和相匹配。
但是为了完成沿主扫描方向上单行上排列的像素区域的打印，传统的打印配置需要4周期的时间沿主扫描方向扫描打印、和4周期时间返回喷头。也就是说，对于传统方法配置，墨滴不能偏转喷射，因此，在每个像素区域要喷射多墨滴的情况下，就必须沿主扫描方向重复打印和在一个像素区域内要喷射的墨滴数量一样多的次数。
另一方面，为了完成沿主扫描方向单上上排列的像素区域的打印，根据本发明的方法配置要求沿主扫描方向的单个扫描打印。也就是说，对于根据本发明的配置方法，可以通过沿主扫描方向单个扫描执行打印而进行多次打印。
这样，关于根据本发明的打印配置，打印头返回操作的次数减少为1，因此，和传统的打印配置相比，打印时间减小了打印头返回操作3次所需要的时间。
而且，对于传统串行方法打印配置，由于沿辅助扫描方向(打印纸的长度方向，即，打印纸的传输方向)落下墨滴排列的不规则而经常发生沿打印纸宽度方向上产生条纹的问题。另一方面，对于根据本发明的串行方法配置，墨滴在辅助扫描方向上随机偏转地喷射，因此，由于落下墨滴排列的不规则而造成的图像不规则不明显。
已经对根据本发明的第一实施例进行描述，本发明并不限于上述的第一实施例，而是可以进行如下的多种变型。
(1)对于根据本实施例的配置，对于每个像素区域喷射多墨滴以便落在随机地从M个分开的候选目标落下位置中选择的位置，M的数量可以是2或者更大的正整数，且并不限于第一实施例使用的特定一个数量。同样，沿打印纸的传输方向(大体上垂直于墨水喷射部分排列方向的方向)每个像素区域内落下墨滴的数量N可以定为任何正整数。也就是说，M可以等于N，或者M可以不等于N。
而且，对于本发明，每个像素区域内落下的墨滴数量的最多值(对应于色调的最多值)并不限于一个特定值。
(2)对于本实施例，喷射墨滴以使每一落下墨滴的中心包含在对应的像素区域内，本发明并不限于上述的配置，而是可以进行这样的配置，其中喷射墨滴使每一落下的墨滴至少一部分包含在对应的像素区域内，因此，用本实施例得到宽区域上每一像素区域的随机点图案。
(3)利用根据本实施例的配置，利用随机数产生电路22随机选择墨滴的目标落下位置，可以利用任何方法来随机选择墨滴的目标落下位置，只要所选择的墨滴目标落下位置的排列呈现没有特定图案的随机点图案。而且，作为产生随机数的方法，中间平方方法(the middle wquare method)、同余运算方法(the congruent method)、移位寄存器方法等等都是已知的方法。
(4)虽然对于本实施例，如图11使用了3-比特控制信号J1到J3，根据本发明的控制信号并不限于特定的一个，而是可以使用任何比特数的控制信号。
(5)对于本实施例，两个分开的加热电阻13并联布置，调整供给到两个分开的加热电阻13的电流以控制这两个分开的加热电阻13间的墨水沸腾所需要的时间差(气泡产生时间)。但是，本发明并不限于上述实施例，而是可以使用这样的配置，其中在保持供给两个分开的电阻13的电流不变的同时控制供给两个分开的电阻13的电流的定时。例如，可以是两个分开的加热电阻13包括单独开关，且控制每个开关的开/关切换定时来控制这两个分开的加热电阻13间的气泡产生时间之差的配置。而且，根据本发明的配置可以使用其中调整供给两个分开的加热电阻13电流的上述方法，和其中控制供给两个分开的加热电阻13的电流的定时的上述方法的组合。
(6)在本实施例中，已经对每个墨水腔12包括两个并联排列的分开的加热电阻13的配置进行了描述。在这种情况下，已经证明，上述配置具有足够的使用期限。而且，这种配置结构简单。但是，根据本发明的配置并不限于这种配置，而是可以使每个墨水腔12包括三个或更多并联加热电阻13。
(7)在本实施例中，已经对每个墨水喷射部分包含用加热方法执行喷射的加热电阻13的配置进行了描述。根据本发明的喷射方法并不限于这种方法，而可以使用静电喷射方法或压电喷射方法。
静电喷射能量产生装置(对应于加热电阻13)具有这种结构，其中两个电极布置在一个用来在其间产生空气腔的振动板的底面上。使用上述的静电喷射能量产生装置，在两个电极上施加电压以引起振动板向下偏转，接下来停止供给电压以释放静电力。结果，振动板恢复正常状态，且释放出的静电能引起墨水喷射。
为了控制能量产生装置间能量产生的不同，使用上述静电喷射能量产生装置的配置具有这样的结构，其中控制两个能量产生装置间振动板(通过关闭电压释放静电能量)的返回定时的不同，或者控制每一个施加给两个能量产生装置的电压。
另一方面，压电能量产生装置具有由其两个面上具有电极的压电装置和一振动板形成的层状结构。在这种情况下，当在压电装置的两个电极上施加电压时，由于压电效应振动板产生弯曲运动，振动盘产生偏转。利用这种配置，利用偏转产生的能量喷射墨滴。
为了控制能量产生装置上产生的能量差，这种配置具有控制两个压电装置间的电压施加定时的差异，或者控制每个施加在两个压电装置上的施加电压这样一种结构。
(8)在本实施例中，已经对控制沿墨水喷射部分(喷嘴18)的排列方向墨滴的喷射方向的偏转的配置进行了描述。原因是两个分开的加热电阻13排列在墨水喷射部分排列的方向上。但是，墨水喷射部分的排列方向没有必要完全和墨滴喷射方向的偏转方向匹配，而是其中这两个方向大致相互匹配的配置具有相同的优点。这样，可以使用这两个方向大致相互匹配的配置。
(9)本实施例中，已经对墨滴从对应的墨水喷射部分，即通常在像素区域的正上方某一位置的墨水喷射部分的喷射，使其落在像素区域上的配置进行了描述，本发明并不限于这种配置，而是可以使用一种墨滴可以从邻近对应喷射部分的墨水喷射部分喷射的配置。
例如，我们假设从相邻的墨水喷射部分“X”和“X+1”喷射墨滴，且对应于墨水喷射部分“X”和“X+1”的像素区域分别是“Y”和“Y+1”。
在这种情况下，墨水喷射部分“X”可以将墨滴喷射在相邻的像素区域“Y+1”上，也喷射在相应的像素区域“Y”上。同样，墨水喷射部分“X+1”可以将墨滴喷射在相邻的像素区域“Y”上，也可以是对应的像素区域“Y+1”。
注意，在这种情况下，例如，如果墨水喷射部分“X”喷射墨滴在与对应像素区域相邻的像素区域“Y+1”上，其目标落下位置从上述的像素区域“Y+1”的M个候选目标落下位置中选择。每种情况都执行同样的操作。
这样，例如，如果墨滴喷射在像素区域“Y”上，则墨滴可以从墨水喷射部分“X”喷射也可以从墨水喷射部分“X-1”喷射以便落在像素区域“Y”上。而且，墨滴可以从墨水喷射部分“X+1”喷射以落在像素区域“Y”上。
注意本发明并不限于墨水喷射部分“X”可以将墨滴喷射在与其对应像素区域相邻的像素区域“Y-1”或 “Y+1”上这样一种结构，可以采用墨水喷射部分“X”可将墨滴喷射在任何接近于其对应像素区域的像素区域上例如像素区域“Y-2”或“Y+2”上的配置。
这样，利用上述的配置，多个墨滴从多个墨水喷射部分喷射在每个像素区域上以形成一个单点，因此由于墨水喷射部分排列的不规则而造成的图像不规则变得不明显(关于其优点将在第二实施例中详细描述)。
而且，可以采用当从单个墨水喷射部分喷射墨滴在一定的像素区域上时，例如，墨滴从多个墨水喷射部分喷射在该像素区域向下一个像素的位置。
(第二实施例)接下来描述根据本发明的第二实施例。注意，这里省略了和第一实施例相同结构的描述。
本发明第二实施例的主要目的在与提供一种抑制由于喷头故障在图像中产生缺陷例如像素列间的条纹的产生等的配置，即使故障是例如部分墨水喷射部分没有喷射这种情形也是如此。
此外，其另一目的(第二目的)是提供一种使墨滴落下位置的排列的不规则变得不明显的配置。
因此，根据本实施例的配置包括采用第一实施例中描述的喷射方向改变器件、第一喷射控制器件、第二喷射控制器件、下文中描述的第三喷射控制装置，以执行下文描述的喷射控制的喷头11。
(第一喷射控制器件)第一喷射控制器件执行喷射控制使多个墨滴从至少两个彼此接近设置的墨水喷射部分偏转地喷射在每一像素列上以形成每个像素列，或者多个墨滴从至少两个位于彼此接近设置的墨水喷射部分偏转喷射在每一像素区域上以形成每个像素列或像素。
根据本发明的第一喷射控制器件的第一配置具有这样一种结构，其中每个喷嘴18的墨滴喷射方向可以用J-比特控制信号从偶数2J(J为正整数)个不同方向中选择，且对应于上述2J个不同方向的落下位置间的最大距离确定为相邻喷嘴18间的间隔乘以(2J-1)的值。利用这种配置，从喷嘴18以从上述2J个方向中选择的方向喷射墨滴。
根据本发明的第二喷射控制器件的第二配置具有这样一种结构，其中每个喷嘴18的墨滴喷射方向可以用(J+1)-比特控制信号从奇数(2J+1)(J为正整数)个不同方向中选择，且对应于上述(2J+1)个不同方向间的落下位置间的最大距离确定为相邻喷嘴18间的间隔乘以2J的值。利用这种配置，从喷嘴1 8以从上述(2J+1)个方向中选择的方向喷射墨滴。
例如，对于利用上述使用(J＝2)比特数的信号的第一配置，选择喷射方向的候选喷射方向数量为2J＝4，是偶数。另一方面，对应于上述2J个方向的落下位置间的最大距离是为相邻喷嘴18间的间隔乘以((2J-1)＝3)的值。
在这种情况下，利用分辨率为600DPI的喷头11，其中上述相邻喷嘴18间的间隔乘以3的值等于(42.3μm(相邻喷嘴间的间隔)3)＝126.9μm。如上所述，上述候选落下位置间的最大距离设定为这个值，即126.9μm。注意，喷嘴18的尖端与打印纸P间的距离H保持2mm(＝2000μm)。因此，在这种情况下，偏转角θ(度)由tan2θ＝126.9/2000表示，约等于0.0635。因此得到了偏转角θ，大约为1.8(度)。
另一方面，例如，利用上述的使用J＝2+1比特数的控制信号的第二配置，选择喷射方向的候选喷射方向数量为2J+1＝5，是奇数。另一方面，对应于上述的(2J+1)个方向的落下位置间的最大距离是邻喷嘴1 8间的间隔乘以((2J＝4)的值。
图13描述一更加具体的例子，其中利用上述的使用(J＝1)比特数的控制信号的第一配置，墨滴偏转喷射。利用上述的第一配置，墨滴喷射方向的范围可以定为沿喷嘴18的排列方向形状左右对称。
利用这种配置，用作上述最大距离的两个(2J＝2)个候选目标落下位置候选间的距离定为两个相邻喷嘴18间的距离乘以1(2J-1＝1)的值，因此，可以从相邻墨水喷射部分的两个喷嘴18喷射墨滴到每个像素区域上，如图13所示。也就是说，如图13所示，对于相邻喷嘴18间的间隔为X，相邻像素区域间的距离由(2J-1)×X表示(在图13所示的例子中(2J-1)×X＝X)。
注意，每个落下位置处于与相邻喷嘴18相应的位置之间的某一位置。
另一方面，图14描述一更加具体的例子，其中利用上述的使用(J＝1+1)比特数的控制信号的第二配置，墨滴偏转喷射。利用上述的第二配置，喷嘴18的墨滴候选喷射方向数是奇数。也就是说，在利用第一配置时，墨滴的偶数喷射方向可以定为沿喷嘴18的排列方向水平对称，利用使用(J＝1+1)比特数控制信号的第二配置，其比特数比第一配置大+1，每一喷嘴18可以直接向下喷射墨滴。这样，利用第二配置，墨滴可以以两个左右对称的方向(在图14中，表示为“a”和“c”的喷射方向)和直接向下的方向(在图14中，表示为“b”的喷射方向)喷射，因此，喷射方向可以从奇数个候选喷射方向中选择。
在图14所示的例中，控制信号的比特数是2(J＝1+1)，且候选喷射方向数为3(2J+1)。而且对应于上述3(＝2J+1)个的喷射方向的落下位置间的最大距离定为相邻喷嘴18间的间隔(图14中的X)乘以2(＝2J)的数值(在图14中(2J×X))，且以从三个(＝2J+1)候选喷射方向候选中选择的任何方向喷射墨滴。
这样，不仅可以把墨滴喷射在喷嘴N正下方的像素区域N上，也可以是位于其两侧的N-1和N+1像素区域上。
而且，墨滴的每个落下位置面向一个喷嘴18。
如上所述，对于本实施例，根据控制信号的比特位数确定候选喷射方向，可以从至少两个彼此接近的墨水喷射部分(喷嘴18)将墨滴喷射在每个像素区域上。特别是，对于墨水喷射部分阵列在阵列方向的间距为“X”如图13、和14所示，每个墨水喷射部分可以喷射墨滴以便落在墨水喷射部分正下方偏转(±(1/2×X)×P)(P是正整数)的位置上。
图15描述根据上述的第一配置(以从偶数个候选喷射方向中选择出的方向喷射墨滴)使用比特位数J为1的像素形成方法(两个喷射方向)。
图15表示根据并行传输给喷头11的喷射执行信号，由液体喷射部分在打印纸上形成每个像素的过程。
在图15所示的例中，像素“N”的喷射执行信号的色调数为3，像素“N+1”喷射执行信号的色调数为1，且像素“N+2”喷射执行信号的色调数为2。
用一个周期以“喷射方向a”和“喷射方向b”的顺序将每一像素的喷射信号传输到相应的墨水喷射部分，且每一墨水喷射部分以一对应于上述顺序为“喷射方向a”和“喷射方向b”的周期的定时和方向喷射墨滴。这里，喷射方向a和喷射方向b对应于一时隙“a”和“b”，且对于每个周期“a”和“b”在每个像素区域内形成对应于喷射执行信号色调数的多个点形。例如在周期“a”上，像素“N”的喷射执行信号被传输到墨水喷射部分“N-1”，且像素“N+2”的喷射执行信号被传输到墨水喷射部分“N+1”。
因此，液体喷射部分“N-1”沿方向a喷射墨滴，从而，墨滴落在打印纸上像素“N”的位置。同样，液体喷射部分“N+1”沿方向a喷射墨滴，因此，墨滴落在打印纸上像素“N+2”的位置。
这样，对应于色调数为2的墨滴在时隙为a的定时落在打印纸上每个像素的位置上。现在像素“N+2”的喷射执行信号的色调数为2，因此形成了像素“N+2”。此外时隙b执行同样的操作。
因此，形成像素“N”，其中形成像素的点数(2)对应于其色调数3。
这样，无论色调数是多少，每个液体喷射部分并不连续(连续2次)地喷射在对应于单个像素数的单个像素区域上形成像素，这样减少了液体喷射部分不规则的影响。而且，这种方法即使一部分液体喷射部分的墨滴喷射量少也可减少像素点形成的区域的不规则。
而且，如果由M像素行上的一个、两个或更多点形成的像素，和由(M+1)像素行上的一个、两个或更多点形成的像素，在大体上同一列上，例如最好控制该系统以使用于形成像素M的液体喷射部分或者形成像素M的第一点的液体喷射部分，不同于用于形成像素(M+1)的液体喷射部分或者形成像素(M+1)的第一点的液体喷射部分。
因此，在每一像素由一个点(双色调图像)形成的情形中，例如在同一列中的所有像素都由不同液体喷射部分形成。而且，在每一像素由少量的点形成的情形中，同一列中的所有像素的第一点由不同液体喷射部分形成。
利用传统的配置，大体上在相同列中的所有像素由单个液体喷射部分形成，例如，因此，在由于堵塞或其它原因墨滴没有从任何一个液体喷射部分中喷射的情况下，对应像素列中的所有像素都不能形成。另一方面，上述方法解决了这一问题。
而且，作为一个不同于上述方法配置的方法配置，可以采用这样一种配置，其中随机选择液体喷射部分。这种情况下，最好控制系统以使用于形成像素M的液体喷射部分，或用于形成像素M的第一点的液体喷射部分不同于用于形成像素(M+1)的液体喷射部分，或形成像素(M+1)的第一点的液体喷射部分，以如上所述相同的方式。
图16描述根据上述的第二配置(以从奇数个候选喷射方向中选择出的方向喷射墨滴)使用比特数J为(1+1)的像素形成方法(三个喷射方向)。
在图16中示出的像素形成过程和图15的像素形成过程相同，所以省略其描述。
利用上述配置，墨滴的喷射可以由第一喷射控制器件控制以使由至少两个彼此接近设置的不同液体喷射部分形成单个像素列或单个像素，以同第一配置相同的方式。
(第二喷射装置)而且，对于本实施例，使用下面描述的第二喷射控制器件和上述的第一喷射控制器件以与第一实施例相同的方式进行墨滴的喷射控制。
第二喷射装置进行与第一实施例中所述相同的控制(由在图10中的记录信号产生图21、随机数产生电路22等执行控制)，其中执行喷射控制以使对应像素区域内墨滴的落下位置是沿喷嘴18的排列方向选择的。也就是说，对每个墨滴从液体喷射部分的一次喷射，目标落下位置是从M(M为2或更大)个相应像素区域的候选目标落下位置中选择，其中每一候选目标落下位置的至少一部分区域包括在对应的像素区域内，且候选目标落下位置排列在喷嘴18的排列方向上(本发明中的偏转方向)。随后，墨滴的喷射由喷射方向改变器件控制以使墨滴落在所选择的目标落下位置上。
而且，对于本实施例，第二喷射装置以和第一实施例相同的方式随机地(不规则地，或没有规律性地)从M个分开的目标落下位置中选择目标落下位置。已知有多种随机确定目标落下位置的方法。例如，一种已知的方法其中目标落下位置是利用随机数产生电路从M个分开的候选目标落下位置中随机选择的。
注意，在本实施例中，我们假设M个分开的候选目标落下位置的排列是用液体喷射部分(喷嘴18)的排列间隔的1/M间隔确定的。
利用第二喷射控制器件，喷射墨滴以使点排列和重叠形成每个像素，不会发生由于液体喷射部分特性的不规则而形成条纹等现象，因此如第一实施例中描述的一样，图像的不规则变得不明显。也就是说，墨滴的落下位置的排列是无规律地确定的，因此，墨滴(点)的排列呈现随机图案。因此，墨滴的每个排列具有随机图案，不过其整体排列遵循均匀的和各向同性的分布，因此图像的不规则变得不明显。其优点已在第一实施例中参照图7到图9进行了描述，所以这里省略了其详细描述。
因此，根据第二实施例的配置具有减小由于液体喷射部分墨滴喷射特性的不规则而产生的影响的优点，和第一实施例相同。
而且，根据第二实施例包括多个用于喷射不同颜色墨水的线性喷头10的配置，具有阻止由于产生条纹而使图像劣化的优点，这和第一实施例相同。因此，本实施例优于线性喷墨打印机，和第一实施例相同。
而且，根据第二实施例的配置具有减小落下的墨滴的干燥时间的优点，和第一实施例相同。
(第三喷射控制装置)此外对于本实施例，使用下述的第三喷射控制装置和上述的第一喷射控制器件和第二喷射控制器件执行墨滴的喷射控制。
该第三喷射装置执行与第一实施例中所述相同的控制(由在图10中的记录信号产生图21、随机数产生电路22等执行控制)，其中执行喷射控制以使对应像素区域内墨滴的落下位置是沿打印纸的传输方向选择的。也就是说，在一个像素区域内要喷射的墨滴数量等于或大于1且小于N时，目标落下位置是从N个候选目标落下位置中选择的，其中每一个候选目标落下位置的至少一部分区域包括在该像素区域内，且候选目标落下位置沿不同于喷嘴18的排列方向的方向(本发明中的偏转方向)排列在像素区域中，特别地，对于本实施例，沿大体上垂直于喷嘴18排列方向的方向排列。随后，控制墨滴的喷射使墨滴落在选择的目标落下位置上。在第一实施例中已对其进行了描述，所以，这里省略了其详细描述。
因此，喷射命令信号数为N、且喷射次数为K时，同样的喷射命令信号产生同样的随机图案的可能性由1/NCK表示。
如上所述，利用第二实施例，墨滴的喷射位置的排列呈现随机图案，因此，使喷射的能量消耗均匀、且使墨水供应的定时均匀，并且图像的不规则变得不明显，如第一实施例一样。
根据第二实施例的配置具有使从墨水通道供应的墨水量均匀的优点。而且，没有必要说利用根据第二实施例使用第二喷射控制器件和第三喷射控制装置的配置，对每一像素区域墨滴随机落在更宽的区域内，因此和第一实施例相同，改进了由于墨滴的落下位置随机确定带来的优点。
接下来，将描述作为上述喷射方向改变器件、第一喷射控制器件和第二喷射控制器件的喷射控制电路。
图17表示包括喷射方向改变器件、第一喷射控制器件和第二喷射控制器件的喷射控制电路51。喷射控制电路51是第一实施例中的喷射控制电路50的简化。
在喷射控制电路51中，电阻Rh-A和Rh-B是包含在每个墨水腔12内的两上分开的加热电阻13，且是串联的。注意这两个分开的加热电阻13具有相同电阻值。因此将恒流施加给这些串联的加热电阻13时，墨滴从喷嘴18中没有偏转地喷射(沿图4中虚箭头所示方向)另一方面，一CM电路连接到两个串联的加热电阻13间的节点上。利用喷射控制电路51，经过CM电路控制流出或流进两个串联的加热电阻13间的节点上的电流以控制流进每个加热电阻13的电流，因此控制了从喷嘴18喷出的墨滴的喷射方向，以从沿喷嘴(液体喷射部分)18的排列方向的预定范围中的多个方向中选择喷射方向。
另一方面，电源Vh向电阻Rh-A和Rh-B供给电压。另外，喷射控制电路51包括晶体管M1到M19。注意图中每个晶体管旁边表示出的参考符号“×N(N＝1、2、4、8或50)”表示包括在对应晶体管等效电路中的并联连接的子晶体管数量。
晶体管M1用作执行供给电阻Rh-A和Rh-B的电流的开/关切换的开关装置。该电路具有这样的结构，其中晶体管M1的漏极串联连接电阻Rh-B，当信号0输入喷射执行输入开关F时，晶体管M1打开从而将电流输送给电阻Rh-A和Rh-B。注意对于本实施例，喷射执行输入开关F以IC设计便利的负逻辑模式操作，因此，在驱动时(只在喷射墨滴时)，信号0被输入喷射执行输入开关F。在这种情况下，当信号0输入到开关F时，NOR门X1的输入信号是(0，0)，且因此，NOR门X1输出1，因此晶体管M1打开。
注意对于本实施例，在墨滴从喷嘴18喷射的时候，喷射执行输入开关F只在1.5微秒(1/64)的时间段内设为0(开)以使电能从电源Vh(约9V)输送给电阻Rh-A和Rh-B。另一方面，在另一个时间段94.5微秒(63/64)，喷射执行输入开关F设为1(关)，在这一时间段内为已经喷射出墨滴的墨水喷射部分的墨水腔12供给墨水。
极性转换开关Dpx和Dpy用作确定沿喷嘴18的排列方向(水平方向)墨滴的喷射方向偏转的开关。
而且，第一喷射控制开关D4、D5和D6，和第二喷射控制开关D1、D2和D3用作确定墨滴偏转方向的偏转量的开关。
晶体管M2、M4、M1 2和M13用作由晶体管M3和M5构成的CM电路的操作放大器(切换装置)。也就是说，晶体管M2、M4、M12和M13经过CM电路对流入流出电阻Rh-A和Rh-B间节点的电流进行控制。
而且，晶体管M7、M9、M11、M14、M15和M16是用作CM电路恒流源的装置。晶体管M7、M9和M11的漏极和晶体管M2和M4的源极和背栅(back gate)相连。以同样的方式，晶体管M14、M15和M16的漏极和晶体管M12和M13的源极和背栅相连。
在这些用作恒流源装置的晶体管中，晶体管M7用作具有电流容量“x8”(由包括8个并联的子晶体管的等效电路表示)的电流源装置、晶体管M9用作具有电流容量“x4”(由包括4个并联的子晶体管的等效电路表示)的电流源装置，晶体管M11用作具有电流容量“x2”(由包括2个并联的子晶体管的等效电路表示)的电流源装置。这三个晶体管M7、M9和M11并联连接并形成一电流源装置组。
以同样的方式，晶体管M14用作具有电流容量“x4”的电流源装置、晶体管M15用作具有电流容量“x2”的电流源装置，晶体管M16用作具有电流容量“x1”的电流源装置。这三个晶体管M14、M15和M16并联并连接形成一电流源装置组。
而且，和对应的晶体管具有相同电流容量的晶体管(晶体管M6、M8、M10、M17、M18和M19)分别与用作电流源装置的晶体管M7、M9、M11、M14、M15和M16相连。第一喷射控制器件D6、D5和D4，和第二喷射控制器件D3、D2和D1分别连接到晶体管M6、M8、M10、M17、M18和M19的栅极。
因此，例如当打开第一喷射控制器件D6，并且在幅值控制端Z和地之间施加电压Vx时，晶体管M6打开，因此，对应于电压Vx的电流流进晶体管M7。
如上所述，可以通过控制第一喷射控制器件D6、D5和D4，和第二喷射控制器件D3、D2和D1的开/关切换而控制晶体管M6到M11和晶体管M14到M19的开/关切换。
晶体管M7、M9、M11、M14、M15和M16中的每一个由包括预定数量的并联子晶体管的等效电路表示。注意对于每个晶体管子晶体管的数量不同，从而在晶体管导通时，电流以图中晶体管旁边圆括号内表示的比率，从M2流到M7、从M2流到M9、从M2流到M11、从M12流到M14、从M12流到M15和从M12流到M16。
在这种情况下，晶体管M7、M9和M11的电流容量分别是“x8”、“x4”和 “x2”，因此，漏极电流Id以比率8∶4∶2流动。以同样的方式，晶体管M14、M15和M16的电流容量分别是“x4”、“x2”、和“x1”，因此，漏极电流Id以比率4∶2∶1流动。
接下来，描述只在喷射控制电路50(图17的左半部分)中第一喷射控制器件一侧电流的流动。
首先，在F＝0(开)和Dpx＝0时，NOR门X1的输入值是(0，0)，因此，NOR门X1输出1，因此晶体管M1导通。而且，NOR门X2的输入值是(0，0)，因此，NOR门X2输出1，因此晶体管M2导通。此外，在上述情形中(F＝0和Dpx＝0)，NOR门X3的输入值是(1，0)(一个是由于F＝0，另一个是由于从其输入为Dpx＝0的非门X4的输出为1)，因此，NOR门X3的输出变为0，且晶体管M4截止。
在本例中，当电流从晶体管M3流向晶体管M2(由于晶体管M2导通)时，没有电流从晶体管M5流向晶体管M4(由于晶体管M截止)。而且，由于CM电路的特性，如果没有电流流进晶体管M5，也没有电流流进晶体管M3。
在本例中，从电源Vh施加电压时，由于这些晶体管截止，没有电流流进晶体管M3和M5，没有电流流进晶体管M3和M5，且所有的电流流进电阻Rh-A。另一方面，晶体管M2导通，从电阻Rh-A流出的电流分成流进晶体管M2的电流和流进电阻Rh-B的电流，因此，部分电流流进晶体管M2。如果所有的第一喷射控制开关D6到D4均截止，则没有电流流进晶体管M7、M9和M11，因此，没有电流流进晶体管M2。因此从电阻Rh-A流出的所有电流都流进电阻Rh-B。而且，从电阻Rh-B流出的电流流进导通的晶体管M1，随后电流流入地。
另一方面，当打开第一喷射控制开关D6到D4中的至少一个时，相应于开状态的第一喷射控制开关D6到D4的晶体管M6，M8和M10导通，此外，与开状态晶体管相连的晶体管M7，M9和M11导通。
因此，在上述情形中，在例如打开第一喷射控制开关D6时，从电阻Rh-A流出的电流分成流进晶体管M2的电流和流进电阻Rh-B的电流，因此一部分电流流进晶体管M2。而且，从晶体管M2流出的电流经晶体管M7和M6到达地。
也就是说，设定F＝0和Dpx＝0以及至少第一喷射控制开关D6到D4中的一个导通时，没有电流流进晶体管M3和M5，所有的电流流进电阻Rh-A，随后电流分成流进晶体管M2的电流和流进电阻Rh-B的电流。
因此，流进电阻Rh-A和电阻Rh-B的电流I之间的关系由下式表示。
I(Rh-A)＞I(Rh-B)另一方面，输入F＝0和Dpx＝1时，和上述相同，NOR门X1的输入值是(0，0)，因此，NOR门X1的输出值是1，因此晶体管M1导通。
而且，NOR门X2的输入值是(1，0)，因此，NOR门X2输出0，因此晶体管M2截止。而且，NOR门X3的输入值是(0，0)，因此，NOR门X3输出1，因此晶体管M4导通。如果晶体管M4导通，则电流流进晶体管M5，因此，由于CM电路的特性，电流同样流进晶体管M3。
因此，从电源Vh施加电压时，电流流入电阻Rh-A和晶体管M3和M5。随后，从电阻Rh-A流出的所有电流流进电阻Rh-B(因为晶体管M2截止，因此没有电流从电阻Rh-A流进晶体管M2)。另一方面，由于晶体管M2截止从晶体管M3流出的所有电流流进电阻Rh-B。
因此，从电阻Rh-A流出的电流和从晶体管M3流出的电流总和的电流流进电阻Rh-B。因此，流进电阻Rh-A和电阻Rh-B的电流I的关系由公式I(Rh-A)＜I(Rh-B)表示。
注意，在上述情况时，晶体管M4必须导通以使电流流进晶体管M5，当输入F＝0和Dpx＝1时，与上述相同，晶体管M4导通。
而且，晶体管M7、M9、和M11中的至少一个必须导通以使电流流进晶体管M4。因此有必要导通第一喷射控制开关D6到D4中的至少一个，并且输入F＝0和Dpx＝1，和上述相同。也就是说，如果第一喷射控制开关D6到D4中的所有开关关闭，设置F＝0和Dpx＝1的电流状态与设置F＝0和Dpx＝0的电流状态相同，因此，从电阻Rh-A流出的所有电流均流入电阻Rh-B，此处，电阻Rh-A与Rh-B大体上具有相同阻值。因此，墨滴无偏转地喷射。
如上所述，流进和流出电阻Rh-A和电阻Rh-B间节点的电流可以由控制极性转换开关Dpx以及第一喷射控制开关D6到D4的开/关切换，并打开喷射执行开关F来控制。
而且，用作电流源装置的晶体管M7、M9和M11具有不同的电流容量，因此，从晶体管M2和M4流出的电流大小可以通过控制第一喷射控制开关D6到D4的开/关切换来控制。也就是说，流进电阻Rh-A和流进电阻Rh-B的电流的比率可以通过控制第一喷射控制开关D6到D4的开/关切换来控制。
对于本实施例，可以通过单独执行极性转换开关Dpx和第一喷射控制开关D4、D5和D6的开/关切换操作以及在幅值控制端Z和地之间施加预定电压值Vx，来控制墨滴的落下位置以沿喷嘴18的排列方向从多个候选目标落下位置中进行选择。
而且，可以通过调整作用在幅值控制端Z上的电压Vx同时保持流入晶体管M7和M6、M9和M8、M11和M10的漏极电流比率为8∶4∶2不变来控制相邻候选落下位置间的偏转量。
图18示出了表示极性转换开关Dpx和第一喷射控制开关D6到D4的开/关状态，和沿喷嘴排列方向上点(墨滴)的落下位置的关系的表格。
如图18中上侧的表所示，当设定D4为0时，(Dpx、D6、D5、D4)设定为(0、0、0、0)的落下位置和(Dpx、D6、D5、D4)设定为(1、0、0、0)的落下位置两个落下位置都与没有偏转的点落下位置(在对应喷嘴18的正下方)匹配。注意已经对这种关系进行了描述。
如表中所示，在第一喷射控制开关D4固定为0的情况下，如果使用3比特信号对极性转换开关Dpx以及第一喷射控制开关D6和D5执行开/关切换操作，则可以控制点的落下位置以从包括没有偏转的落下位置在内的7个候选目标落下位置中选择。这和图14所示的喷射方向可以从奇数个候选喷射方向中选择的事实相符。
注意利用这样的配置，其中第一喷射控制开关D4不是固定为0，而是控制为“0”或“1”，而且其它的第一喷射控制开关D6和D5也一样，可以控制点的落下位置以从15个候选目标落下位置中选择而不是从7个候选目标落下位置中选择。
另一方面，如表1的下侧所示，在第一喷射控制开关D4固定为1的情况下，点的落下位置可以从均匀间距排列的8个候选目标落下位置中选择。也就是说，点的落下位置可以从排列在偏转为0的喷射方向(没有偏转)的一侧的4个候选落下位置中、和从排列在另一侧的4个候选落下位置中选择，其中前4个候选落下位置的排列和后4个候选落下位置的排列位置彼此关于其中为0偏转的喷射方向对称。
如上所述，将第一喷射控制开关D4固定为1的情况，点的候选落下位置不包括对应喷嘴18(对应于没有偏转的喷射方向)正下方的落下位置。在这种情况下，墨滴候选喷射方向数为偶数，如图13所示。
已经对第一喷射控制器件进行了描述，第二喷射控制器件以同样的方式进行控制。
如图17所示，对于第二喷射控制器件，晶体管M12和M13分别对应于第一喷射控制器件的晶体管M2和M4。而且，第二喷射控制器件的极性转换开关Dpy对应于第一喷射控制器件的Dpx。而且，作为第二喷射控制器件电流源装置的晶体管M14到M19分别对应于第一喷射控制器件的晶体管M6到M11。而且，第二喷射控制器件的第二喷射控制开关D3、D2、和D1分别对应于第一喷射控制器件的第一喷射控制开关的D6、D5和D4。
另一方面，第二喷射控制器件和第一喷射控制器件之间的不同在与作为电流源装置的晶体管M14等的电流容量不同。用作第二喷射控制器件电流源装置的晶体管M14等的电流容量定为用作第一喷射控制器件电流源装置的晶体管M7等的电流容量的一半。第二喷射控制器件的其它结构和第一喷射控制器件相同。
这样，流进电阻Rh-A的电流和流进电阻Rh-B的电流的比率可以通过控制第二喷射控制开关D3到D1的开/关切换还有极性转换开关Dpy的开/关切换来控制，和上述的第一喷射控制器件相同。
注意对于如图7所示的第二喷射控制器件，实际上两个墨点候选落下位置间的最大距离优选定为喷嘴18排列间距(图13或图14所示x)。而且，对于第二喷射控制器件，墨滴候选落下位置排列的可变节距优选较小。
因此，对于第二喷射控制器件，从实用的角度看优选如图18下侧表格所示的控制切换。也就是说，对于第二喷射控制器件，图18中极性转换开关Dpx对应于极性转换开关Dpy、第一喷射控制开关D6对应于第二喷射控制开关D3、第一喷射控制开关D5对应于第二喷射控制开关D2、第一喷射控制开关D4对应于第二喷射控制开关D1。因此，对于第二喷射控制器件，优选通过将第二喷射控制开关D1固定为1而控制切换操作(注意不用说也可以执行对应于图18上侧的表的切换操作)。
注意对于第二喷射控制器件，须调整加在幅值控制端Z的电压Vx以使两个墨点候选落下位置间的最大距离等于喷嘴18排列的间距。
注意第二喷射控制器件的幅值控制端Z和第一喷射控制器件相同。因此，在根据第二喷射控制器件的计算结果确定施加到幅值控制端Z的电压Vx的时候，同时也确定了第一喷射控制器件的墨滴候选落下位置。
因此，对于本实施例，调整系统以使第一喷射控制器件的墨滴喷射控制和第二喷射控制器件的墨滴喷射控制具有一预定的关系。因此，在确定第二喷射控制器件的墨滴喷射控制(墨滴候选落下位置的排列的间距)的时候，自动确定了第一喷射控制器件的墨滴喷射控制(墨滴候选落下位置的排列的间距)，因此提供简单的控制操作。
如果如上所述做出确定，利用第一喷射控制器件的两个墨滴候选落下位置间的最大距离是利用第二喷射控制器件的两倍。其原因如下也就是说，墨滴喷射方向的偏转量对于第一喷射控制器件是由晶体管M7、M9和M11确定，对于第二喷射控制器件是由晶体管M14、M15和M16确定。而且，对于本实施例，第一喷射控制器件的上述晶体管的电流容量设定为第二喷射控制器件的晶体管电流容量的两倍。
注意图17所示的喷射控制电路51提供给每个墨滴控制部分，对每个墨水喷射部分执行，或者对每个喷头11执行上述的控制。
注意每个晶体管需要8个端子用于漏极、源极等等，以使将其设置在电路中。因此，其中用其8条接线电极布置的单个大尺寸晶体管的电路结构的尺寸明显比其中用用于每个晶体管的8条接线电极布置数个小尺寸晶体管的电路结构的尺寸要小。因此，对于本实施例，如图17所示形成包括电流容量为“8”的一对晶体管的单个的CM电路，因此减小了喷射控制电路50的整体尺寸。
因此，可以为喷头11上的每个液体喷射部分设置喷射控制电路50。注意即使喷头具有600dpi分辨率(液体喷射部分排列的间距约等于42.3μm)的情况下，也可以为喷头11上的每个液体喷射部分设置喷射控制电路50。
图19和图20示出了液滴的喷射方向和由第一喷射控制器件和第二喷射控制器件执行喷射控制时点的落下位置的分布状态。
图19示出了由第一喷射控制器件确定的墨滴候选喷射方向数为偶数的情况，即每个喷嘴18正好位于对应相邻像素区域间边界的上方。图19示出了一个例子，其中墨滴可以以沿喷嘴18的排列方向的像素间距的±1/2偏转，在第一喷射控制器件的控制下进行喷射。也就是说，图19所示的配置包括第二喷射控制器件，以及图13所示的结构。
另一方面，图20示出了由第一喷射控制器件确定的墨滴候选喷射方向数为奇数的情况，即每个喷嘴18正好位于对应像素区域中心的上方。图20示出了一个例子，其中墨滴可以以沿喷嘴18的排列方向的像素间距的±1偏转在第一喷射控制器件的控制下进行喷射。也就是说，图20所示的配置包括第二喷射控制器件，以及图14所示的结构。
已经对根据本发明的第二实施例进行了描述，本发明并不限于上述的实施例，可以进行以下的多种变型。
(1)根据本发明的控制信号的比特数J并不限于特定的一个，而是可以使用任何比特数的控制信号。
(2)对于本实施例，两个分开的加热电阻13并联布置，调整供给两个分开的加热电阻13的电流以控制这些两个分开的加热电阻间的墨水沸腾所需要的时间差(气泡产生时间)。但是，本发明并不限于上述实施例，而是可以使用这样的配置，其中控制供给两个分开的电阻13的电流的定时，同时保持供给该两个分开的电阻13的电流相同。例如，可以是两个分开的加热电阻包括单独开关的配置，且控制每个开关的开/关切换定时来控制这两个分开的加热电阻13间的气泡产生时间差。而且，根据本发明的配置可以使用上述其中调整供给两个分开的加热电阻13的电流的方法和其中控制供给两个分开的加热电阻13电流的定时的方法的组合。
(3)在本实施例中，已经对每个墨水腔12包括两个并联排列的分开的加热电阻13的配置进行了描述。在这种情况下，已经证明，上述配置列具有足够的使用期限。而且，这种配置具有简单的结构。但是，根据本发明的配置并不限此，而是可以使用每个墨水腔12包括三个或更多并联加热电阻13(能量产生装置)的配置。
(4)在本实施例中，已经对使用加热电阻13作为能量产生装置作为例子进行了描述，和第一实施例相同，可以使用利用其它能量产生方法的能量产生装置，例如，静电喷射能量产生装置、或压电能量产生装置。
(5)在本实施例中，已经对沿喷嘴18的排列方向控制墨滴的喷射方向的偏转的配置进行了描述。原因是两个分开的加热电阻13排列在喷嘴18的排列方向上。但是，没有必要将喷嘴18的排列方向完全和墨滴喷射方向的偏转方向匹配，而且是其中这两个方向大体相互匹配的配置一般具有相同的优点。这样，可以使用这两个方向大体相互匹配的配置。
(6)对于根据本实施例的第二喷射控制器件，喷射多墨滴以使其落在从M个分开的候选目标落下位置随机选择的部分，该数M可以2或更大的任何正整数，且不限于本实施例中用的特定的一个。同样，落在沿打印纸的传输方向(大体上垂直于液体喷射部分的排列方向的方向)的每个像素区域内的墨滴数N可以是任何正整数。也就是说，M可以等于N，M也可以和N不同。
而且，对于本发明，每一像素区域内落下墨滴的最多数量并不限于一个特定的数。
(7)对于根据本实施例的第二喷射控制器件，喷射墨滴使每个落下墨滴的中心包含在对应像素区域内，本发明并不限于上述的配置，而是可以是喷射墨滴以使每个落下墨滴的至少一部分包含在对应的像素区域内这样一种配置，因此对于每一像素区域得到一个比本实施例更宽范围的随机点图案。
(8)对于根据本实施例的第二喷射控制器件，用随机数产生电路随机选择墨滴的目标落下位置，可以使用任何用于随机选择墨滴目标落下位置的方法，只要选择的落下位置排列呈现随机点图案。而且，作为产生随机数的方法，中间平方方法、同余方法、移位寄存器方法等都是公知的。而且，除了其中随机选择方法以外，可以采用根据特殊的表确定的多个值的组合的方法的配置。
在上述第一和第二实施例中，已经对喷头11用在打印机上的配置进行了描述，根据本发明的喷头11不限于打印机，而是喷头11可以用于各种液体喷射装置。例如，喷头11可以应用到用于喷射含有DNA溶液的用于检测生物样本的喷射装置。
如上所述，对于本发明，每一像素区域内的液滴是随机布置的，因此减小了点排列的不规则(1)。特别是，根据本发明的线方法配置阻止了由于液体喷射部分排列的不规则而在点阵间形成条纹现象的发生。因此，根据本发明的配置减小由于液体喷射部分性质的不规则而形成的液滴落下位置的偏转等，因此形成均匀的整体点排列而没有特定的图案，因此提供了高质量的图像。
而且，根据本发明的配置具有减小液体喷射部分液滴喷射特性的不规则的影响的优点(2)。也就是说，即使在部分液体喷射部分不发生喷射，发生不喷射的液体喷射部分的影响也能减小，因此，由于不喷射导致的图像不规则变得不明显。因此，根据本发明的配置具有阻止波纹发生的优点(3)。特别是，根据本发明的彩色打印排列具有明显的阻止波纹发生的优点。而且根据本发明的配置由于具有优点(1)到(3)而具有改进色调特性的优点。
而且，对于本发明，每一像素或像素列可以利用多不同液体喷射部分形成，因此，根据本发明的配置将每个像素液滴喷射量的不规则的影响抑制到最小，因此阻止了图像质量的劣化。而且，即使在由于灰尘或其它原因造成部分液体喷射部分发生无效喷射或不喷射，根据本发明的配置将这种影响抑制到最小。对于传统配置，喷头的部分液体喷射部分的无效喷射或不喷射将直接导致喷头的故障。但是，根据本发明的配置提供正常范围内的高图像质量的图像，即使在喷头中发生这样的故障时也是如此。
而且，根据本发明的配置不需要专门的备用喷头来补偿这样的故障。也就是说，即使在液体喷射部分的一部分发生不喷射时，邻近故障喷射部分的其它正常喷射部分会喷射液滴来代替它。
而且，根据本发明，每一像素可以重叠多个液滴形成而不要多次移动喷头(不要多次扫描喷头)，因此提高了打印速度。
权利要求
1.一种包括一喷头的液体喷射装置，其中可以控制从具有喷嘴的液体喷射部分喷出的液滴喷射方向的偏转，使其从沿预定方向的多个方向中选择，其中喷射多个液滴使其落在每个像素区域上形成对应于所述像素区域的像素，且其中要喷射到每个像素区域上的液滴的目标落下位置是随机确定的，且其中控制要从所述液体喷射部分喷射出的所述液滴的喷射方向使所述液滴落在所确定的目标落下位置上。
2.一种包括一喷头的液体喷射装置，其中可以控制从具有喷嘴的液体喷射部分喷出的液滴喷射方向的偏转，使其从沿预定方向的多个方向中选择，其中最多N个(N为正整数)液滴被喷射使其落在每个像素区域上以形成一对应于所述像素区域的像素，且其中确定M(M表示2或更大的整数)个在所述预定方向形成一阵列的不同候选落下位置以使对应于每个候选落下位置的至少部分落下液滴区域包括在所述像素区域内，且其中从M个候选所述落下位置中随机选择从所述液体喷射部分喷出的每个液滴的液滴目标落下位置，其中控制要从所述液体喷射部分喷射出的所述液滴的喷射方向使所述液滴落在所确定的目标落下位置上。
3.根据权利要求2所述的液体喷射装置，其中确定在不同于所述预定方向的方向上形成一个阵列的N个不同的候选落下位置以使对应于每一候选落下位置的落下液滴区域中的至少一部分包括在所述像素区域内，且其中在要喷射到像素区域上的液滴数等于或大于1且小于N的情况下，从所述液体候选落下位置中随机选择目标落下位置，且其中喷射液滴使其落在所确定的落下位置上。
4.根据权利要求2所述的液体喷射装置，其中所述M个候选目标落下位置的控制是利用多比特信号执行的，且其中所述控制系统具有这样一种结构，其中用于控制相同比特的所有所述墨水喷射部分的端子是彼此连接的，以控制每个墨水喷射部分的喷射方向，或者具有这样一种结构，其中所有所述墨水喷射部分的喷射方向用串行信号进行控制。
5.根据权利要求2所述的液体喷射装置，其中所述喷头具有这样一种结构，其中液滴可以从液体喷射部分喷射，以便落在对应于在没有偏转地从邻近所述液体喷射部分的另一个液体喷射部分进行喷射的情况下目标落下位置的像素区域上，且其中在两个或更多液滴喷射到一个像素区域上时，所述墨滴从至少所述彼此相近设置的两个不同的液体喷射部分液体喷射，其中所述液体喷射部分中至少一个偏转地喷射液滴。
6.一种液体喷射装置包括含有其每个都具有喷嘴的液体喷射部分的喷头，其中喷射最多N(N为正整数)个液滴以便落在每个像素区域内，同时以预定的方向相对移动要喷射所述液滴的记录介质和所述喷头，以形成对应于所述像素区域的像素，且其中确定M(表示2或更大的整数)个在垂直于所述预定方向形成一个阵列的不同候选落下位置以使对应于每个候选落下位置的落下液滴区域的至少一部分包括在所述像素区域内，且其中从M个所述液体候选落下位置中随机选择要从所述液体喷射部分喷射的每个液滴的液滴目标落下位置，且其中控制要从所述液体喷射部分喷射的所述液滴的喷射方向以使所述液滴落在所确定的目标落下位置上，且其中在一个像素区域上喷射两个或更多的液滴的情形中，则喷射所述两个或更多的液滴以便落在从所述M个候选目标落下位置中选择的两个或更多位置上，同时在所述预定方向上相对移动所述记录介质和所述喷头，以形成对应于所述像素区域的像素。
7.一种液体喷射装置包括含有多个沿预定方向排列的其每个都具有喷嘴的液体喷射部分的喷头，其中喷射最多N(N为正整数)个液滴以便落在每个像素区域内，同时在大体上垂直于所述预定方向的方向上相对移动要喷射所述液滴的记录介质和所述喷头，以形成对应于所述像素区域的像素，且其中确定M(M表示2或更大的整数)个在所述预定方向形成一个阵列的不同候选落下位置以使对应于每个候选落下位置的落下液滴区域的至少一部分包括在所述像素区域内，且其中从M个所述液体候选落下位置中随机选择要从所述液体喷射部分喷射的每个液滴的液滴目标落下位置，且其中控制要从所述液体喷射部分喷射的所述液滴的喷射方向以使所述液滴落在所确定的目标落下位置上。
8.根据权利要求2、6和7中任何一个所述的液体喷射装置，其中所述液体喷射装置包括多个所述喷头，且其中不同的液体供给到每个所述的喷头，从多个所述喷头的所述液体喷射部分喷射多个液滴以使其落在每个像素区域上以形成对应于所述像素区域的像素。
9.一种液体喷射方法，其中喷射多个液滴以使其落在每个像素区域上以形成对应于所述像素区域的像素，其中要喷射到每个像素区域上的液滴的目标落下位置是随机确定的，且其中控制所述液滴的喷射方向以使所述液滴落在所确定的目标落下位置上。
10.一种液体喷射方法，其中喷射最多N(N为正整数)个液滴以便落在每个像素区域上以形成对应于所述像素区域的像素，其中喷射最多N(N为正整数)个液滴以便落在每个像素区域上以形成对应于所述像素区域的像素，且其中确定M(M表示2或更大的整数)个在预定方向形成一阵列的不同候选落下位置以使对应于每个候选落下位置的落下液滴区域的至少一部分包括在所述像素区域内，且其中从M个所述液体候选落下位置中随机选择要喷射的每个液滴的液滴目标落下位置，且其中控制所述液滴的喷射方向以使所述液滴落在所确定的目标落下位置上。
11.一种液体喷射方法，其中喷射最多N(N为正整数)个液滴以便落在每个像素区域内，同时沿预定的方向相对移动包括其每个具有喷嘴的液体喷射部分的喷头和要喷射所述液滴的记录介质，以形成对应于所述像素区域的像素，且其中确定M(M表示2或更大的整数)个在大体上垂直于所述预定方向的方向上形成一阵列的不同候选落下位置以使对应于每个候选落下位置的落下液滴区域的至少一部分包括在所述像素区域内，且其中从M个所述液体候选落下位置中随机选择要喷射的每个液滴的液滴目标落下位置，且其中控制所述液滴的喷射方向以使所述液滴落在所确定的目标落下位置上，且其中在一个像素区域上喷射两个或更多的液滴的情形中，则喷射所述两个或更多的液滴以便落在从所述M个候选落下位置中选择的两个或更多位置上，同时在所述预定方向上相对移动所述记录介质和所述喷头，以形成对应于所述像素区域的像素。
12.一种液体喷射方法，其中喷射最多N(N为正整数)个液滴以便落在每个像素区域内，同时以大体上垂直于所述预定方向的方向相对移动包括其每个具有喷嘴的以预定方向排列的多个液体喷射部分的喷头和要喷射所述液滴的记录介质，以形成对应于所述像素区域的像素且其中确定M(M表示2或更大的整数)个在所述预定方向形成一阵列的不同候选落下位置以使对应于每个候选落下位置的落下液滴区域的至少一部分包括在所述像素区域内，且其中从M个所述液体候选落下位置中随机选择要喷射的每个液滴的目标落下位置，其中控制所述液滴的喷射方向以使所述液滴落在所述确定的目标落下位置上。
13.一种液体喷射装置，包括含有其每个都具有喷嘴的以预定方向排列的多个液体喷射部分的喷头，其中喷射多个液滴以便落在每个像素区域上以形成对应于所述像素区域的像素，其中控制从所述液体喷射部分的所述喷嘴喷射的液滴的喷射方向以便从多个喷射方向中选择，使落下位置的偏转发生在所述预定方向，且其中至少两个不同的液体喷射部分以彼此不同的方向喷射液滴以便多个液滴落在所述一个像素区域上，且其中从候选落下位置中随机选择要喷射到像素区域上的液滴的目标落下位置，且其中控制从所述液体喷射部分要喷射的液滴的喷射方向以使所述液滴落在所确定的目标落下位置上。
14.一种液体喷射装置，包括含有其每个都具有喷嘴的以预定方向排列的多个液体喷射部分的喷头，其中喷射最多N(N为正整数)个液滴以便落在每个像素区域内以形成对应于所述像素区域的像素，包括喷射方向改变器件，用于控制从每个液体喷射部分的所述喷嘴喷射的液滴的喷射方向、以使落下位置的偏转发生在所述预定的方向上；第一喷射控制器件，其使用所述喷射方向改变器件执行喷射控制以使墨滴从至少所述两个彼此靠近设置的不同液体喷射部分沿彼此不同的喷射方向喷射，以便落在相同的像素列或像素区域上以形成像素列或像素；和第二喷射控制器件，其使用所述喷射方向改变器件执行喷射控制以使从M(M表示2或更大的整数)个在所述预定方向形成一阵列的不同候选落下位置中选择从所述液体喷射部分喷射的每个液滴的落下位置，确定该落下位置使对应于每个候选落下位置的落下液滴区域的至少一部分包括在所述像素区域内，且喷射液滴以使其落在所确定的落下位置上。
15.根据权利要求14所述的液体喷射装置，其中所述喷射方向改变器件用具有J(J为正整数)比特数的控制信号控制所述喷嘴的液滴喷射方向以便从偶数2J个不同的候选喷射方向中选择一个喷射方向，且其中对应于所述2J个不同候选方向的落下位置间的最大距离被确定为相邻喷嘴1 8间的间隔乘以(2J-1)的值，且其中所述第一喷射控制器件在液滴从所述液体喷射部分的所述喷嘴中喷射时从所述2J个不同候选方向中选择一个方向。
16.根据权利要求14所述的液体喷射装置，其中所述喷射方向改变器件用具有J+1(J为正整数)比特数的控制信号控制所述喷嘴的液滴喷射方向以便从奇数(2J+1)个不同的候选喷射方向中选择喷射方向，且其中对应于所述(2J+1)个不同候选方向的落下位置间的最大距离被确定为相邻喷嘴18间的间隔乘以2J的值，且其中所述第一喷射控制器件在液滴从所述液体喷射部分的所述喷嘴中喷射时从所述(2J+1)个不同的候选喷射方向中选择一个方向。
17.根据权利要求14所述的液体喷射装置，其中所述第二喷射控制器件从所述M个不同的候选落下位置中随机选择一个落下位置。
18.根据权利要求14所述的液体喷射装置，还包括第三喷射控制装置，用于执行液滴喷射控制以确定在不同于所述预定方向的方向上形成一阵列的所述N个不同候选落下位置，以使对应于每个候选落下位置的落下液滴区域中的至少一部分包含在所述像素区域内，且当要喷射到像素区域上的液滴的数量等于或大于1，且小于N时，则从所述N个不同液体候选落下位置中选择一个目标落下位置，且喷射液滴以便落在所确定的落下位置上。
19.根据权利要求14所述的液体喷射装置，还包括第三喷射控制装置，用于执行液滴喷射控制以确定在不同于所述预定方向的方向上形成一阵列的所述N个不同候选落下位置，以使对应于每个候选落下位置的落下液滴区域中的至少一部分包含在所述像素区域内，且当要喷射到像素区域上的液滴的数量等于或大于1，且小于N时，从所述N个不同液体候选落下位置中随机选择一个目标落下位置，且喷射液滴以便落在所确定的落下位置上。
20.根据权利要求14所述的液体喷射装置，其中所述液体喷射部分包括液体腔，用于存储要喷射的液体；和多个能量产生装置，用于产生从所述喷嘴喷射存储在所述液体腔内的所述液体的能量；其中所述多个能量产生装置以所述预定方向排列在所述液体腔内；且其中所述喷射方向改变器件通过控制所述液体腔内的所述多个能量产生装置中至少两个之间产生的能量差来控制从所述喷嘴喷射的液滴的喷射方向。
21.根据权利要求14所述的液体喷射装置，其中多个所述喷头是排列在特定的方向以形成线性喷头。
22.根据权利要求14所述的液体喷射装置，其中所述第一喷射控制器件和所述第二喷射控制器件是布置在所述喷头或板上用于控制或驱动所述喷头。
23.根据权利要求14所述的液体喷射装置，其中所述第一喷射控制器件在确定要从所述液体喷射部分喷射的液滴的喷射方向时确定偏转方向和偏转量。
24.根据权利要求14所述的液体喷射装置，其中所述第一喷射控制器件的液滴喷射控制和所述第二喷射控制器件的液滴喷射控制具有预定的关系，从而在确定任一个液滴喷射控制时，自动确定另一个液滴喷射控制。
25.根据权利要求14所述的液体喷射装置，其中所述喷射方向改变器件控制液滴的喷射方向以便从多个对称于大体上垂直于经过喷嘴中心线的所述预定方向的直线的候选喷射方向中选择喷射方向。
26.一种液体喷射方法，利用包括其每个都具有喷嘴的以预定方向排列的多个液体喷射部分的喷头，喷射多个液滴以使其落在每个像素区域内以形成对应于所述像素区域的像素，其中控制从所述液体喷射部分的所述喷嘴喷射的液滴的喷射方向以便从多个喷射方向选择，使落下位置的偏转发生在所述预定方向上，且其中至少两个不同液体喷射部分在彼此不同的方向喷射液滴，使多个液滴落在所述一个像素区域上，且其中要喷射到像素区域上的液滴的目标落下位置是从候选落下位置中随机选择的，且其中控制要从所述液体喷射部分喷射的液滴的喷射方向以使所述液滴落在所确定的目标落下位置上。
27.一种液体喷射装置，利用包括有其每个都具有喷嘴的以预定方向排列的多个液体喷射部分的喷头喷射最多N(N为正整数)个液滴以便落在每个像素区域上以形成对应于所述像素区域的像素，，且其中控制从每个液体喷射部分的所述喷嘴喷射的液滴的喷射方向使落下位置的偏转发生在所述预定方向上；且其中执行喷射控制以使墨滴从至少所述两个彼此邻近设置的不同液体喷射部分以彼此不同的喷射方向喷射，以便落在相同的像素列或相同的像素区域上以形成像素列或像素，且其中用所述喷射方向转变装置执行喷射控制以使从M(M表示2或更大的整数)个在所述预定方向形成一阵列的不同候选落下位置中选择从所述液体喷射部分喷射的每个液滴的落下位置，确定该落下位置使对应于每个候选落下位置的落下液滴区域中的至少一部分包含在所述像素区域内，且喷射液滴以便落在所确定的落下位置。
全文摘要
本发明公开了一种液体喷射装置，喷射最多N个液滴以便落在每个像素区域上以形成对应于该像素区域的像素，从M个沿喷嘴排列方向形成一阵列的液体候选落下位置中随机选择每一液滴的目标落下位置，确定该目标落下位置使对应于每一个候选落下位置的落下液滴区域的至少一部分包含在像素区域内，且控制液滴的喷射方向以使液滴落在所确定的目标落下位置上。具有这种结构的液体喷射装置具有阻止由于喷射部分排列的不规则而在打印图像的点阵间产生条纹的优点。
文档编号B41J2/05GK1509873SQ200310124
公开日2004年7月7日 申请日期2003年12月12日 优先权日2002年12月12日
发明者江口武夫, 竹中一康, 牛滨五轮男, 池本雄一郎, 大关行弘, 一郎, 康, 弘, 轮男 申请人:索尼公司