CN100464985C - 打印装置和打印头 - Google Patents

Abstract

一种打印装置和打印头。对于使用喷射大点和小点的对称打印头形成图像的串列彩色喷墨打印装置，提供一种打印头的结构，用于尽可能地抑制在主扫描方向上的周期性波动。根据本发明，将各个喷嘴阵列排列成使得相互邻近的两个喷嘴阵列，即青色喷嘴阵列c1和品红色喷嘴阵列m1，在相邻的扫描线上形成点。利用该排列，当打印头倾斜时或者当根据主扫描方向的位置出现打印位置的周期性偏移时，可以形成既没有不均匀的浓度也没有不均匀的颜色的高质量图像。

Description

打印装置和打印头

技术领域

本发明涉及一种打印装置，尤其涉及一种使用由与喷射的色剂相对应的多个打印元件阵列(喷嘴阵列)组成的装置以形成图像的打印头的结构。

背景技术

目前，个人计算机、文字处理器和传真机被广泛用于办公室和家庭，对于这样的系统，提供了使用多种打印系统的打印装置，用于作为印刷品输出信息。然而，在所有这些打印装置中，使用喷墨系统的打印装置具有更多的优点，例如，比较而言，它们容易与彩色化(colorization)相兼容、它们在工作期间产生较低的噪声、它们在各种类型的打印介质上打印高质量的图像、以及它们被制造得很紧凑。根据其打印操作的不同，可进一步将喷墨打印装置分成串列型(serial type)和全幅型(full-line type)。对于个人使用而言，在这两种类型中，以低价格就可获得的小型化的串列型喷墨打印装置被普遍接受。

由于这种串列型喷墨打印装置的使用已经普及，因此对可以高速输出高质量图像的打印装置的需求随之增加。响应于该需求，研发了各种技术。

例如，为了抑制高亮(highlighted)部分的粒度并获得高的灰度(gradation)，已经有除青色、品红色、黄色和黑色基本四色外，使用具有较低色剂浓度的浅青色和浅品红色的打印装置。而且，也已公开了一种装有与基本四色相比具有不同色调的橙色、红色、绿色或蓝色墨以在打印中使用的方法和装置。通常，通过使用多种类型的墨，或通过适当调整墨的组分，可以提高图像质量。另外，还可以选择性地使用色调相同但性质例如渗透性和扩散性不同的墨例如染料墨和颜料墨。

一个众所周知的使用的墨组的例子由以下六种类型的墨组成，即黑色染料墨、黄色染料墨、品红色和浅品红色染料墨、以及青色和浅青色染料墨。当将使用数字照相机或扫描仪获得的高质量摄影图像输出到有光泽的打印介质上时，该墨组是尤其适合的。另一个墨组的例子由以下四种类型的墨组成，即黑色颜料墨、黄色染料墨、品红色染料墨和青色染料墨。当在普通纸上打印黑色图像例如清晰度非常重要的黑色字符或表时，该组墨是尤其有效的。

另一个影响图像质量的因素是在打印介质上形成的点的大小。例如，在高亮部分，为了抑制打印部分的粒度，更适合形成小点，而在高浓度部分，为了获得适当的光学浓度，更适合形成大点。因而，以前已经公开能够打印两种大小的点即大点和小点的打印头和打印方法。当能够以具有多级的浓度表示各个像素时，可以获得高的图像灰度。

当为各个像素提供多种类型的墨以获得高质量图像时，墨点最好不要重叠。尤其对于青色和品红色，由于墨点相互重叠将降低其亮度。于是已公开了一种技术，通过该技术形成这些点，使得它们在同一像素中尽可能地分离。下文中该技术被称为CM分离技术。CM分离技术的细节例如在日本特开2003-116014号公报中已经公开。

当对串列型喷墨打印装置实现上述技术时，就会发生只对串列型才有的各种问题。例如，对于将青色、品红色和黄色墨的喷嘴沿打印头的扫描方向平行排列的彩色喷墨打印装置，由于将墨提供给打印介质的顺序，会发生被称为彩色条带(color banding)的成像问题。在打印头按上述排列的情况下，在用于扫描的正向路径和返回路径之间使将彩色墨提供给打印介质的顺序颠倒。即，例如沿正向路径，按青色、品红色和黄色的顺序将彩色墨提供给打印介质，而沿返回路径，则按黄色、品红色和青色的顺序提供彩色墨。这种打印顺序中的不同或多或少地产生打印介质上的色调的不同。因此，作为具有均匀色调的图像打印的一个结果，沿正向路径打印的图像区域和沿返回路径打印的图像区域以所显影的不同颜色交替排列，在图像质量上有显著的降低。

为了完全防止该彩色条带问题，只需通过仅沿正向路径扫描或仅沿返回路径扫描来形成图像。然而，与双向扫描相比，这种单向扫描所需的打印周期被大大延长。因而，为了解决这个问题，已公开了一种方法，通过该方法，在沿扫描方向的两侧，在打印头上对称地排列各个颜色的两个喷嘴阵列，从而防止彩色条带，并执行双向扫描(例如，参见日本特开2001-96770号和2001-96771号公报)。

在日本特开2001-96770号公报中，公开了沿主扫描方向以例如CMYYMC的顺序排列喷嘴阵列的对称的打印头。根据该参考材料给出的说明，由于在单程扫描期间通过两个喷嘴阵列均匀地喷射相同颜色的墨，因此不仅可以防止由于打印顺序而造成的彩色条带，而且可以分散在通过各个喷嘴喷墨时的差异，使得从表面上看来该差异不明显。

根据日本特开2001-96771号公报中所公开的发明，与日本特开2001-96770号公报中相同，均匀地使用对称排列的喷嘴阵列，并将相同颜色的多个点作为单一像素来打印以提供多灰度打印。对于该灰度打印，根据灰度值控制用于右喷嘴阵列和左喷嘴阵列的数据分类，以维持两个喷嘴阵列的使用频率相等。

对于装置例如通过排列多个点来表示图像的喷墨打印装置，为了获得高质量的图像，如何以位置的高精度在打印介质上形成点是非常重要的。然而，在上述串列型喷墨打印装置中，存在许多容易产生机械误差的缺点，例如，在移动其上安装打印头的支架期间、在将打印头安装到支架上的过程中以及在输送打印介质期间，容易发生精度误差。因而不能完全防止这种机械误差的产生。当其过量时，可以容易地对其进行识别，且它们对图像的外观产生不利的影响。然而，可以执行能改进打印头的结构或打印方法的计算，并可以使对图像不利的影响变得不明显。即，下一问题是如何处理各种机械误差，使得尽管它们可能影响图像的外观，但是其变得不明显。

然而，在此以前，对于判断当传统的结构包括大排墨孔和小排墨孔或对称打印头时、或者当使用新的打印方法例如CM分离技术时，上述机械误差如何实际影响图像，还没有进行满意的研究。而且，对于判断用于防止该影响的适当的打印头和适当的打印方法，还没有进行满意的研究。

通过本发明者所进行的研究，确认了当对称打印头被安装成相对于扫描方向倾斜时对图像产生新的不良影响。具体地，对于CMYYMC对称打印头，我们发现位于最外面的青色点偏移最大，并且发现在两点之间，偏移距离根据所使用的喷嘴阵列组而不同。偏移距离的不同导致周期性颜色不均匀，这被识别为明显的图像影响。此外，还确认多个喷嘴阵列在打印头中排列的状态影响由于上述机械误差而出现的图像变差的程度。作为采用使用大点和小点实现CM分离的串列喷墨打印装置所进行的认真研究的结果，本发明者发现一种用于打印头的新的最优的孔排列和最优的打印方法。

发明内容

本发明的目的在于提供一种用于使用喷射大点和小点的对称打印头形成图像的串列型彩色喷墨打印装置的打印头的结构，由此尽可能地防止主扫描方向上的周期性彩色条带。

本发明的一个方面是一种打印装置:其使用打印头，该打印头包括:根据色剂类型和要排出的色剂的量提供的多个打印元件阵列，在每一打印元件阵列中，在预定方向上以预定间距排列在打印介质上排出色剂的多个打印元件；以及在与该预定方向不同的方向上扫描该打印头以在打印介质上形成图像，其中对至少两种色剂中的每种色剂，该打印头具有:用于以相同的量排出相同的色剂的第一打印元件阵列和第二打印元件阵列，该第一打印元件阵列和该第二打印元件阵列被排列成在该预定方向上相互偏移半个该预定间距，以及用于以比该第一打印元件阵列和该第二打印元件阵列的量小的相同的量排出相同的色剂的第三打印元件阵列和第四打印元件阵列，该第三打印元件阵列和该第四打印元件阵列被排列成在该预定方向上相互偏移半个该预定间距，其中，该第一打印元件阵列和该第三打印元件阵列被排列成在扫描方向上相互邻近，并在该预定方向上偏移1/4个该预定间距，其中，用于该两种色剂中的每种色剂的该第一打印元件阵列和该第二打印元件阵列以及该第三打印元件阵列和该第四打印元件阵列被分别排列在使颜色顺序在该扫描方向上对称的位置，以及其中，用于该两种色剂中的一种色剂的该第一打印元件阵列被排列成比用于另一种色剂的该第二打印元件阵列更靠近用于另一种色剂的该第一打印元件阵列，用于该两种色剂中的一种色剂的该第一打印元件阵列和用于另一种色剂的该第一打印元件阵列被排列成在该预定方向上相互偏移半个该预定间距。

本发明的另一方面是一种能够被安装在如上所述的打印装置上的打印头。

通过下面结合附图对本发明实施例的说明，本发明的上述及其它目的、效果、特征和优点是显而易见的。

附图说明

图1是根据本发明一个实施例的喷墨打印装置的内部结构的透视图；

图2是示出根据本发明实施例的喷墨打印装置的控制系统的配置的框图；

图3是从孔的正面侧看用于本发明实施例的打印头的图；

图4是示出根据本发明实施例的彩色芯片(color chip)上的孔阵列的排列的示意图；

图5是示出用于可以喷射大点和小点的打印头的普通传统排列例子的示意图；

图6A和6B是用于说明使用IND EX技术执行CM分离的方法的示意图；

图7A～7D是示出当四个像素的半色调图像在次扫描方向上邻接时的打印状态的图；

图8A～8C是示出对喷嘴阵列所打印的点在相对于打印头的主扫描方向的次扫描方向上的位置偏移距离的图；

图9是示出设计成使点位置偏移的不利影响不出现的IND EX模式的例子的图；

图10是示出用于小点的IND EX模式的状态的示意图；以及

图11是示出将黑色染料喷嘴阵列排列在彩色墨芯片上的状态的示意图。

具体实施方式

现在参考附图对本发明的实施例进行详细说明。

图1是根据本实施例的喷墨打印装置的内部结构的透视图。

在图1中，打印头3被安装在用于扫描的支架2上。支架2与构成用于获得由支架发动机M1所产生的驱动力的传输机构的部分驱动带7相连接，并由引导轴13支持和引导，沿方向A移动。这时，支架2可以通过支架发动机M1的正向转动或反向转动沿正向或反向执行扫描。标尺8用于检测支架2的位置。在本实施例中，使用在预定间距处打印黑色条的透明PET薄膜作为标尺8，并将标尺8的一端固定在底架9上，而另一端由板簧(未示出)支持。当为支架2提供的传感器光学检测到打印在标尺8上的条时，可以获得支架2的当前位置。

在支架2上，根据喷墨打印装置所使用的墨的类型可拆卸地安装墨盒6。为了简化附图，本实施例仅示出了四个墨盒；然而，该结构不局限于这个数目。例如，可以使用五种类型的墨，即第一和第二黑色墨、青色、品红色和黄色墨，并可以安装用于各个墨类型的五个墨盒。后面将给出对墨的详细说明。

当接收到打印开始指令时，供纸机构5向打印装置的打印位置，即打印头3的扫描位置进给打印介质P。压纸卷筒(platen)14位于打印头3的扫描位置，并在打印头3执行打印的位置处从下面支持打印介质P。

本实施例中的打印头3包括黑色墨芯片和彩色墨芯片。在这些芯片中有多个喷嘴(打印元件)和用于供墨的槽，并在支架2中形成供墨通道，使得可将来自相应墨盒6的墨提供给槽。此外，支架2和打印头3的接合面相互适当接触以允许所需的电连接。

对于本实施例中的打印头的每一喷嘴，在供墨的墨通道的远端提供加热器。一旦接收到与打印信号一致的电压脉冲，作为电热转换器的加热器就发出热能，并通过膜沸腾在墨通道中生成气泡。然后，通过利用由气泡的增大或收缩引起的压力的改变，通过排出口喷射墨。打印头3在沿A所示的方向移动的同时，根据打印信号进行喷墨。

现在将简要说明输送系统的配置。通过输送发动机(未示出)驱动输送辊18。夹送辊15使用弹簧(未示出)使打印介质P与输送辊18接触。夹送辊支持架16可转动地支持夹送辊15。输送辊齿轮17与输送辊18的一端相接。输送辊18通过输送辊齿轮17和中间齿轮(未示出)与输送发动机相连，并由输送发动机转动。当打印头3完成一次扫描时，转动输送辊18，并将打印介质P输送与打印头3的打印宽度相对应的距离。当间歇地重复打印头3的扫描和打印薄片P的输送时，在打印介质P上逐渐形成图像。

排出辊20用于将图像承载介质P排出打印装置外。排出辊20和输送辊18接收由输送发动机所提供的驱动力而进行转动。

用于维持打印头3的喷射功能的恢复装置10位于在打印操作期间支架2往复运动的范围(扫描区域)外的预定位置(例如，与原始位置(home position)相对应的位置)。恢复装置10包括:覆盖机构11，用于覆盖打印头3的排出口面(排列有各个颜色的排出口阵列的面)；以及擦拭机构12，用于清洁打印头3的排出口面。在恢复装置中，抽吸机构(未示出)例如抽吸泵与覆盖机构11覆盖排出口面的动作相互作用，使得从各个排出口强行排墨。结果，从打印头3的墨通道中移除粘稠的墨和气泡，并恢复打印头3的喷射状态。而且，通过在非打印期内覆盖打印头3的排出口面，可以保护打印头3，并可防止墨变干。位于覆盖机构11附近的擦拭机构12通过移除粘附到打印头3的排出口面的墨滴进行清洁。通过包括覆盖机构11和擦拭机构12的恢复装置10的上述操作，在需要时执行打印头3的维护以维持打印头3的正常喷射状态。

图2是示出根据本实施例的喷墨打印装置的控制系统的结构的框图。

控制器600包括:作为微型计算机的CPU 601；ROM 602；专用集成电路(ASIC)603；RAM 604；系统总线605以及A/D转换器606。在ROM 602中存储用于执行后面将说明的各种打印模式的程序、用于打印操作的控制程序、用于后面将说明的图像处理序列的程序以及用于所需表格的数据和其它固定数据。在执行各个打印模式的同时，ASIC 603生成用于控制支架发动机M1、用于控制供纸发动机以及用于控制打印头3的墨的喷射的控制信号。RAM 604用作扩展图像数据或临时存储工作数据的存储区域。系统总线605将CPU 601、ASIC 603和RAM 604相互连接，并允许这些组件交换数据。A/D转换器606从传感器组630接收转换成数字信号的模拟信号，并将其传输给CPU 601。

主装置610是图像数据供应源，其从外部与本实施例的喷墨打印装置相连接。主装置610可以是主计算机、图像读取器或数字照相机。在主装置610和控制器600之间配置接口(I/F)611，用于交换信息例如图像数据、命令和状态信号。

开关组620包括操作者输入指令所使用的开关，例如电源开关621、用于指示打印开始的开关622、以及用于指示开始打印头3的恢复处理的恢复开关623。传感器组630包括:位置传感器631，用于判断打印头3是否位于原始位置，或者用于读取标尺8的条以检测支架2的当前位置；以及温度传感器632，将其配置在打印装置内的适当位置以检测周围的温度。

支架发动机驱动器640用于驱动支架发动机M1；供纸发动机驱动器642用于驱动供纸发动机M2；打印头驱动器644用于驱动打印头3的各个加热器。通过控制器600来控制这些驱动器。

当从主装置610接收图像数据时，CPU 601分析通过接口611传送的打印数据的命令，并在RAM 604中生成待打印的图像数据。

在每次扫描时，ASIC 603直接访问RAM 604的存储区域(打印缓冲器)，获得用于各个打印元件的驱动数据，并将该驱动数据传输给打印头驱动器644。

现在将说明可用于本实施例的墨类型。在本实施例中，备有两种类型的黑色墨。第一黑色墨包含作为色料的碳黑颜料，这种墨被用在单色打印模式中，例如文本文档的打印。在颜料的表面进行例如使用羧基的表面处理，使得其近乎均匀地分散在墨中。此外，为了防止墨的蒸发，最好黑色墨另外包含多元醇例如甘油作为保湿剂。当使用该第一黑色墨执行打印时，将颜料定影在打印介质的表面层，可以表示清晰且浓重的黑色字符或图。由于文本文档多被打印在普通纸张上，因此其中一个重要的要素是打印点的边缘没有变差。另一方面，将墨快速渗透和定影到打印介质也是重要的要素。因而，为了在边缘不变差的范围内改善普通纸张上的墨的定影，可以向第一黑色墨中添加乙炔乙二醇表面活化剂以调整其渗透性。另外，可以添加高分子聚合物作为粘合剂以增加颜料和打印介质之间的粘附性。

第二黑色墨包含作为色料的黑色染料，主要用在彩色打印模式中。而且，为了使墨适当快速地渗入打印介质的表面，以临界胶束浓度或更高浓度添加乙炔乙二醇表面活化剂。对于第二黑色墨，和第一黑色墨一样，为了防止墨的蒸发，最好添加多元醇例如甘油作为保湿剂。此外，还可以添加例如尿素以提高色剂的可溶性。

在本实施例中，对于摄影图像的彩色打印使用包含显影青色、品红色和黄色的染料的染料墨。当同时使用这些颜色的墨和第一黑色墨时，染料墨和颜料墨在渗透速度方面的差异很明显，这些差异在彩色墨和黑色墨之间的边界处容易对图像再现产生不利影响并产生不期望的效果例如渗色(bleeding)和羽化(feathering)。因此，对于相对高质量的图像例如摄影图像的彩色打印，作为染料墨的第二黑色墨更适合。这时，最好向彩色墨中也添加例如用于第二黑色墨的保湿剂、表面活化剂和添加剂。此外，最好调整添加的表面活化剂的量，使得所有这些墨的表面张力基本相等。这是正确的，因为当所有四种类型的墨相对于打印介质的渗透性相同时，可以抑制在纸张上的打印区域之间发生的模糊(渗色)。而且，最好将四种类型的墨中的其它特性例如粘滞性调整为相同。

已经说明了用于打印图像的优选墨组。然而，本发明不局限于该墨组。本发明的效果不会随着墨中所含的成分而降低，并且本发明可被实际用于例如一起使用颜料墨和染料墨的情况。

现在将对用于本实施例的打印头的配置进行说明。

图3是示出从排出口侧看用于本实施例的打印头的图。在图3中，在基底材料1000上形成彩色芯片1100和黑色芯片1200。用于喷射第一黑色墨的喷嘴被配置在黑色芯片1200上，该黑色芯片1200在输送打印介质的方向上比彩色芯片1100宽。当通过黑色芯片1200打印黑色图像时，通过打印头的一次扫描所打印的图像的宽度大于由彩色芯片1100所打印的图像宽度。因而，打印一页黑色图像所需的扫描次数小于打印彩色图像所需的扫描次数，并且可以在更短的时间段内输出所期望的图像。

另外，在本实施例中，在打印介质输送方向上，彩色芯片1100和黑色芯片1200的位置相互间相对略微偏移。这样做是为了尽可能地降低在打印染料墨的区域中提供颜料墨所导致的渗色，并利用该配置，先于染料墨为打印介质提供颜料墨。

现在将对彩色芯片1100进行说明。

图4是示出用于本实施例的彩色芯片1100的排出口阵列的排列的示意图。彩色芯片1100由硅制成，并且在主扫描方向上平行形成五个槽11001～11005。在各个槽11001～11005中，形成多个排出口、与这些口连通的墨通道、沿墨通道的一部分形成的加热器以及通常与许多墨通道连通的供给通道。槽11001和11005与青色墨相对应，槽11002和11004与品红色墨相对应，槽11003与黄色墨相对应。即，关于在扫描方向上的颜色顺序，对称排列槽，在正向扫描和反向扫描中，按照青色、品红色、黄色、品红色和青色的顺序向打印介质供墨。

在彩色芯片1100的槽之间提供用于驱动加热器的驱动电路(未示出)。可通过与用于半导体的薄膜沉积相同的处理产生加热器和驱动电路。此外，墨通道和排出口由树脂制成，并且在硅片1100的反面，在与各个槽相对应的位置处形成用于供墨的供墨通道。

在本实施例中，用于形成大点的喷嘴阵列c1和用于形成小点的喷嘴阵列c3被平行排列在槽11001中，用于形成大点的喷嘴阵列m1和用于形成小点的喷嘴阵列m3被平行排列在槽11002中，用于形成大点的喷嘴阵列y1和y2被平行排列在槽11003中，用于形成小点的喷嘴阵列m4和用于形成大点的喷嘴阵列m2被平行排列在槽11004中，用于形成小点的喷嘴阵列c4和用于形成大点的喷嘴阵列c2被平行排列在槽11005中。对于各个喷嘴阵列，在输送打印介质的方向上以600dpi(dots per inch:每英寸的点数)的间距排列64n(n为计数数字)个排出口。另外，在同一槽中形成的两个喷嘴阵列在打印介质输送方向上被偏移1/4间距(2400dpi)。而且，使打印相同颜色和相同大小点的喷嘴阵列例如喷嘴阵列c1和c2位于对称的位置，并偏移半个间距(1200dpi)。利用这种排列，尽管在每一喷嘴阵列中以等于600dpi的密度排列喷嘴，但大点和小点能够以1200dpi的分辨率形成图像。即，根据本实施例的打印头，对于青色和品红色可以使用大点和小点形成1200dpi的图像，对于黄色可以使用大点形成1200dpi的图像。

作为本实施例的特征，在输送打印介质的方向上将相互相邻的青色喷嘴阵列和品红色喷嘴阵列相互间相对偏移半个间距。对于每次扫描，不相邻的槽中的打印元件(例如c1和m2)在相同的扫描线上形成青色和品红色点，相邻槽中的打印元件(例如c1和m1)在输送打印介质的方向(次扫描方向)上相邻的扫描线上形成点。通过与传统普通打印头所做的比较对该处理进行具体说明。

图5是示出可以喷射大点和小点的打印头的传统排列的例子的示意图。在该例子中，在次扫描方向上的相同位置处形成喷嘴阵列c1和喷嘴阵列m1，喷嘴阵列c2和m2以及c3和m3与之相同。即，与本实施例图4中所示的打印头不同，对于每次扫描，相邻槽中的喷嘴阵列(例如c1和m1)在相同扫描线上形成青色和品红色点，有一定距离的槽中的喷嘴阵列(例如c1和m2)在输送打印介质的方向上相邻的扫描线上形成点。通常，这种排列对于打印头制造处理非常方便。然而，根据本发明者所进行的研究，确认这种打印头排列不适于使用对新近的图像设计有效的CM分离技术。

将简要说明CM分离。如前所述，CM分离是这样一种技术:为了防止打印图像中所表示的颜色变差，通过该技术将青色点的打印位置和品红色点的打印位置分离，以尽可能地防止它们重叠。该CM分离可以与尤其近来所使用的IND EX技术一起高效执行。

图6A和6B是用于说明使用IND EX技术执行CM分离的方法的示意图。本实施例的喷墨打印装置以600dpi×600dpi的分辨率接收多色调图像数据，并根据多色调数据的级别，以1200dpi×1200dpi的分辨率执行打印。这时，如图6A和6B所示，由于可以在与输入分辨率的一个像素相对应的区域中打印最多四个点，因此对于具有单一颜色和直径的点，可以表示从0级到4级的五个灰度。为了根据各个级别的值排列点，参考预先确定点的打印/不打印的2×2的矩阵模式。该矩阵模式通常被称为IND EX模式。

有为每种墨颜色定义IND EX模式的情况。另外，可以将IND EX模式定义成使得当执行CM分离时，青色点的打印位置和品红色点的打印位置尽可能地不一致。在图6A和6B中，青色和品红色均输入2级的信号。两个青色点和两个品红色点被排列在对角线的位置，并表示一个600dpi像素区域中的颜色。当通过使用IND EX技术执行CM分离时，在许多情况下，会获得这种半色调点排列。

当图5所示的打印头提供这种点排列时，用于在各个区域打印点的喷嘴阵列如图6A所示。由喷嘴阵列m2打印的品红色点位于由喷嘴阵列c1打印的青色点的紧下方，由喷嘴阵列c2打印的青色点位于由喷嘴阵列m1打印的品红色点的紧下方。即，通过以一定距离相对排列的喷嘴阵列形成在次扫描方向上连续的青色点和品红色点。

当使用参考图4说明的本实施例的打印头时，用于在各个区域打印点的喷嘴阵列如图6B所示。由喷嘴阵列m1打印的品红色点位于由喷嘴阵列c1打印的青色点的紧下方，由喷嘴阵列c2打印的青色点位于由喷嘴阵列m2打印的品红色点的紧下方。即，利用本实施例的打印头，通过彼此相邻的槽中的喷嘴阵列形成在次扫描方向上连续的青色和品红色点。

现在将说明这种打印状况的不同对图像的影响。

图7A～7D是示出当上述四个像素的半色调图像在次扫描方向上连续时的打印状态的图。在图7A所示的状态中，打印青色点和品红色点，作为当喷墨打印装置和打印头中没有误差时所执行的理想打印的结果。通过理想地执行CM分离提供青色点和品红色点，形成均匀的蓝色图像。

在图7B的状态中，使用图5所示的打印头打印点。在这种情况下，在向右转约0.1°时安装打印头的彩色芯片1100。由于主方向上的喷嘴阵列之间的距离大，因此喷嘴阵列中的位置移动是明显的，并且由阵列c2和m2打印的点相对于由阵列c1和m1打印的点向下偏移。因此，如图7B所示，交替出现空白部分和点不必要地重叠的部分。在本实施例中，在阵列c1和c2之间，在次扫描方向上出现约11μm的位置偏移。

图8A～8C是示出当打印头执行主扫描时在次扫描方向上各个喷嘴阵列的位置偏移的值的实际测量的图。对于普通的串列打印装置，如这些图所示，存在这样一种情况:随着主扫描方向上的移动，周期性地包括在次扫描方向上的打印位置偏移。其发生是由于安装打印头时的精度误差、落点精度误差、或者移动打印装置的支架时的精度误差而造成的。然而，即使当包括这种周期性的误差时，在单色打印期间或者在各个颜色被同样偏移的彩色打印期间也很少发生严重的成像问题。然而，如上所述，当在主扫描方向上平行排列打印元件阵列的打印头倾斜时，根据在主扫描方向上打印头的位置，周期性地出现喷嘴阵列间的位置差异较大的区域和该差异较小的区域。

在图8A中，示出了喷嘴阵列c1和喷嘴阵列m1的落点位置的偏移。两个喷嘴阵列c1和m1位于打印头上的相邻槽中，并且在次扫描方向上的偏移距离的趋势在整个主扫描区域基本一致。在图8B中，示出了喷嘴阵列c1和喷嘴阵列m2的偏移，在图8C中示出了喷嘴阵列c1和喷嘴阵列c2的偏移。从这些图显而易见，当在主扫描方向上两个喷嘴阵列之间的间隔越大时，这两个阵列的偏移之间的差异就越明显。

通过将重点放主扫描方向上的其它位置，例如主扫描方向上的位置A(约70mm的位置)和位置B(约155mm的位置)，给出进一步的说明。在位置A，图8A～8C所示的所有喷嘴阵列对都示出在偏移距离上仅有较小差异，即约3μm或更小。然而，在位置B，在图8B和8C中出现相当大的偏移差异，即约8μm。产生不利的图像效果的很大原因是取决于在主扫描方向上的位置的偏移距离的差异的周期性波动，而不是偏移距离的差异的值大。即，当通过相对较远的喷嘴阵列例如c1和m1形成均匀的图像时，根据主扫描方向上的打印头的位置，青色点和品红色点重叠的比率或出现空白区域的比率(所谓的面积系数)出现波动，该波动作为不均匀的浓度或不均匀的颜色是可以识别的。

为了防止面积系数的波动，例如，还可以改变IND EX模式。

图9是示出当使用图5所示的传统打印头时未出现上述点的位置偏移的IND EX模式的例子的图。在该例子中，在2×2模式中，通过喷嘴阵列c1和m1在左列中打印一个青色点和一个品红色点。而通过喷嘴阵列c2和m2在右列中打印一个青色点和一个品红色点。这样，通过相互位置尽可能靠近的喷嘴阵列打印由同一列形成的不同颜色的点。在这种情况下，通过相互位置较近的喷嘴阵列(c1和m1)在相同位置打印在相同列中形成的不同颜色的点，而在相距一定距离的位置打印位置分开较远的喷嘴阵列(c2和m2)的不同颜色的点。

在图7C的状态中，使用上述IND EX模式，示出当通过具有约1°倾斜的打印头形成图像时的点。即使当打印头倾斜约1°时，也通过相邻的喷嘴阵列(c1和m1，或c2和m2)打印在相同列上形成的点，并且两者之间的偏移几乎是不可识别的。另一方面，与图9所示的正常位置相比，倾斜影响相距一定距离的点，该距离即c1和m1的打印位置以及c2和m2的打印位置之间的间隔。然而，该偏移不会引起面积系数的波动，也不会引起浓度和色调的改变。因此，如图8A～8C中的图所示，当根据主扫描方向上的位置改变偏移距离时，很少发生不均匀的颜色和不均匀的浓度。

然而，通过使用图9所示的IND EX模式不能适当执行CM分离。与本实施例相同，CM分离对使用小滴打印点以形成高质量的图像是尤其有效的一种技术。如前所述，本发明的目的在于不仅执行小点的打印和CM分离，而且尽可能地抑制只有串列彩色喷墨打印装置才有的主扫描方向上的周期性不均匀。

在图7D中，示出当使用本实施例的图4中的打印头时的点排列。与图7B和7C相同，在向右转约0.1°的同时设置打印头的彩色芯片1100。当然，通过使用本实施例的打印头，由于在主扫描方向上的喷嘴阵列间存在大的间隔，因此喷嘴阵列的打印位置中的偏移显而易见。然而，在本实施例中，当使用用于执行CM分离的图6B中的IND EX模式时，不会发生图7B中所示的图像问题。根据本实施例中的点排列，由喷嘴阵列m1打印的品红色点位于由喷嘴阵列c1打印的青色点的下方，由喷嘴阵列c2打印的青色点位于由喷嘴阵列m2打印的品红色点的下方。即，通过相邻的喷嘴阵列在相同的列中打印点，并且对排列在相同列中的点的打印位置未出现偏移距离的大的差异。而且，在不同列中打印由相距一定距离的喷嘴阵列所形成的点，并且即使当这些点在次扫描方向上偏移时，对面积系数的影响也很小。

结果，如图7D所示，当使用本实施例的打印头时，与图7B不同，空白部分和点不必要地重叠的部分区分不很明显，并且可以提供与图7A中的理想状态接近的点排列状态。因此，即使在参考图8A～8C进行说明的在次扫描方向上的打印位置的偏移周期性波动的情况下，如果使用本实施例的打印头并使用图6B中的IND EX模式，则很少发生不均匀的浓度和不均匀的颜色。

已经说明了用于形成大点的喷嘴阵列c1、c2、m1和m2的打印状况。对用于形成小点的喷嘴阵列c3、m3、c4和m4也可以获得相同的效果。

图10是示出用于由喷嘴阵列c3、m3、c4和m4喷射的小点的IND EX模式的示意图。正如大点那样，为小点准备执行CM分离的IND EX模式，使得小的青色点和小的品红色点尽可能地不重叠。当通过本实施例的图4中的打印头提供这样的点排列时，由喷嘴阵列m3打印的品红色点位于由喷嘴阵列c3打印的青色点的紧下方，由喷嘴阵列c4打印的青色点位于由喷嘴阵列m4打印的品红色点的紧下方。即，通过在相邻槽中形成的喷嘴阵列打印在输送打印介质的方向上连续的青色点和品红色点。

具体地，正如形成大点那样，在次扫描方向上的打印位置偏移相对于主扫描方向上的位置周期性波动的情况下，只要使用图10所示的IND EX模式，就很少发生在使用传统打印头打印期间导致的不均匀的浓度或不均匀的颜色。通常，小点比大点更容易受机械误差的影响，也容易觉察到不均匀的浓度和不均匀的颜色。因此，对于小点使用本实施例的打印头更为有效。

在本实施例中，已对在主扫描方向上排列用于形成大点和小点的多个青色和品红色喷嘴阵列的打印头的结构进行了说明。在该打印头中，打印具有相同颜色和相同直径的点的两个喷嘴阵列对称位于打印头的主扫描方向上，并在次扫描方向上偏移喷嘴排列的1/2间距。而且，沿次扫描方向没有相互偏移地排列相距一定距离的青色和品红色喷嘴阵列。当使用这样排列的打印头执行使用IND EX技术的CM分离时，可以尽可能地防止随着支架的移动而产生的成像问题例如不均匀的浓度或不均匀的颜色，而不管打印头的芯片在制造处理期间是否是倾斜的，或打印装置中是否存在机械误差。

另一实施例

图11是示出除了青色、品红色和黄色墨喷嘴阵列外还向彩色墨芯片1100提供黑色染料喷嘴阵列k1和k2的状态的示意图。即使对于象图3所示的安装有需要较大数量喷嘴的黑色颜料墨的黑色芯片的打印头的结构，因为可以提供高质量的摄影图像，所以将黑色染料墨的喷嘴阵列排列在彩色芯片上也是有用的。在本实施例中，除了图4中所示实施例的排列外，在用于黄色墨的槽13003和用于品红色墨的槽13005之间形成用于黑色染料墨的槽13004。

在图11所示的排列中，由于形成了用于黑色墨的槽13004，因此阵列c1和c2、c3和c4、m1和m2、以及m3和m4之间的距离比上述实施例中的大，并且可能更容易发生成像问题。因此，在可以形成具有比图4的实施例中的质量更高质量的摄影图像的同时，本发明的打印头的排列可以更有效地工作。

对于上述喷墨打印装置，准备有青色、品红色、黄色和黑色墨。另外，可以使用红色、蓝色、绿色、淡青色和淡品红色墨。随着所使用的墨的颜色的数量或点的直径的大小的增加，在彩色芯片上形成的槽的数量和彩色芯片的宽度也在增加。即，因为由倾斜而引起的打印位置的偏移距离和由波动而引起的成像问题也增加，所以本发明可以更有效地解决这些缺点。

此外，已经对包括打印元件内的加热器的喷墨打印装置进行了说明。然而，本发明不局限于该结构。可以不通过电热转换器例如加热器产生用于喷墨的能量，并且色剂可以不是液体例如墨水。本发明可被应用于任何使用包括多个打印元件的打印头、并通过在打印介质上形成点来打印彩色图像的打印装置。

根据本发明，由于通过位置相互邻近的喷嘴阵列打印在次扫描方向的相同光栅上形成的不同颜色的点，因此可以形成无不均匀的浓度或不均匀的颜色的高质量图像，而不管打印头是否是倾斜的，或者是否根据在主扫描方向上打印头的位置在打印位置发生周期性偏移。

已关于优选实施例对本发明进行了详细说明，对本技术领域的技术人员来说根据前述内容看，显然可以在不脱离本发明的较宽方面的情况下可以做出改变和修正，因此，显然权利要求旨在覆盖落在本发明的真实精神内的所有这些改变和修正。

Claims (6)

1.一种打印装置:

其使用打印头，该打印头包括:

根据色剂类型和要排出的色剂的量提供的多个打印元件阵列，在每一打印元件阵列中，在预定方向上以预定间距排列在打印介质上排出色剂的多个打印元件；

以及在与该预定方向不同的方向上扫描该打印头以在打印介质上形成图像，

其中对至少两种色剂中的每种色剂，该打印头具有:

用于以相同的量排出相同的色剂的第一打印元件阵列和第二打印元件阵列，该第一打印元件阵列和该第二打印元件阵列被排列成在该预定方向上相互偏移半个该预定间距，以及

用于以比该第一打印元件阵列和该第二打印元件阵列的量小的相同的量排出相同的色剂的第三打印元件阵列和第四打印元件阵列，该第三打印元件阵列和该第四打印元件阵列被排列成在该预定方向上相互偏移半个该预定间距，

其中，该第一打印元件阵列和该第三打印元件阵列被排列成在扫描方向上相互邻近，并在该预定方向上偏移1/4个该预定间距，

其中，用于该两种色剂中的每种色剂的该第一打印元件阵列和该第二打印元件阵列以及该第三打印元件阵列和该第四打印元件阵列被分别排列在使颜色顺序在该扫描方向上对称的位置，以及

其中，用于该两种色剂中的一种色剂的该第一打印元件阵列被排列成比用于另一种色剂的该第二打印元件阵列更靠近用于另一种色剂的该第一打印元件阵列，用于该两种色剂中的一种色剂的该第一打印元件阵列和用于另一种色剂的该第一打印元件阵列被排列成在该预定方向上相互偏移半个该预定间距。

2.根据权利要求1所述的打印装置，其特征在于，在扫描方向上对称排列用于该两种色剂的该第一打印元件阵列和该第二打印元件阵列以及该第三打印元件阵列和该第四打印元件阵列，使得为打印介质提供色剂的顺序相同，而不管扫描方向如何。

3.根据权利要求1所述的打印装置，其特征在于，该两种色剂包括青色和品红色。

4.根据权利要求3所述的打印装置，其特征在于，控制打印，使得青色点和品红色点尽可能地不在打印介质上重叠。

5.根据权利要求1所述的打印装置，其特征在于，该色剂类型是液体墨，并且该打印元件使用由每一打印元件提供的电热转换器生成的热能来喷墨。

6.一种能够被安装在根据权利要求1所述的打印装置上的打印头。

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