CN102365175A - 不同分辨率的点形成元件阵列 - Google Patents

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Abstract

一种印刷装置，包括点形成元件的第一阵列，其沿阵列方向以第一阵列方向间距设置在基底上，以提供第一颜色点的第一点形成分辨率R1；以及点形成元件的N阵列组，其中N阵列组的每个阵列中的点形成元件沿阵列方向以第二阵列方向间距设置在基底上，以提供等于R1/N的点形成分辨率；点形成元件的N阵列中的至少一个与所述组中的N阵列中的至少一个其他阵列相比形成不同颜色的点；并且N大于1。

Description

不同分辨率的点形成元件阵列
技术领域
本发明总体涉及印刷(打印)装置领域，并且尤其涉及印刷不同颜色点的印刷装置。
背景技术
许多类型的印刷系统包括一个或多个具有点形成元件阵列的印刷头，所述阵列被控制，以标记印刷介质上的特定位置的特定尺寸、颜色或密度，以便印刷期望的图像。在一些类型的印刷系统中，点形成元件的阵列延伸横过页的宽度，并且图像可以一次印刷一行。然而，包括标记元件的页宽阵列的印刷头的成本对于一些类型的印刷应用来说太高，因此托架(滑架)印刷构造被使用。
在托架印刷系统中(不管用于桌上印刷机还是大面积绘图机等)，印刷头或多个印刷头安装在托架上，当点形成元件被启动以形成细长的点列时，托架沿托架扫描方向移动经过记录介质。在细长列的末端，托架停止，印刷被暂时停止并且记录介质被送进。随后另外的细长列被印刷，这样，图像被一列接一列地形成。在托架印刷机中，点形成元件阵列通常沿阵列方向布置，所述阵列方向大体平行于介质前进方向并且大体上垂直于托架扫描方向布置。点形成元件阵列的长度确定可用于印刷图像的最大细长列高度。
许多托架印刷系统包括多通道(多路)印刷模式，其中在记录介质给定区域的点形成在多个印刷通道中。在多通道印刷中，印刷图像各光栅线的责任在多个点形成元件之间被分担。这样，点形成元件的不均匀的标记行为可以被掩盖，以提供改善的图像质量。对于喷墨印刷机而言，多通道印刷可以通过控制可在一个通道内部印刷的点的图案为改善油墨-介质相互作用的均一度提供时间，从而减少油墨的聚结(即油墨滴在渗入页面之前一起在页的表面上流动)。多通道印刷还可以进行多频印刷，其中多个点在同一像素位置被印刷。
对于彩色印刷机而言，有利的是，在单个印刷头内部具有用于单个印刷装置上的多个不同颜色的点形成元件阵列。利用典型制造技术，包括用于半导体工业的制造技术的典型制造技术制造的印刷装置具有位于单个装置上的点形成元件，其特性非常统一并且彼此良好地对准。这是有利的，因为如果所获得的点能够良好地彼此对准，印刷质量将得到改善，并且如果运行条件(包括用于形成点的电压和脉冲宽度)可以被选择为使得对于所有点形成元件来说是最佳的或几乎最佳的，那么印刷机可以更加可靠地运行。
传统的多色印刷装置包括用于形成各自不同颜色的多个点的多个点形成阵列，但在这样的传统的印刷装置上的各阵列内部的点形成元件的间距对于各阵列来说大体一致。因此，对于M不同阵列点形成元件的印刷装置上所需的空间量(加上各阵列的电子器件、引线和着色剂供应通道)大体上等于单个阵列所需空间的M倍。印刷装置的尺寸是印刷头成本的重要贡献者。因为许多印刷装置通常同时使用晶片加工制造，印刷装置越大，可以装配在其上的晶片越少，并且因此印刷装置的成本越高。此外，与较小的装置相比，在较大的装置上更有可能产生缺陷，导致更低的成品率并从而导致较大印刷装置的较高成本。当然，可以通过缩短点形成元件阵列的长度来减小传统印刷装置的尺寸。然而，这将导致需要更多的印刷通道来印刷图像，并因此需要更长的时间来印刷图像。需要的是比传统多色印刷装置尺寸更小而在印刷产量方面没有实质的损失的多色印刷装置。
发明内容
根据本发明的一个方面，本发明在于一种印刷装置，其具有沿阵列方向以第一阵列方向间距设置在基底上以提供第一颜色点的第一点形成分辨率R1的点形成元件的第一阵列；以及点形成元件的N阵列组，其中N阵列组的每个阵列中的点形成元件沿着阵列方向以第二阵列方向间距设置在基底上，以提供等于R1/N的点形成分辨率；点形成元件的N阵列中的至少一个与所述组中的N阵列的至少一个其他阵列相比形成不同颜色的点；并且N大于1。
附图说明
图1为喷墨印刷机系统的示意图；
图2为包括两个喷嘴阵列加上相关电子器件的印刷头模的示意性布局图；
图3为印刷头底盘的一部分的透视图；
图4为托架印刷机的一部分的透视图；
图5为托架印刷机中的示例性送纸路径的示意性侧视图；
图6为印刷头底盘的一部分的透视图；
图7为根据本发明的实施例包括第一喷嘴阵列和三喷嘴阵列组的印刷头模的示意性布局图；
图8是根据本发明的实施例的部分喷嘴阵列组和其各自油墨供给以及电引线的特写图；
图9是根据本发明的实施例的部分喷嘴阵列组和其各自油墨供给以及电引线的特写图；
图10为根据本发明的实施例包括第一喷嘴阵列和三喷嘴阵列组的印刷头模的示意性布局图；
图11是根据本发明的实施例的部分喷嘴阵列组和其各自油墨供给以及电引线的特写图；以及
图12为根据本发明的实施例包括第一喷嘴阵列和两喷嘴阵列组的印刷头模的示意性布局图。
具体实施方式
参考图1，示出了喷墨印刷机系统10的示意图，其在本发明使用，并且被完全描述在美国专利No.7,350,902中。喷墨印刷机系统10包括图像数据源12，其提供数据信号，该数据信号通过控制器14解释，作为喷射墨滴的命令。控制器14包括图像处理单元15，用于提供印刷图像，并且将信号输出到具有电能脉冲的电脉冲源16，所述电能脉冲输入到喷墨印刷头100，喷墨印刷头100包括至少一个喷墨印刷头模110。
在图1所示的例子中，具有两个喷嘴阵列120和130，其各自沿着喷嘴阵列方向254布置。第一喷嘴阵列120中的喷嘴121具有大于第二喷嘴阵列130中的喷嘴131的开口面积。在该例子中，两个喷嘴阵列的每一个具有交错的两行喷嘴，每行喷嘴具有每英寸600的喷嘴密度。于是每个阵列中的有效喷嘴密度为1200每英寸(即图1中d＝1/1200英寸)。如果记录介质20上的像素沿纸送进方向连续编号，来自阵列一行的喷嘴将印刷奇数编号的像素，同时来自阵列另一行的喷嘴将印刷偶数编号的像素。
相应的油墨输送通道与每个喷嘴阵列流体连通。油墨输送通道122与第一喷嘴阵列120流体连通，并且油墨输送通道132与第二喷嘴阵列130流体连通。油墨输送通道122和132的一部分在图1中示出，其作为穿过印刷头模基底111的开口。一个或多个喷墨印刷头模110将包括在喷墨印刷头100内，但为了更清楚起见，仅仅在图1中示出了一个喷墨印刷头模110。印刷头模被布置在安装支撑构件上，如下面相对于图3所描述的那样。在图1中，第一流体源18通过油墨输送通道122向第一喷嘴阵列120供应油墨，以及第二流体源19通过油墨输送通道132向第二喷嘴阵列130供应油墨。尽管不同的流体源18和19被示出，在一些应用中，可能有利的是，具有单一流体源，其通过油墨输送通道122和132分别向第一喷嘴阵列120和第二喷嘴阵列130供应油墨。同样，在一些实施例中，少于两个或多于两个喷嘴阵列可以被包括在喷墨印刷头模110上。在一些实施例中，喷墨印刷头模110上的所有喷嘴可以具有相同的尺寸，而不是在喷墨印刷头模110上具有多种尺寸的喷嘴。
与喷嘴相关的墨滴形成机构未在图1中示出。墨滴形成机构可以具有多种类型，其中一些类型包括使油墨部分蒸发并从而使液滴喷射的加热元件，或压缩流体腔体积并从而引起喷射的压电换能器，或引起运动并从而导致喷射的致动器(例如，通过加热双层元件)。无论如何，来自于电脉冲源16的电脉冲根据期望的沉积模式或图案被送到不同的墨滴喷射器。在图1的例子中，由于较大的喷嘴开口面积，从第一喷嘴阵列120喷出的液滴181大于从第二喷嘴阵列130喷出的液滴182。通常分别与喷嘴阵列120和130相关的墨滴形成机构(未示出)的其他方面同样被确定不同尺寸，以便为不同尺寸的墨滴优化墨滴喷射过程。在运行期间，墨滴被沉积在记录介质20上。
参考图2，喷嘴密度为1200每英寸的具有半英寸的阵列长度的喷墨印刷头模110的每个阵列将具有600个喷嘴。对于具有多于100个喷嘴的喷墨印刷头模110来说，逻辑电子器件142和激励(驱动)晶体管144通常集成在喷墨印刷头模110上，这样互连的垫148的数目减少，如图2中的示意性印刷头模布局图中所示。不需要为喷嘴阵列120和130中的各喷嘴提供互连的垫148，为了给相关联的墨滴形成机构提供动力，替代地，很少的输入，如串行数据、时钟、喷射器功率、逻辑功率、接地和其他控制信号被连接到互连的垫148。电输入信号，加上电源和接地通过配线(未示出)被连接至逻辑电子器件和激励晶体管，所述配线被图案化在喷墨印刷头模110上。电引线146从与用于喷嘴阵列120和130中的喷嘴的墨滴形成机构相关联的激励晶体管144带来功率脉冲。在图2所示的例子中，对于喷嘴阵列120和130中每个喷嘴具有一个激励晶体管144。然而，由于各交错阵列的两侧均具有激励晶体管144，激励晶体管144的间距与单行交错阵列类似。因此，如果交错喷嘴阵列120或130的每行为600每英寸(针对在阵列方向上每英寸1200的有效印刷分辨率)，激励晶体管144以对应于600每英寸的封装密度间隔。同样，在图2中示出了油墨供应槽123和133，其分别为喷嘴阵列120和130的油墨输送通道122和132的一部分(参考图1)。对于交错的阵列来说，典型的供墨装置设计为槽，该槽平行于喷嘴阵列方向254在交错阵列中的两行喷嘴之间延伸。就机械强度而言，可以具有一系列带有位于相邻槽之间的加强肋的油墨供应槽，而不是沿喷嘴阵列长度延伸的连续的油墨供应槽，如图2所示。
图3显示了印刷头底盘250的一部分的透视图，其为喷墨印刷头100的一个例子。印刷头底盘250包括两个印刷头模251(类似于图1和图2中的喷墨印刷头模110)，其附接到公共安装支撑构件255上。各印刷头模251包含两个喷嘴阵列253，这样印刷头底盘250一共包含四个喷嘴阵列253。在该例子中的四个喷嘴阵列253可以分别被连接至分开的油墨源(未在图3中示出)，例如青(蓝绿)色、品红、黄色和黑色油墨。四个喷嘴阵列253中的每一个沿喷嘴阵列方向254布置，并且各沿喷嘴阵列方向254的喷嘴阵列的长度通常为大约1英寸或更小。典型的用于相片打印的记录介质的长度为6英寸(4英寸乘以6英寸)或对于纸张为11英寸(8.5英寸乘以11英寸)。因此，为了印刷整个图像，多个细长的列被连续印刷，同时使印刷底盘250横跨记录介质20移动。随着细长列的印刷，记录介质20沿着介质送进方向送进，即大体上平行于喷嘴阵列方向254送进。
同样，图3示出了柔性电路257，印刷头模251例如通过丝线焊接或TAB键合与该柔性电路257电连接。互连部和互连垫148(参考图2)被密封剂256覆盖，以保护它们。柔性电路257围绕印刷头底盘250的侧面弯曲并连接到接线板258。当印刷头底盘250安装到托架200内时(参见图4)，接线板258被电连接至托架200上的连接器(未示出)，这样电信号可以被传递到印刷头模251。
图4示出了桌面托架印刷机的一部分。在图4的视图中，印刷机的一些部分已经被隐藏，这样其它部分可以更清晰地看见。印刷机底盘300具有印刷区域303，横跨印刷区域303，印刷托架200在托架扫描方向305上沿着X轴在印刷机底盘300的右侧306和左侧307之间来回移动，同时墨滴从安装在托架200上的印刷头底盘250上的印刷头模251(图4中未示出)中喷射出来。托架马达380使带384移动，以使托架200沿着托架导轨382移动。编码器传感器(未示出)被安装到托架200上并且指示相对于编码器栅383的托架位置。
印刷头底盘250安装在托架200上，并且多腔油墨供应装置262和单腔油墨供应装置264被安装在印刷头底盘250内。印刷头底盘250的安装方向相对于图3中的视图旋转，这样印刷头模251定位在印刷头底盘250的底侧，在图4的视图中，墨滴被向下喷射到记录介质的印刷区域303中。多腔油墨供应装置262例如包含三个油墨源：青色、品红以及黄色油墨；而单腔油墨供应装置264包含黑色的油墨源。纸或其它记录介质(在这里有时一般被称作纸或介质)沿着纸装载进入方向302朝向印刷机底盘308的前面装载。
如图5的侧视图中示意性显示，多种辊用于穿过印刷机送进介质。在该例子中，拾取辊320将纸垛370顶部片或页张371或其它记录介质沿着箭头方向、即纸装载进入方向302移动。转向辊322用作围绕C形路径移动纸(配合弯曲的后壁表面)，这样纸连续沿着介质送进方向304从印刷机底盘的后面309送进(同样参考图4)。纸随后由进料辊312和惰辊323移动，以沿着Y轴横跨印刷区域303前进，并且从那里移动到排出辊324和星轮325，这样被印刷的纸沿着介质送进方向304离开。进料辊312包括沿其轴线的进料辊轴，并且进料辊齿轮311(见图4)被安装在进料辊轴上。进料辊312可以包括安装在进料辊轴上的分离辊，或者可以包括位于进料辊轴上的薄高摩擦涂层。旋转编码器(未示出)可以被同轴安装在进料辊轴上，以便监控进料辊的转角。
为纸送进辊提供动力的马达未在图4中示出，但位于印刷机底盘306的右侧的孔为马达齿轮(未示出)穿过其伸出以便啮合进料辊齿轮311以及排出辊齿轮(未示出)的位置。对于常规纸拾取和供给来说，期望所有辊沿前进旋转方向313旋转。在图4的例子中，朝向印刷机底盘303的左侧是维修站330。
在该实例中，电子器件板390朝向印刷机底盘309的后侧定位，其包括通过电缆(未示出)连通至印刷头托架200并且与印刷头底盘250连通的电缆连接器392。电子器件板上还通常安装有托架马达380和纸送进马达的马达控制器、控制印刷过程的处理器和/或其它控制电子器件(在图1中被示意性的表示为控制器14和图像处理单元15)以及将电缆连接到主机的可选连接器。
本发明的一些方面涉及在单个印刷装置上结合多个点形成元件阵列，以提供更紧凑的多色印刷装置，但在印刷生产率上没有显著损失。参考图3和图6，例如，设置尺寸基本上与印刷头模251相同的单个印刷头模451，而不需设置两个印刷头模251，但包括用于黑色、青色、品红和黄色的喷嘴阵列。在这样的例子中，不仅印刷头模的成本大约减少一半，而且印刷头底盘250的其它部分、例如安装支撑构件和柔性电路257也可以减小尺寸，导致进一步节约成本。
图7显示了本发明的实施例，其包括第一阵列420和沿喷嘴阵列方向254设置的N＝3喷嘴阵列的组430。第一阵列420以及相关联的逻辑电子器件442、激励晶体管444和电引线446的配置看上去非常类似于图2中的第一喷嘴阵列120的配置。第一阵列420的喷嘴以间隔d沿喷嘴阵列方向254布置，因此第一阵列420的有效印刷分辨率为R1＝1/d。因此，如果d为1/1200英寸(约21.17微米)，第一阵列420的有效印刷分辨率R1为1200点/每英寸。具有N阵列喷嘴的组430(在此实例中N＝3)，而不是具有类似于图2中第二喷嘴阵列130的第二阵列。在组430中的三个阵列包括第一最外部阵列432、内部阵列434和第二最外部阵列436，每个阵列具有Nd＝3d的喷嘴间距，或等同于印刷分辨率等于R1/N＝R1/3。第一最外部阵列432、内部阵列434和第二最外部阵列436在垂直于喷嘴阵列方向254的方向上彼此移位。在该例子中，3阵列组430中喷嘴的总数与第一阵列420中喷嘴的总数相同。因为每个喷嘴具有一个激励晶体管，3阵列组430的激励晶体管445a加上激励晶体管445b的总数与第一阵列420的激励晶体管444的总数相同。激励晶体管445a不仅为最接近它的第一最外部阵列432的喷嘴提供电脉冲，而且为内部阵列434中一半的喷嘴提供电脉冲。类似地，激励晶体管445b不仅为最接近它的第二最外部阵列436的喷嘴提供电脉冲，而且为内部阵列434中另一半的喷嘴提供电脉冲。与内部阵列434中喷嘴对应的墨滴形成机构通过激励晶体管445a或445b以空间交替的方式被驱动。因此，在该例子中，组430的激励晶体管445a和445b的组装密度与第一阵列420的激励晶体管444的组装密度相同。从激励晶体管445a引出的电引线的图案为两个连续的引线447a通向第一最外部阵列432中的相邻喷嘴并且随后引线447a通向内部阵列434中的喷嘴。类似地，从激励晶体管445b引出的电引线的图案为两个连续的引线447b通向第二最外部阵列436中的相邻喷嘴并且随后引线447b通向内部阵列434中的喷嘴。
为清晰起见，供墨装置没有在图7中示出，但第一阵列420的供墨装置的几何尺寸可以类似于图2中第一喷嘴阵列120的供墨槽123。可以理解，对于3阵列组430而言，定位在组430的阵列之间的长供墨槽将由于电引线447a和447b、尤其是延伸到内部阵列434的那些导线而成为问题。
三阵列组430的一部分在图8中(与油墨供应装置一起)以更高的放大比例示出。在该例子中，墨滴形成机构为热喷墨加热器。热喷墨加热器加上其相关联的喷嘴也称为喷墨滴喷射器，并且为一种类型的点形成元件。与组430中的各喷嘴431相关联的是具有两个被短路杆472连接的加热器支腿471a和471b的加热器(但其它加热器的几何形状同样也是可能的)。各加热器的电引线447包括来自激励晶体管(未示出)的引线和电流返回引线。在图8显示的例子中，第一最外部阵列432中的喷嘴对通过供墨孔例如在喷嘴对之间的供墨孔461和462被供墨。箭头显示了油墨从供墨孔向喷嘴流动的方向。类似地，第二最外部阵列436的成对喷嘴通过例如位于喷嘴对之间的供墨孔465和466被供墨。同样，内部阵列434的成对喷嘴通过例如位于喷嘴对之间的供墨孔463和464被供墨。供墨孔461至466可以具有40微米的长度并且还装配在成对喷嘴之间，所述成对喷嘴以中心到中心的距离Nd＝3d＝63.5微米(400喷嘴每英寸)间隔，对应于第一阵列420中(参考图7)的间距d＝21.17微米(1200喷嘴每英寸)。关于该小供墨孔和其制造方法的更详细描述包含在美国专利申请公开No.2008/0180485和美国专利申请序列号(案卷号95124)中。注意，来自于内部阵列434中的加热器的引线(例如引线447c和447d)分别经过第一最外部阵列432的相邻供墨孔461和462之间，或者经过第二最外部阵列436的相邻供墨孔465和466之间。如果组430的更大部分被示出，将可以看到从内部阵列434的端部加热器延伸的引线(参考图8中所示的加热器)同样经过第一最外部阵列432或第二最外部阵列435的相邻供墨孔之间(图8中未示出)。内部阵列434中的一半点形成元件的电引线经过第一最外部阵列432的供墨孔之间(有时一般地在此处称作色料供应孔)，并且另一半经过第二最外部阵列436的供墨孔之间。
在图7和8所示的实施例的特定例子中，第一阵列420供应黑油墨，这样第一阵列420形成黑色点，例如沿着喷嘴阵列方向254每英寸1200点。在组430中N＝3阵列可以供应青色、黄色和品红色油墨，以便分别形成青色点、黄色点和品红色点，这样印刷头模451能够印刷所有四种颜色油墨CMYK。例如，第一最外部阵列432可以通过例如461和462的油墨供应孔供应青色油墨；内部阵列434可以通过例如463和464的油墨供应孔供应黄色油墨；并且第二最外部阵列436可以通过例如465和466的油墨供应孔供应品红色油墨。在同样的印刷头模451(即相同的印刷装置)上具有用于所有四种印刷颜色CMYK的墨滴喷射器阵列的优点在于不同阵列的喷嘴相对于彼此的对齐(或排列)在晶片制造期间通过光刻建立。阵列相对于彼此的对齐不需要机械对齐(如果阵列在不同印刷装置上则需要机械对齐)并且该对齐要好于惯常的利用机械对齐所获得的对齐。另外，由于用于CMYK的墨滴喷射器阵列被制造在同样的印刷装置上，墨滴形成机构与如果它们形成在来自于同样晶片或不同晶片的不同印刷头模的情况相比将具有更佳的均一性。对于例如热喷墨印刷装置的例子，CMYK阵列的加热器将具有更加几乎相等的电阻率，这样单一工作电压将不会对一些阵列来说太高也不会对于其他阵列来说太低，但将为位于印刷头模451上的所有墨滴喷射器提供更均一的最佳运行条件。
可选地，第一阵列420和组430的点形成元件(加热器和与其相关联的喷嘴)可以将尺寸设计为提供不同尺寸的点。例如，第一阵列420中墨滴喷射器(具有沿阵列方向1200每英寸的印刷分辨率)可以喷射出大约等于6微微升(皮升)的黑色油墨墨滴容量。在许多类型的记录介质上，这样的墨滴尺寸产生具有直径40微米的重叠在1200点每英寸栅的黑色点，因此这样白纸黑字的印刷(例如文本)可以以快速单通道的印刷模式执行。在一些实施例中，组430中的青色、品红和/或黄色墨滴喷射器可以被设计为产生具有尺寸不等于黑色墨滴尺寸的彩色墨滴。例如，为了印刷具有低颗粒性的卓越图像品质的彩色照片图像，有利的是，利用小于6微微升的青色、品红和黄色墨滴印刷。在许多类型的记录介质上，3微微升的墨滴生成更好的减少颗粒性的尺寸为25微米的点。具有这样的以1200点每英寸喷出6微微升黑色墨滴的喷嘴第一阵列420和用于以400点每英寸喷出3微微升的青色、品红和黄色墨滴的阵列组430因此能够以高速印刷文本文件并且还能够以高图像品质印刷彩色照片。相对于用于印刷照片的多通道印刷，例如在6通道中使用印刷头，如图3所示使用两个具有1200每英寸的用于青色、品红、黄色和黑色的喷嘴阵列的印刷头模，例如图6-8所示的单个印刷头模451可以以类似的印刷生产量印刷出类似于6通道印刷中印刷品质的彩色图像。印刷头模451的6通道印刷包括3通道，以隔行扫描，这样400喷嘴每英寸可以沿喷嘴阵列方向254提供1200点每英寸。对于每个“隔行扫描通道”，具有两个“带状通道”，这样在任何一个1200点每英寸光栅线上印刷点的任务在两个不同的墨滴喷射器之间被分配，以便隐藏可能源自有缺陷的墨滴喷射器的图像品质缺陷。此外，两个带状通道可以在同样的像素位置沉积两个墨滴，以便将由小彩色墨滴提供的颜色范围扩充到更深浓度的颜色。
在图8所示的实施例中，通过相同的供墨孔供墨的一对墨滴喷射器的相邻构件被沿相反方向输送。例如，供墨孔461通过从左到右(沿着平行于喷嘴阵列方向254的Y方向)的油墨流向第一最外部阵列432中的一个墨滴喷射器供墨，并且通过从右到左的油墨流向相邻的墨滴喷射器供墨。在一些情形下，非对称的油墨流可导致墨滴喷射器不对称地喷出油墨。因此，来自于相邻墨滴喷射器的墨点可以交替地相对于其理想位置非常靠近或非常远离，导致令人讨厌的图像缺陷。沿着Y方向(喷嘴阵列方向254)的这样的方向错误带来的问题很难在印刷期间补偿。在具有例如图8所示的构型的印刷头的设计期间一个选择是通过调整阵列组430中的墨滴喷射器对之间的间距来补偿。
具有可替换的阵列组430的构型的实施例在图9中示出。在该实施例中，供墨孔461到466沿着阵列方向被延长，这样它们可以借助于沿X方向(托架扫描方向)、即垂直于喷嘴阵列方向254流动的油墨供墨。在该特定的例子中，供墨孔461和462沿+X方向向其各自的第一最外部阵列432的墨滴喷射器供墨，同时供墨孔465和466沿-X方向向其各自的第二最外部阵列436的墨滴喷射器供墨。内部阵列434的墨滴喷射器以交错的构型布置，而不是以直线方式布置，这样供墨孔463和464沿+X方向供给该对供墨孔中的一个构件并且沿-X方向供给该对供墨孔中的另一个构件。尽管可能由于不同的油墨流动方向(并且还存在交错的内部阵列434中沿X方向的墨滴喷射器偏移)存在墨滴不对称喷射，其直接通过当托架200在印刷期间横跨记录介质往复运动印刷头时调节喷墨的时机(定时)来校正沿X方向的点的位置。
在图8和9所示的实施例中，阵列组430中的不同阵列之间存在沿X方向的间距S，其中图9中S稍大于图8中的间距S。如果这些图形是大致成比例的，并且如果第一最外部阵列432中墨滴喷射器之间的距离为3d＝63.5微米，那么S将为25到30微米。不必沿着X方向如此紧密地封装或组装阵列432、434和436。事实上，在油墨进入的印刷头模的相反面上很难以如此紧密的间距连接油墨供应。因此，在一些实施例中，组430中阵列之间的距离S被延长，以便于油墨连接。然而，这会导致印刷头模变大，这样，相对于两个印刷头模251(参考图3)的成本具有较低的成本优势。
图10显示了一实施例，在该实施例中，S被延长，但在印刷头模451上没有浪费相当大的面积。代替将激励晶体管445定位在阵列组430的外侧，在图10中，激励晶体管445被定位在组430中相邻的阵列之间。激励晶体管445a定位在第一最外部阵列和内部阵列434之间，同时激励晶体管445b定位在内部阵列434和第二最外部阵列436之间。在组430的各阵列中，喷嘴被显示为圆，且油墨供应装置被显示为相邻喷嘴对之间的矩形。从激励晶体管445a和445b到各自喷嘴的电引线被显示，但为清楚起见未标记。还必须存在将激励晶体管与逻辑电子器件442连接的引线。三根电引线449的组被显示为连接逻辑电子器件442和激励晶体管445b。电引线449穿过最外部阵列436中的相邻供墨孔之间。
在图10中所示的示例性实施例中，所有激励晶体管445a和445b定位在第一最外部阵列432和第二最外部阵列436之间。然而，在其他实施例中(未示出)，连接到内部阵列434的激励晶体管位于两个最外部阵列432和436之间，但连接到最外部阵列的激励晶体管邻近逻辑电子器件442定位。在一些情况下，这可以使电互连更容易。另外，因为仅仅内部阵列的激励晶体管的组装密度可以设置为400每英寸的组装密度(内部阵列434一侧)或内部阵列434的两侧200每英寸，它们不需要占用沿Y方向的同样多的空间。类似地，最外部阵列外侧的激励晶体管也可以按照400每英寸而不是600每英寸组装。已经发现，对于特定的热喷墨印刷装置的例子，以600每英寸组装的激励晶体管的面积大约为0.2毫米乘以0.04毫米。然而，对于以200每英寸组装的激励晶体管来说，激励晶体管的面积为0.07毫米乘以1.2毫米。因此，在图10的例子中，阵列之间的距离S需要增加0.2毫米，以便容纳激励晶体管，但如果内部阵列434的激励晶体管在内部阵列434的每侧以200每英寸组装，其将仅仅需要增加0.07毫米。在任一情况下，在组430中不同阵列的供墨装置之间提供附加的空间，因此便于油墨在印刷头模451的另一侧连接，而不需要位于印刷头模451上的大量的附加浪费空间。印刷头模451可比相应的印刷头模251宽大约5％到50％，但仅需要一个印刷头模451用于CMYK印刷而不是两个印刷头模251，因此仍具有印刷头中的相当大的成本节约。
如果在最外部阵列432和436之间定位激励晶体管不提供位于阵列之间的间距以促进印刷头模相反侧的供墨孔的油墨连接，在一些实施例中，逻辑电子器件442还可以定位在最外部阵列432和436之间，如参考图12的下文所述。
在上面描述的实施例中，N＝3阵列的组430中沿喷嘴阵列254方向的喷嘴顺序已经在第一最外部阵列432、内部阵列434和第二最外部阵列436之间相继交替，这样任何三阵列的两个相邻喷嘴之间的间距为Nd＝3d。在该构型中，甚至在微观的比例上，阵列432、434和436的点形成分辨率为R1/N＝R1/3。图11显示了类似于图9所示实施例的另一个实施例，除了在图11中所示的实施例外，在来自于第一最外部阵列432的喷嘴对、来自于内部阵列的喷嘴对434和来自于第二最外部阵列436的喷嘴对中沿着喷嘴阵列方向254进行喷嘴的交替。因此，阵列432、434和436中相邻喷嘴对之间的间距在d和5d之间交替。三阵列组430任意一个内的最接近相邻喷嘴之间的距离为d+5d＝6d，其与图9中所示实施例中最接近相邻喷嘴之间的间距相等(3d+3d)。因此，组430中三阵列中的任意一个的平均(或有效)点形成分辨率仍为R1/3。
虽然组430中N＝3阵列的情形从提供用于减色印刷颜色青色、品红和黄色的点形成元件阵列的立场来看是有趣的，在其他实施例中，N不等于3。例如，为了延伸色域或色阶，在一些实施例中，N可以等于5，例如，其中组430中的阵列如第一最外部阵列、第二最外部阵列和(N-2)＝3的位于第一最外部阵列和第二最外部阵列之间的内部阵列那样布置。五个阵列中每个的点形成分辨率(或平均点形成分辨率)为R1/N＝R1/5。在该实施例中的第一阵列20仍可以用于高速印刷黑色文本。组430中的5个阵列可以用于青色、品红、黄色、淡青色和淡品红。可替换地，组430中的五个阵列可以用于青色、品红、黄色、橙色和绿色或其它颜色，以扩展印刷装置的色域。
图12显示了印刷头模452的实施例，其中组430仅包括N＝2阵列。对于N＝2来说，仅仅具有第一最外部阵列432和第二最外部阵列436。没有最里面的阵列(N-2＝0)。因为没有内部阵列，从激励晶体管445a和445b到阵列432和436的电引线447a和447b的路线以及阵列432和436的供墨装置467和468的方式没有N＞2的实施例中复杂。阵列432和436中喷嘴之间的间距为2d，以提供R1/N＝R1/2的点形成分辨率。在图12所示的例子中，对应于第二最外部阵列436的逻辑电子器件442和激励晶体管445b定位在第一最外部阵列和第二最外部阵列436之间，以便提供油墨供应装置467和468之间的附加空间，而没有使用位于印刷头模452上的附加空间。
对于图12所示的印刷头模452来说，如果第一阵列420供应有来自于供墨槽423的黑色油墨，以提供沿喷嘴阵列方向254的点形成分辨率R1，于是组430仅仅具有阵列432和436可获得的在供墨孔467和468处的附加油墨型供给，这样整个印刷装置没有被图12中所示的例子提供。然而，该印刷头模452的实施例仍然是非常有用的。在一些实施例中，类似于图12中所示的类型的多重印刷头模452可以被包括在同样的印刷头中。考虑到看上去类似于图3的实施例，但代替附接到公共安装支撑构件255的两个印刷头模251，存在两个附接到公共安装支撑构件255上的两个印刷头模452。在该情形下，(而不是具有以喷嘴间隔设置的四个喷嘴阵列253，以为各喷嘴阵列253提供点形成分辨率R1)，两个印刷头模452将具有总计两个以喷嘴间距间隔设置的第一阵列420，以提供点形成分辨率R1，加上四个以喷嘴间距间隔的喷嘴阵列(N＝2的两个组439)，以提供点形成分辨率R1/2。两个第一阵列420的油墨可以为用于文本印刷的加上无色保护油墨的黑色。这里，我们将黑色和无色油墨考虑为不同颜色的油墨，尽管严格来说，无色油墨没有颜色。组430中四个喷嘴阵列使用的油墨可以包括青色、品红、黄色和用于照片印刷的黑色油墨。这样的实施例可以提供四通道高质量全彩印刷(两个隔行扫描通道乘以两个带状通道)。更一般地，两个印刷头模不需要是相同的。例如，第一阵列420可以提供点形成分辨率R1并且另一个第一阵列420可以提供点形成分辨率R2。此外，两个组430不需要在组中具有同样的阵列数N，但一个组可以具有N1个阵列，并且另一个组可以具有N2个阵列。
当然，不是必须使用两个分离的印刷头模452。在另一个实施例中，单个印刷头模包括两个第一阵列420和两个全部位于同一基底上的阵列数N＝2的阵列组430。虽然图中未清楚地示出，这看上去如同彼此沿Y方向移位的图12的两个拷贝。在一些实施例中，模的一半可以相对于另一半呈镜像关系，这样第一阵列420可以朝向印刷头模的外侧边缘，并且阵列组430可以位于印刷头模的内部区域中。
本发明已经参考其特定的优选实施例被详细地描述，但应当理解，变化和修改可以在本发明的精神和范围内进行。
部件列表
10喷墨印刷机系统
12图像数据源
14控制器
15图像处理单元
16电脉冲源
18第一流体源
19第二流体源
20记录介质
100喷墨印刷头
110喷墨印刷头模
111基底
120第一喷嘴阵列
121喷嘴
122油墨输送通道(用于第一喷嘴阵列)
123油墨供应槽
130第二喷嘴阵列
131喷嘴
132油墨输送通道(用于第二喷嘴阵列)
133油墨供应槽
142逻辑电子器件
144激励晶体管
146电引线
148互连垫
181墨滴(从第一喷嘴阵列喷射)
182墨滴(从第二喷嘴阵列喷射)
200托架(滑架)
250印刷头底盘(底座)
251印刷头模
253喷嘴阵列
254喷嘴阵列方向
255安装支撑构件
256密封剂
257柔性电路
258接线板
262多腔油墨供应
264单腔油墨供应
300印刷机底盘
302纸装载进入方向
303印刷区域
304介质前进方向
305托架扫描方向
306印刷机底盘右侧
307印刷机底盘左侧
308印刷机底盘的前面
309印刷机底盘的后面
310孔(用于纸送进马达驱动齿轮)
311进料辊齿轮
312进料辊
313前进旋转方向(进料辊)
320拾取辊
322转向辊
323惰辊
324排出辊
325星轮
330维修站
370介质垛
371介质顶部片
380托架马达
382托架导轨
383编码器栅
384带
390印刷机电子器件板
392电缆连接器
420第一阵列
423油墨供应槽
430组(三阵列)
431喷嘴
432第一最外部阵列
434内部阵列
436第二最外部阵列
442逻辑电子器件
444激励晶体管
445激励晶体管
445a激励晶体管
445b激励晶体管
446电引线
447电引线
447a电引线
447b电引线
447c电引线
447d电引线
449电引线
451印刷头模
452印刷头模
461-468油墨供应孔
471a加热器腿
471b加热器腿
472短路杆

Claims (20)

1.一种印刷装置，包括：
点形成元件的第一阵列，其沿阵列方向以第一阵列方向间距设置在基底上，以提供第一颜色点的第一点形成分辨率R1；
以及点形成元件的N阵列组，其中：
N阵列组的每个阵列中的点形成元件沿着阵列方向以第二阵列方向间距设置在基底上，以提供等于R1/N的点形成分辨率；
点形成元件的N阵列中的至少一个与所述组中的N阵列中的至少一个其他阵列相比形成不同颜色的点；并且
N大于1。
2.如权利要求1所述的印刷装置，其特征在于，第一阵列形成黑色点。
3.如权利要求2所述的印刷装置，其特征在于，N＝3，并且其中由所述组中的三个阵列形成的点分别为青色点、品红色点和黄色点。
4.如权利要求1所述的印刷装置，其特征在于，点形成元件为喷墨滴喷射器。
5.如权利要求1所述的印刷装置，其特征在于，由点形成元件的第一阵列提供的点为第一尺寸，并且其中由N阵列组中的一阵列提供的点为不等于第一尺寸的第二尺寸。
6.如权利要求5所述的印刷装置，其特征在于，第二尺寸小于第一尺寸。
7.如权利要求5所述的印刷装置，其特征在于，由阵列组的所有N阵列提供的点基本上等于第二尺寸。
8.如权利要求1所述的印刷装置，其特征在于，点形成元件的组中的N阵列沿垂直于阵列方向的方向彼此移位。
9.如权利要求1所述的印刷装置，其特征在于，进一步包括用于点形成元件的电引线，其中：
所述N阵列设置为所述组的第一最外部阵列、所述组的第二最外部阵列和N-2个内部阵列；
第一最外部阵列包括多个着色剂供应孔，以向所述阵列的点形成元件提供着色剂；以及
用于内部阵列中的点形成元件的电引线经过所述组的第一最外部阵列的第一着色剂供应孔和邻近第一着色剂供应孔的第二着色剂供应孔之间。
10.如权利要求9所述的印刷装置，其特征在于：
所述组的第二最外部阵列包括多个着色剂供应孔，以向所述阵列的点形成元件提供着色剂；以及
用于内部阵列中的点形成元件的电引线经过所述组的第二最外部阵列的第一着色剂供应孔和邻近第一着色剂供应孔的第二着色剂供应孔之间。
11.如权利要求10所述的印刷装置，其特征在于，用于内部阵列中的一半点形成元件的电引线经过所述组的第一最外部阵列的着色剂供应孔之间，并且用于内部阵列中的一半点形成元件的电引线经过所述组的第二最外部阵列的着色剂供应孔之间。
12.如权利要求1所述的印刷装置，其特征在于，进一步包括用于点形成元件的多个激励晶体管，其中：
所述N阵列设置为所述组的第一最外部阵列、所述组的第二阵列和N-2个内部阵列；以及
至少一个激励晶体管位于所述组的第一最外部阵列和所述组的第二最外部阵列之间。
13.如权利要求12所述的印刷装置，其特征在于：
第一最外部阵列包括多个着色剂供应孔，以向所述阵列的点形成元件提供着色剂；以及
来自于位于第一最外部阵列和第二最外部阵列之间的所述至少一个激励晶体管的电引线经过所述组的第一最外部阵列的第一着色剂供应孔和邻近第一着色剂供应孔的第二着色剂供应孔之间。
14.一种印刷设备，其包括第一印刷装置和用于在印刷期间移动第一印刷装置的托架，第一印刷装置包括：
点形成元件的第一阵列，其沿阵列方向以第一阵列方向间距设置在基底上，以提供第一颜色点的第一点形成分辨率R1；
以及点形成元件的N1阵列组，其中：
N1阵列组的每个阵列中的点形成元件沿着阵列方向以第二阵列方向间距设置在基底上，以提供等于R1/N1的点形成分辨率；
点形成元件的N1阵列中的至少一个与所述组中的N1阵列中的至少一个其他阵列相比形成不同颜色的点；并且
N1大于1。
15.如权利要求14所述的印刷设备，其特征在于，进一步包括在印刷期间由托架移动的第二印刷装置，第二印刷装置包括：
点形成元件的第一阵列，其沿阵列方向以第一阵列方向间距设置，以提供第一颜色点的第一点形成分辨率R2；
以及点形成元件的N2阵列组，其中：
N2阵列组的每个阵列中的点形成元件沿着阵列方向以第二阵列方向间距设置，以提供等于R2/N2的点形成分辨率；
点形成元件的N2阵列中的至少一个与所述组中的N2阵列中的至少一个其他阵列相比形成不同颜色的点；并且
N2大于1。
16.如权利要求15所述的印刷设备，其特征在于，N1＝N2且R1＝R2。
17.如权利要求所述的印刷设备，其特征在于，第一印刷装置和第二印刷装置被附接到公共安装支撑构件上。
18.如权利要求14所述的印刷装置，其特征在于，进一步包括点形成元件的第二阵列，其沿阵列方向以第一阵列方向间距设置在基底上，以提供第二颜色点的第一点形成分辨率R1。
19.如权利要求14所述的印刷装置，其特征在于，进一步包括点形成元件的N2阵列的第二组，其沿阵列方向以第一阵列方向间距设置在基底上，以提供第三颜色点的第二点形成分辨率R1/N2。
20.一种印刷装置，其包括：
点形成元件的第一阵列，其沿阵列方向以第一阵列方向间距设置，以提供第一颜色点的第一点形成分辨率R1；
以及点形成元件的N阵列组，其中：
N阵列组的一阵列中的点形成元件沿着阵列方向以第二阵列方向间距设置，以提供小于R1/2的点形成分辨率；
点形成元件的N阵列中的至少一个与所述组中的N阵列中的至少一个其他阵列相比形成不同颜色的点；并且
N大于1。
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