CN102602145A - 一种喷墨印刷机的喷头装置和喷墨印刷机 - Google Patents

一种喷墨印刷机的喷头装置和喷墨印刷机 Download PDF

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杨付伟
江洪
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Abstract

本发明实施例公开了一种喷墨印刷机的喷头装置和喷墨印刷机。其中,一种喷墨印刷机的喷头装置包括:平行安装的多个喷头;其中,喷头包括平行的两排喷孔,喷头打印方向与喷头长度方向的夹角为锐角或钝角;喷头的其中一排喷孔中的至少一个喷孔,沿喷头打印方向的投影或该投影的反向延长线落在该喷头另一排喷孔的相邻两喷孔连线的中点。本发明实施例提供的技术方案有利于提高喷墨印刷机喷头安装的容错能力,相对降低安装难度,并且还有利于提供更多的打印分辨率。

Description

一种喷墨印刷机的喷头装置和喷墨印刷机
技术领域
本发明涉及喷印领域,具体涉及一种喷墨印刷机的喷头装置和喷墨印刷机。
背景技术
目前,在喷墨印刷机中喷墨印刷所用的喷头包括若干个细小的喷墨孔(简称喷孔),喷孔相隔一定距离制作为一排或两排。当喷头的分辨率较低,且喷孔间距相对于喷孔直径较大时,喷头的喷孔可制作一排。当喷头的分辨率较高,喷孔间距相对于喷孔直径较小时,喷头喷孔制作为两排排列,例如图1-a和图1-b所示,图1-a和图1-b所示的喷头包括两排喷孔,其中,h表示两排喷孔中相邻喷孔的间距,e表示左右两排喷孔的排间距。
为了进一步提高喷墨印刷图案的分辨率,常见的办法是把多个喷头并联为一组,再将多组喷头串联起来。例如图3所示,图3中分别把四个喷头(即11至14、21至24、31至34)并排排列成为三个喷头组(即喷头组10、喷头组20和喷头组30),每个喷头组内的每个喷头的喷孔依次错开的间距(b1至b9)理论上等于h/4,相邻喷头组首尾喷孔的间距a1、a2理论上也等于h/4。这样组合后喷头组的印刷长度相当于单个喷头的近3倍,分辨率相当于单个喷头的4倍。
实践发现,现有喷头组内每一个喷头的位置都必须安装非常准确,任何一个喷头位置调整不准,或调准后因各种原因又发生变化,都会较大影响相应喷头组的印刷质量。例如当图3中喷头12的位置超差时,会引起喷头组10全长范围内的墨点组合发生变化,影响印刷质量。
发明内容
本发明实施例提供一种喷墨印刷机的喷头装置和喷墨印刷机,以期提高喷墨印刷机喷头安装的容错能力,相对降低安装难度。
为解决上述技术问题,本发明实施例提供以下技术方案:
本发明实施例提供一种喷墨印刷机的喷头装置,包括:
平行安装的多个喷头;
其中,所述喷头包括平行的两排喷孔,喷头打印方向与所述喷头长度方向的夹角为锐角或钝角;所述喷头的其中一排喷孔中的至少一个喷孔,沿喷头打印方向的投影或该投影的反向延长线落在该喷头另一排喷孔的相邻两喷孔连线的中点。
可选的,所述喷头每排喷孔中相邻两个喷孔的间距相等。
可选的,所述多个喷头中包括第一喷头和第二喷头,其中,第一喷头和第二喷头为相邻安装的两个喷头;其中,第二喷头的第一个喷孔与第一喷头双孔区的最后一个喷孔的投影间距等于k,其中,k等于同一喷头的位于不同排的相邻两个喷孔的投影间距,其中,所述投影间距为在喷墨印刷机打印方向的垂直方向上投影的间距,双孔区为喷头两排喷孔在喷墨印刷机打印方向的垂直方向上的共同投影的区域。
可选的,所述多个喷头中包括第三喷头和第四喷头,其中,第三喷头和第四喷头为相邻安装的两个喷头;其中,第四喷头的双孔区与第三喷头双孔区的投影间距等于k,其中,k等于同一喷头的位于不同排的相邻两个喷孔的投影间距,所述投影间距为在喷墨印刷机打印方向的垂直方向上投影的间距,双孔区为喷头两排喷孔在喷墨印刷机打印方向的垂直方向上的共同投影的区域。
本发明实施例还提供一种喷墨印刷机,包括:
喷头装置;
所述喷头装置包括:平行安装的多个喷头;
其中,所述喷头包括平行的两排喷孔,喷头打印方向与所述喷头长度方向的夹角为锐角或钝角;所述喷头的其中一排喷孔中的至少一个喷孔,沿喷头打印方向的投影或该投影的反向延长线落在该喷头另一排喷孔的相邻两喷孔连线的中点。
可选的,所述喷头每排喷孔中相邻两个喷孔的间距相等。
可选的,所述多个喷头中包括第一喷头和第二喷头,其中,第一喷头和第二喷头为相邻安装的两个喷头;其中,第二喷头的第一个喷孔与第一喷头双孔区的最后一个喷孔的投影间距等于k,其中,k等于同一喷头的位于不同排的相邻两个喷孔的投影间距,其中,所述投影间距为在喷墨印刷机打印方向的垂直方向上投影的间距,双孔区为喷头两排喷孔在喷墨印刷机打印方向的垂直方向上的共同投影的区域。
可选的,所述多个喷头中包括第三喷头和第四喷头,其中,第三喷头和第四喷头为相邻安装的两个喷头;其中,第四喷头的双孔区与第三喷头双孔区的投影间距等于k,其中,k等于同一喷头的位于不同排的相邻两个喷孔的投影间距,所述投影间距为在喷墨印刷机打印方向的垂直方向上投影的间距,双孔区为喷头两排喷孔在喷墨印刷机打印方向的垂直方向上的共同投影的区域。
由上可见,本发明实施例喷墨印刷机喷头装置包括:平行安装的多个喷头;其中,喷头包括平行的两排喷孔,喷头打印方向与喷头长度方向的夹角为锐角或钝角;喷头的其中一排喷孔中的至少一个喷孔,沿喷头打印方向的投影或该投影的反向延长线落在该喷头另一排喷孔的相邻两喷孔连线的中点。这种多个喷头倾斜平行串联排列的安装架构有利于提供更多的打印分辨率,并且某个喷头的安装精度主要对该喷头的打印效果产生影响,而对其它喷头的打印效果影响相对较小,这样就有利于提高喷墨印刷机喷头安装的容错能力,相对降低了安装难度。
附图说明
为了更清楚地说明本发明实施例中的技术方案,下面将对实施例描述中所需要使用的附图作简单地介绍,显而易见地,下面描述中的附图仅仅是本发明的一些实施例,对于本领域普通技术人员来讲,在不付出创造性劳动的前提下,还可以根据这些附图获得其他的附图。
图1-a是现有技术提供的一种喷墨印刷机双排孔喷头的示意图;
图1-b是现有技术提供的另一种喷墨印刷机双排孔喷头的示意图;
图2是现有技术提供的一种喷墨印刷机喷头组的示意图;
图3是本发明实施例提供的一种喷墨印刷机喷头的安装示意图;
图4是本发明实施例提供的另一种喷墨印刷机喷头的安装示意图;
图5是本发明实施例提供的一种喷墨印刷机喷头组的安装示意图;
图6是本发明实施例提供的另一种喷墨印刷机喷头组的安装示意图。
具体实施方式
本发明实施例提供一种喷墨印刷机的喷头装置和喷墨印刷机,以期提高喷墨印刷机喷头安装的容错能力,相对降低安装难度。
为了使本技术领域的人员更好地理解本发明方案,下面将结合本发明实施例中的附图,对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述,显然,所描述的实施例仅仅是本发明一部分的实施例,而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例,本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例,都应当属于本发明保护的范围。
以下通过实施例分别进行详细说明。
本发明实施例提供一种喷墨印刷机的喷头装置,可包括:
平行安装的多个喷头;
其中,该喷头包括平行的两排喷孔,喷头打印方向与该喷头长度方向的夹角为锐角(大于0°且小于90°)或钝角(大于90°且小于180°);该喷头的其中一排喷孔中的至少一个喷孔,沿喷头打印方向的投影或该投影的反向延长线落在该喷头另一排喷孔的相邻两喷孔连线的中点。
其中,喷头每排喷孔中相邻两个喷孔的间距可相等,当然,喷头每排喷孔中某相邻两个喷孔的间距,也可能是该排喷孔中其它某相邻两个喷孔的间距的整数倍,当然也可能是其它间距关系。
由上可见,本实施例喷墨印刷机喷头装置包括:平行安装的多个喷头;喷头包括平行的两排喷孔,喷头打印方向与喷头长度方向的夹角为锐角或钝角;喷头的其中一排喷孔中的至少一个喷孔,沿喷头打印方向的投影或该投影的反向延长线落在该喷头另一排喷孔的相邻两喷孔连线的中点。这种多个喷头倾斜平行串联排列的安装架构有利于提供更多的打印分辨率,且某个喷头的安装精度主要对该喷头的打印效果产生影响,而对其它喷头的打印效果影响相对较小,这样就有利于提高喷墨印刷机喷头安装的容错能力,相对降低了安装难度。
在本发明的一个实施例中,喷墨印刷机的喷头装置平行安装的多个喷头中可包括第一喷头和第二喷头,第一喷头和第二喷头为相邻安装的两个喷头(第一喷头和第二喷头例如可为任意相邻安装的两个喷头);其中,第二喷头的第一个喷孔与第一喷头双孔区的最后一个喷孔的投影间距等于k,其中,k等于同一喷头的位于不同排的相邻两个喷孔的投影间距,其中,投影间距为在喷墨印刷机打印方向的垂直方向上投影的间距,双孔区为喷头两排喷孔在喷墨印刷机打印方向的垂直方向上的共同投影的区域。
在本发明的另一实施例中,喷墨印刷机的喷头装置平行安装的多个喷头中可包括第三喷头和第四喷头,其中,第三喷头和第四喷头为相邻安装的两个喷头(第三喷头和第四喷头例如可为任意相邻安装的两个喷头);其中,第四喷头的双孔区与第三喷头双孔区的投影间距等于k,其中,该k等于同一喷头的位于不同排的相邻两个喷孔的投影间距,投影间距为在喷墨印刷机打印方向的垂直方向上投影的间距,双孔区为喷头两排喷孔在喷墨印刷机打印方向的垂直方向上的共同投影的区域。
为便于更好的理解和实施上述方案,下面通过附图进行举例描述。
参见图3,图3为本发明实施例举例提供的一种喷墨印刷机的喷头装置的结构示意图。其中,打印方向为x轴方向,h表示沿喷头长度方向的喷孔间距,即喷头的原始孔距;e表示两排喷孔的排间距。其中,喷头倾斜α角后,位于第一排的第2喷孔在y轴上投影的反向延长线,与位于第二排的第n喷孔和第n+2喷孔连线的中点相交于P点,此处,n为大于1且小于m的奇数,m为喷头的喷孔总数。其中,A点为第1喷孔的中心,B点为第2喷孔的中心,C点为第3喷孔的中心,S点为第n喷孔中心,以此类推。
BQ⊥AC,垂足为Q点;ST⊥BP,垂足为T点。
在直角三角形ΔBQP中,BQ=e,QP=(n-1)h;
BP=(BQ2+QP2)1/2=[e2+(n-1)2h2]1/2
而∠QBP即为喷头倾斜角α,
tanα=QP/BQ=(n-1)h/e....................................式(1)
cosα=BQ/BP=e/[e2+(n-1)2h2]1/2..........................式(2)
在直角三角形ΔSTP中,ST=k,其中,k表示倾斜喷头在y轴上投影的喷孔孔距;SP=h,∠TSP=α;
cosα=ST/SP=k/h...............................................式(3)
由式(3)和式(2)可得,k/h=e/[e2+(n-1)2h2]1/2,因此,
k=eh/[e2+(n-1)2h2]1/2...........................................式(4)
其中,k、e、h的单位相同(单位例如为mm,cm等),n为大于1且小于m的奇数。
其中,式(4)即可作为喷头倾斜安装后在y轴上投影的喷孔孔距k的计算公式。喷头倾斜后的分辨率w的计算公式可为:
w=25.4/k........................................................式(5)
其中,k的单位为mm,w的单位为dpi(device independent pixels,设备独立像素)。
当h=0.254mm,e=1.016mm时,假设分别取n为3至19间某奇数时,安装式(4)、式(5)和式(1)的计算,得到的k、分辨率w和倾斜角α的值可如表1所示。
表1
  n   h(mm)   e(mm)   k(mm)   w(dpi)   α(度)
  3   0.254   1.016   0.227   112   26.565
  5   0.254   1.016   0.180   141   45.000
  7   0.254   1.016   0.141   180   56.310
  9   0.254   1.016   0.114   224   63.435
  11   0.254   1.016   0.094   269   68.199
  13   0.254   1.016   0.080   316   71.565
  15   0.254   1.016   0.070   364   74.055
  17   0.254   1.016   0.062   412   75.964
  19   0.254   1.016   0.055   461   77.471
由表1看出,基于上述方式倾斜安装喷头后,在412dpi范围内,可以得到112dpi至412dpi共8种分辨率,加上非倾斜时的分辨率100,共可得到9种不同的分辨率。而基于现有常用的并联方法,在412dpi范围内,只能得到100dpi、200dpi、300dpi、400dpi共4种分辨率。可见,用本发明实施例的喷头排列方法可得到更多的分辨率。
在图3中,喷头各喷孔在y轴上的投影形成了两种区域。S表示两排孔共同投影的区域,可称为双孔区。d1是只有第一排孔投影的区域,d2是只有第二排孔投影的区域,d1和d2可称为单孔区。
图3中以喷头倾斜方向和打印方向的夹角大于90度为例进行举例,当然喷头也可以向另一个方向倾斜,例如图4所示,喷头上位于右排的第1喷孔在y轴上的投影,与位于左排的第n-1喷孔和第n+1喷孔连线的中点相交,可以理解,k、分辨率w和倾斜角α的值计算公式的推导与图3类似,同样会得到上述有益结果,此处不再赘述。对于奇数孔在左排,偶数孔在右排的喷头(如图1-b所示)的倾斜安装方法也类似,不再赘述。
进一步的,为增加印刷长度,还可将多个喷头组合安装,形成包括多个喷头的喷墨印刷机喷头装置。其中,多个喷头可按照叠加排列法或顺序排列法等方式进行组合安装。
例如图5所示,图5为按叠加排列法组合安装的喷头组示意图。
其中,将多个喷头按设定角度倾斜平行安装。将第1、3个等单数喷头的喷孔在y轴的投影线用实线表示,第2、4个等双数喷头的喷孔在y轴的投影线用虚线表示。
第2个喷头的第1喷孔,与第1个喷头双孔区s1的最后一个喷孔的投影距离为t1,并使t1=k。同理,第3个喷头的第1喷孔与第2个喷头双孔区s2的最后一个喷孔的投影距离为t2,并使t2=k。依此类推。
其中,v1、v2、v3等是相邻喷头单孔区的叠加区。v1是第1个喷头下部的单孔区与第2个喷头上部的单孔区交替叠加,表现为在v1内实线投影线与虚线投影线交替出现。同理,v2是第2个喷头下部的单孔区与第3个喷头上部的单孔区交替叠加,表现为在v2内虚线投影线与实线投影线交替出现,依此类推。
又例如图6所示,图6为按顺序排列法组合安装的喷头组示意图。
其中,将多个喷头按设定角度倾斜平行安装。
图6中,每个喷头的单孔区屏蔽不用,图6中将单孔区涂黑。每个喷头的双孔区依次排列,相邻两个喷头的双孔区的投影间隔距为u1,u2,u3等,并使u1=k,u2=k,u3=k,以此类推。
图5和图6中的s1,s2,s3等均为单个喷头的双孔区,s1,s2,s3等区域的印刷质量只与对应的单个喷头的安装定位精度有关,与其它喷头无关。仅仅在图5中的叠加区v1、v2、v3等,以及图6中的间隔区u1,u2,u3等较小区域内,印刷质量受相邻两个喷头的安装定位精度的影响。因此,本发明喷头安装方案既有利于提高打印分辨率,又尽量避免了喷头并联时并联喷头组的印刷质量受多个喷头的影响的缺点,并且可得到更多的分辨率。
需要说明的是,图3~图6所示的喷头均为举例,在实际应用中还可根据需要基于本发明思想进行适应性变化。
本发明实施例还提供一种喷墨印刷机,包括:
喷头装置,该喷头装置包括可平行安装的多个喷头;
其中,该喷头包括平行的两排喷孔,喷头打印方向与该喷头长度方向的夹角为锐角(大于0°且小于90°)或钝角(大于90°且小于180°);该喷头的其中一排喷孔中的至少一个喷孔,沿喷头打印方向的投影或该投影的反向延长线落在该喷头另一排喷孔的相邻两喷孔连线的中点。
其中,喷头每排喷孔中相邻两个喷孔的间距可相等,当然,喷头每排喷孔中某相邻两个喷孔的间距,也可能是该排喷孔中其它某相邻两个喷孔的间距的整数倍,当然也可能是其它间距关系。
由上可见,本实施例喷墨印刷机的喷头装置包括平行安装的多个喷头;喷头包括平行的两排喷孔,喷头打印方向与喷头长度方向的夹角为锐角或钝角;喷头的其中一排喷孔中的至少一个喷孔,沿喷头打印方向的投影或该投影的反向延长线落在该喷头另一排喷孔的相邻两喷孔连线的中点。这种多个喷头倾斜平行串联排列的安装架构有利于提供更多的打印分辨率,且某个喷头的安装精度主要对该喷头的打印效果产生影响,而对其它喷头的打印效果影响相对较小,这样就有利于提高喷墨印刷机喷头安装的容错能力,相对降低了安装难度。
在本发明的一个实施例中,喷墨印刷机的喷头装置平行安装的多个喷头中可包括第一喷头和第二喷头,第一喷头和第二喷头为相邻安装的两个喷头(第一喷头和第二喷头例如可为任意相邻安装的两个喷头);其中,第二喷头的第一个喷孔与第一喷头双孔区的最后一个喷孔的投影间距等于k,其中,k等于同一喷头的位于不同排的相邻两个喷孔的投影间距,其中,投影间距为在喷墨印刷机打印方向的垂直方向上投影的间距,双孔区为喷头两排喷孔在喷墨印刷机打印方向的垂直方向上的共同投影的区域。
在本发明的另一实施例中,喷墨印刷机的喷头装置平行安装的多个喷头中可包括第三喷头和第四喷头,其中,第三喷头和第四喷头为相邻安装的两个喷头(第三喷头和第四喷头例如可为任意相邻安装的两个喷头);其中,第四喷头的双孔区与第三喷头双孔区的投影间距等于k,其中,该k等于同一喷头的位于不同排的相邻两个喷孔的投影间距,投影间距为在喷墨印刷机打印方向的垂直方向上投影的间距,双孔区为喷头两排喷孔在喷墨印刷机打印方向的垂直方向上的共同投影的区域。
在上述实施例中,对各个实施例的描述都各有侧重,某个实施例中没有详述的部分,可以参见其他实施例的相关描述。
综上,本发明实施例喷墨印刷机的喷头装置包括平行安装的多个喷头;喷头包括平行的两排喷孔,喷头打印方向与喷头长度方向的夹角为锐角或钝角;喷头的其中一排喷孔中的至少一个喷孔,沿喷头打印方向的投影或该投影的反向延长线落在该喷头另一排喷孔的相邻两喷孔连线的中点。这种多个喷头倾斜平行串联排列的安装架构有利于提供更多的打印分辨率,且某个喷头的安装精度主要对该喷头的打印效果产生影响,而对其它喷头的打印效果影响相对较小,这样就有利于提高喷墨印刷机喷头安装的容错能力,相对降低了安装难度。
以上对本发明实施例所提供的喷墨印刷机的喷头装置和喷墨印刷机进行了详细介绍,本文中应用了具体个例对本发明的原理及实施方式进行了阐述,以上实施例的说明只是用于帮助理解本发明的方法及其核心思想;同时,对于本领域的一般技术人员,依据本发明的思想,在具体实施方式及应用范围上均会有改变之处,综上,本说明书内容不应理解为对本发明的限制。

Claims (7)

1.一种喷墨印刷机的喷头装置,其特征在于,包括:
平行安装的多个喷头;
其中,所述喷头包括平行的两排喷孔,喷头打印方向与所述喷头长度方向的夹角为锐角或钝角;所述喷头的其中一排喷孔中的至少一个喷孔,沿喷头打印方向的投影或该投影的反向延长线落在该喷头另一排喷孔的相邻两喷孔连线的中点。
2.根据权利要求1所述的喷墨印刷机的喷头装置,其特征在于,
所述喷头每排喷孔中相邻两个喷孔的间距相等。
3.根据权利要求1或2所述的喷墨印刷机的喷头装置,其特征在于,
所述多个喷头中包括第一喷头和第二喷头,其中,第一喷头和第二喷头为相邻安装的两个喷头;其中,第二喷头的第一个喷孔与第一喷头双孔区的最后一个喷孔的投影间距等于k,其中,k等于同一喷头的位于不同排的相邻两个喷孔的投影间距,其中,所述投影间距为在喷墨印刷机打印方向的垂直方向上投影的间距,双孔区为喷头两排喷孔在喷墨印刷机打印方向的垂直方向上的共同投影的区域。
4.根据权利要求1或2所述的喷墨印刷机的喷头装置,其特征在于,
所述多个喷头中包括第三喷头和第四喷头,其中,第三喷头和第四喷头为相邻安装的两个喷头;其中,第四喷头的双孔区与第三喷头双孔区的投影间距等于k,其中,k等于同一喷头的位于不同排的相邻两个喷孔的投影间距,所述投影间距为在喷墨印刷机打印方向的垂直方向上投影的间距,双孔区为喷头两排喷孔在喷墨印刷机打印方向的垂直方向上的共同投影的区域。
5.一种喷墨印刷机,其特征在于,包括:
喷头装置;
所述喷头装置包括:平行安装的多个喷头;
其中,所述喷头包括平行的两排喷孔,喷头打印方向与所述喷头长度方向的夹角为锐角或钝角;所述喷头的其中一排喷孔中的至少一个喷孔,沿喷头打印方向的投影或该投影的反向延长线落在该喷头另一排喷孔的相邻两喷孔连线的中点。
6.根据权利要求5所述的喷墨印刷机,其特征在于,
所述多个喷头中包括第一喷头和第二喷头,其中,第一喷头和第二喷头为相邻安装的两个喷头;其中,第二喷头的第一个喷孔与第一喷头双孔区的最后一个喷孔的投影间距等于k,其中,k等于同一喷头的位于不同排的相邻两个喷孔的投影间距,其中,所述投影间距为在喷墨印刷机打印方向的垂直方向上投影的间距,双孔区为喷头两排喷孔在喷墨印刷机打印方向的垂直方向上的共同投影的区域。
7.根据权利要求5所述的喷墨印刷机,其特征在于,
所述多个喷头中包括第三喷头和第四喷头,其中,第三喷头和第四喷头为相邻安装的两个喷头;其中,第四喷头的双孔区与第三喷头双孔区的投影间距等于k,其中,k等于同一喷头的位于不同排的相邻两个喷孔的投影间距,所述投影间距为在喷墨印刷机打印方向的垂直方向上投影的间距,双孔区为喷头两排喷孔在喷墨印刷机打印方向的垂直方向上的共同投影的区域。
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