CN109476157A - 有多个对齐排列液滴喷射器的喷墨打印头及其使用方法 - Google Patents

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Abstract

描述了一种喷墨打印头，其包括一个二维喷射器阵列由多个纵列排列而成，每个纵列包括多个排，并且每个排包括多个组，每个组包括多个液滴喷射器。每组中的液滴喷射器沿第一方向基本上对齐。每个排中的组沿第一方向彼此间隔开并且沿第二方向彼此偏移。每纵列中的排沿第一方向彼此间隔开并且沿第二方向彼此偏移。纵列沿第二方向彼此偏移。二维阵列沿第一方向的宽度是W，沿第二方向的长度是L，其长度L大于宽度W。每个液滴喷射器包括一个喷孔，一个墨水入口，一个压力室和一个驱动器。

Description

有多个对齐排列液滴喷射器的喷墨打印头及其使用方法
技术领域
本发明属于喷墨打印领域，更具体地，涉及一种用于高速，高可靠性，高分辨率喷墨打印头的液滴喷射器排列。
背景技术
喷墨打印通常通过按需喷墨或连续喷墨打印来完成。在按需喷墨打印中，液滴是使用带增压(例如热或压电)驱动器的液滴喷射器形成和喷射到记录介质上。选择性地启动驱动器致使液滴的形成和喷射，该液滴穿过打印头和记录介质之间的空间并撞击记录介质。打印图像的形成是按照打印所需图像的需要，通过控制每个液滴的形成来实现的。
在液滴喷射期间，记录介质相对于打印头的运动可以是保持打印头静止并在喷射液滴时推动记录介质前进通过打印头，或者是保持记录介质静止并移动打印头。如果打印头上的液滴喷射器阵列在记录介质的宽度上可以覆盖整个打印兴趣区域，则前一种打印结构是合适的。这种打印头有时称为页宽打印头。第二种类型的打印机结构是滑架式打印机，其中打印头的液滴喷射器阵列小于在记录介质宽度上的打印兴趣区域，并且将打印头安装在滑架上。在滑架式打印机中，记录介质沿介质前进方向推进给定的距离，然后停止。在记录介质停止的同时，滑架载着喷孔正在喷射液滴的打印头在滑架扫描方向上移动，该滑架扫描方向基本上垂直于介质前进方向。滑架在横穿打印介质的同时打印头打印了一条带图像，之后记录介质被推进；滑架运动方向颠倒；图像由此一条带一条带地打印形成。
按需喷墨打印头中的液滴喷射器包括压力室和喷孔，所述压力室有墨水入口为压力室提供墨水，所述喷孔用于墨滴喷射出所述室。现有技术中显示了两个并排的液滴喷射器，图1(改编自美国专利No.7,163,278)作为传统按需热喷墨液滴喷射器的示例。分隔壁20形成在基板10上并限定压力室22。喷孔板30在分隔壁20上形成并包括喷孔32，每个喷孔32设置在相应的压力室22上。墨水首先穿过基板10中的开口或围绕基板10边缘的开口进入，然后穿过墨水入口24，如图1中的箭头所示进入压力室22。作为驱动器的加热器35形成在每个压力室22内的基板10的表面上，并且设计成可选择性的启动，通过快速沸腾一部分墨水来增加压力室22中的压力，以便通过喷孔32喷射墨滴。
图2显示了液滴喷射器的现有技术排列格局，在打印头50上沿阵列方向54液滴喷射器60设置为线性阵列52。为简单起见，每个液滴喷射器60仅显示了压力室22和喷孔32。在线性阵列52中，喷射器60之间沿阵列方向54的间距是Dy。记录介质62和打印头50沿扫描方向56相对于彼此移动，并且液滴喷射器60可控制性地向记录介质62喷射墨滴。墨滴落在记录介质62上形成点。允许的图像点位置66由包括像素行68和像素列70的像素网格64限定。像素列70中沿阵列方向像素彼此的间距是Dy，这与线性阵列52中的喷射器60之间的间距相同。像素行68中沿扫描方向56像素彼此的间距Dx与液滴喷射器60的点火定时有关。对于沿扫描方向56以恒定速度V相对于彼此移动的记录介质62和打印头50，Dx＝Vt＝V/f，其中t是液滴喷射器60连续点火之间的时间间隔，f是液滴喷射频率。对于许多类型的打印头50，由于过大的电流需求，液滴喷射器60不能同时全部点火。在这种情况下，线性阵列52通常不是真的直线排列。而是液滴喷射器60要根据需要偏移，以便补偿在不同时间的点火，使得墨滴在记录介质62上基本上直的沿着的像素行68着陆。
沿扫描方向56的图像分辨率Rx等于1/Dx＝f/V.换句话说，打印速度V＝f/Rx。对于沿扫描方向的所需图像分辨率，Rx与液滴喷射器频率f成正比并且与打印速度成反比。液滴喷射频率f存在物理限制。例如，喷射后压力室22需要填充墨水，以后再能继续喷射。
沿阵列方向54的图像分辨率Ry等于1/Dy。对于线性阵列52，为了具有高分辨率Ry，液滴喷射器间距Dy需要很小。各种类型的液滴喷射器60需要具有一定的尺寸以喷射足够大的液滴，以便在记录介质62上提供良好的墨水覆盖。在热喷墨液滴喷射器中，典型可实现的液滴喷射器间距Dy为42.3微米，相当于每英寸600喷孔。相比之下，压电喷墨打印头的典型可实现的液滴喷射器间距约为254微米，相当于每英寸100个喷孔。常规的热喷墨打印头通过提供两个交错的液滴喷射器60的线性阵列52，可以提供每英寸1200点的分辨率Ry。
为了能够使较大的液滴喷射器(例如压电喷射器)实现高分辨率打印，可以在打印头上设置多个互相偏移的液滴喷射器行列，如现有技术中所见图3改编自美国专利No.7,300,127。各液滴喷射器行列沿图3中的排列方向54水平延伸。图中的每个液滴喷射器包括压力室102和喷孔100-kl，其中l表示行号，第一行(l＝1)在底部，k表示每行内的位置并且向右增加。第一行液滴喷射器包括喷孔100-11、100-21、100-31。第二行液滴喷射器包括喷孔100-12、100-22(未标记)和100-32(未标记)。第二行沿阵列方向54从第一行偏移距离P。总共有六行，因此喷孔100-11和100-21之间的阵列方向54上的间隔是6P。如图所示在记录介质相对于打印头移动的同时，通过对液滴喷射器适当地定时点火，可以使液滴落在记录介质上形成的点沿阵列方向54构成水平线。图3中最左边的点是由喷孔100-11喷射出的。右侧的相邻点(显示为位于最左侧点的右侧的距离P处)由喷孔100-12喷射出的。使用这种二维“交错格子”的液滴喷射器排列，即使各个液滴喷射器大于点间距P，也可以提供高分辨率打印。当记录介质相对于液滴喷射器的交错格子在扫描方向56移动时，可以打印出另外的构成水平线的点。
即便是热喷墨类的紧凑型液滴喷射器，将液滴喷射器布置在多个偏移行中也是有益的，以便为墨水供给和电路提供空间，如现有技术图4(改编自美国专利No.8,118,405)中所示。打印头模块210(在图4中以俯视图示出)是多个打印头模块210中的一个，它们在对接边缘214处首尾相连地组装在一起，以便延长打印头长度。液滴喷射器212的阵列211相对于打印头模块210的非对接边缘209呈倾斜状。墨水可以从打印头模块210的背面通过分段供墨渠道220供给，所述分段供墨渠道220包括从背面延伸到顶部的供墨槽221。然后墨水从供墨槽221流入墨水入口24(图1)，再进入墨滴喷射器212的压力室22(图1)。分段墨水供给渠道220设置在墨滴喷射器212的阵列211旁边。设置在阵列211和比邻对接边缘214之间的是电路230，其中可以包括驱动三极管以提供用于点火触发液滴喷射器212的电脉冲，以及逻辑电子器件以控制驱动三极管，使得正确的液滴喷射器212在适当的时间点火。电接触240沿着一个或两个非对接边缘209延伸，用于向电路230提供电信号。相对于打印头模块210，记录介质(未显示)沿扫描方向56前进。
如图5A和5B(改编为日本专利申请文献No.10-151735(JP‘735))所示，将相应喷孔彼此对准的多个打印头组合，可用于形成每点有多个墨滴的像点。打印头2和4安装在沿扫描方向56移动的公共滑架(未显示)上。打印头2和4中的相应喷孔18沿扫描方向56对齐。其液滴喷射器的尺寸设定为提供喷射的墨滴量只有在记录介质上形成所需尺寸点的液滴量的一半。图5A显示了仅由打印头2中的喷孔18打印的半尺寸点40。图5B显示了由两个打印头2和4上的喷孔18形成的重叠点。日本专利申请文献No.10-151735中阐述了更一般化的使用具有对准喷孔18的三个或更多个打印头的示例，其中液滴喷射器的尺寸设定为提供与打印头数量成反比的墨滴量。所述组合的一个优点是可以提高打印速度。
具有彼此对准的相应喷孔的多个打印头也在日本专利申请文献No.10-157135(JP'135)中阐述过。在JP'135中，每个具有单排液滴喷射器的两个打印头以与图5A(改编自JP‘735)类似的方式布置。在JP'135中，在两个打印头上的对准的液滴喷射器被控制性地点火，形成的扫描线上点是来自每个打印头，用以补偿两个打印头上的液滴喷射器的液滴体积不均匀性。
在打印机的使用寿命期间，液滴喷射器可能会出故障。举例来说，驱动器可能有电动故障，比如热喷墨液滴喷射器中的电阻加热器失效。或者，液滴喷射器喷孔可以被堵塞。对于喷墨打印头(例如图2至图4中所列)，其用于单程打印并且由单个液滴喷射器负责沿着扫描方向56打印线上的所有像素，单个液滴喷射器不可恢复的故障会在图像中沿着扫描方向56产生一道令人无法接受的白色条纹。滑架打印机可以通过多程打印来掩盖液滴喷射器故障的影响。在多程打印中，记录介质在每通之间沿打印扫描方向前进，因此沿着滑架扫描方向打印的每条点线是由多个液滴喷射器打印的。但是，多程打印会显着降低打印产量。
尽管喷墨打印头上的液滴喷射器配置先前已有进步，但是打印头和打印系统设计以及打印方法仍然需要，即使是在使用高速单程打印和即使在一个或多个液滴喷射器发生故障的情况下，也能提供具有高可靠性和图像均匀性的高分辨率打印。
发明内容
根据本发明的一个方面，一个喷墨打印头包括一个由多个纵列构成的二维喷射器阵列。每个纵列包括多个排，每个排包括多个组。每组包括多个液滴喷射器，其基本上沿第一方向对齐。每个排中的多个组沿第一方向彼此间隔排开，并且沿第二方向彼此偏移。每个纵列中的多个排沿第一方向彼此间隔排开，并且沿第二方向彼此偏移。多个纵列沿第二方向彼此偏移。此二维阵列沿第一方向具有宽度W，沿第二方向具有大于W的长度L.此二维阵列中的每个液滴喷射器包括一个喷孔，一个墨水入口，一个压力室，和一个驱动器。墨水入口与第一墨水源流体相连通。压力室与喷孔和墨水入口流体相连通。驱动器能选择性地驱动对其压力室加压，以此通过喷孔喷射墨水。
根据本发明的另一方面，一个喷墨打印系统包括一个墨水源，一个打印头，一套传送机制，一个图像数据源和一个控制器。此打印头包括一个由多个纵列构成的二维喷射器阵列，每纵列包括多个排，每排包括多个组，每个组包括多个液滴喷射器。每组中的液滴喷射器基本上沿第一方向对齐。每个排中的多个组沿第一方向彼此间隔排开并且沿第二方向彼此偏移。每纵列中的多个排沿第一方向彼此间隔开并且沿第二方向彼此偏移。多个纵列沿第二方向彼此偏移。此打印头还包括电路用于从液滴喷射器中选择性地喷射墨水。传送机制沿着与第一方向基本平行的扫描方向提供打印头和记录介质之间的相对运动。图像数据源提供图像数据。控制器包括图一个像处理单元，一个传送控制单元和一个喷射控制单元用于喷射墨滴以在记录介质上打印出与图像数据对应的图案点阵。第一组中的多个液滴喷射器被设置为互相配合在沿扫描方向打印出第一组直线点。
根据本发明的打印头和喷墨打印系统具有优势。由于在打印扫描方向上的液滴喷射器冗余，打印头能高良率地制造并且具有长的可靠打印寿命。它们还具有额外的优点，即通过相对较大的液滴喷射器间距实现高分辨率打印。
根据本发明的进一步的一方面，提供了一种用于本喷墨打印系统在记录介质上打印图像的方法。该喷墨打印系统有一套传送机制，还有带一个二维喷射器阵列的打印头。传送机制为记录介质和打印头之间的提供沿扫描方向的相对运动。带一个二维喷射器阵列的打印头与第一墨水源流体相连通。此二维喷射器阵列由多个纵列组成，每个纵列有多个排，每个排有N2个组，每个组有N1个液滴喷射器。每组内的N1个液滴喷射器沿扫描方向基本上对齐，并且每纵列内的组沿垂直于扫描方向的交叉轨道方向彼此偏移。打印的方法包括给打印头提供图像数据，以及使用图像数据来控制喷射器在启用时是否被点火。在第一个冲程的第一循环期间，每纵列中的每个排中的第一组的最开端第一液滴喷射器被启用点火。在第一个冲程的第二循环期间，每纵列中的每个排中的第一组的第二液滴喷射器被启用点火。第一组的第二液滴喷射器是第一组的最开端第一液滴喷射器的最近邻。在第一个冲程的以后连贯循环期间，依次顺序地启用点火每纵列中的每个排中的第一组的连贯最近邻液滴喷射器，直到每纵列中的每个组中的第一组的所有N1成员都有机会喷射一滴墨水。在第一冲程的N1+1循环期间，启用点火每纵列中的每个排中的第二组的最开端第一液滴喷射器。在第一冲程的N1+2循环期间，启用点火在每纵列中的每个排中的第二组的第二液滴喷射器。第二组的第二液滴喷射器是第二组的最开端第一液滴喷射器的最近邻。在第一冲程的以后连贯循环期间，依次顺序地启用点火每纵列中的每个排中的第二组的连贯最近邻液滴喷射器，直到每纵列中的每个排中的第二组的所有N1成员都有机会喷射一滴墨水。在第一冲程的以后连贯循环期间，依次顺序地启用每纵列中的每个排中的其他另外的组的液滴喷射器，直到二维阵列中的所有液滴喷射器都有机会喷射一滴墨水。当记录介质相对于打印头移动时，再用与第一冲程类似的一系列后续冲程中启用二维阵列中的墨滴喷射器，由此通过喷射墨滴在记录介质上打印点，直到根据图像数据打印图像完成为止。
根据本发明的再又一方面，提供了又一种用于本喷墨打印系统在记录介质上打印图像的方法。该喷墨打印系统有一套传送机制，还有带一个二维喷射器阵列的打印头。传送机制为记录介质和打印头之间的提供沿扫描方向的相对运动。带一个二维喷射器阵列的打印头与第一墨水源流体相连通。此二维阵列包括多个相互空间偏移的液滴喷射器组，每组有多个液滴喷射器，每组的液滴喷射器基本上沿扫描方向排列。打印的方法包括向打印头提供图像数据，并使用图像数据来控制喷射器在启用时是否被点火。记录介质沿扫描方向相对于打印头连续前进。第一群组的相应的液滴喷射器被启用可以同时点火。第一群组的每组内的各个液滴喷射器可以依次顺序点火，直到每组的每个成员都有机会点火。第二群组的相应的液滴喷射器被启用可以同时点火。第二群组的每组内的各个液滴喷射器可以依次顺序点火。同样地，在二维阵列中的任何其它组也被连贯地点火，直到二维阵列中的所有液滴喷射器都有机会在第一冲程期间点火。随着记录介质沿扫描方向相对于打印头移动，在继后的系列冲程中用类似于第一冲程的方式启用和点火二维阵列中液滴喷射器，直到根据图像数据用同一种墨水的图像打印完成为止。
根据本发明的方法具有以下优点：扫描方向上的每条线是由多个液滴喷射器打印的，从而为单程打印提供高打印吞吐量和多程打印的图像质量。这些方法还具有多种打印模式的优点，包括非交织打印模式－其扫描方向分辨率高于沿扫描方向每英寸的墨滴喷射器数量；交织打印模式，可实现更高的扫描分辨率或可寻址性；多滴像素模式，可实现每像素用多液滴打印，以扩展色域；冗余液滴喷射器模式，用于补偿有缺陷的墨滴喷射器；以及低扫描分辨模式，使用扫描分辨率低于沿扫描方向每个英寸的液滴喷射器数量，以减少墨水用量。
附图说明
图1显示了现有技术液滴喷射器构造的透视图。
图2显示了现有技术的打印头，其包括液滴喷射器的线性阵列和有允许点位置的像素网格的记录介质。
图3显示了现有技术的打印头，其具有相互位移的多排液滴喷射器；
图4显示了现有技术的打印头模块，其具有倾斜的液滴喷射器阵列；
图5A和5B显示了现有技术的两个打印头的喷孔相对结构，以及它们打印的图案点阵；
图6是本发明的一个实施例的喷墨打印系统示意图；
图7是本发明的一个实施例的有二维阵列液滴喷射器的打印头芯片的俯视图，所述液滴喷射器包括沿扫描方向排列的液滴喷射器组；
图8类似于图7，显示了二维阵列中的液滴喷射器的空间关系；
图9类似于图7，进一步显示了电子原件详情；
图10是本发明的一实施例的驱动器电路和寻址电路的示意图；
图11A至11E据本发明的一个实施例，示意性地显示了发生在第一打印冲程期间的连贯时间快照；
图12A至12D据本发明的一个实施例，示意性地显示了发生在第一打印冲程之后第二打印冲程的连贯时间快照；
图13A至13D据本发明的一个实施例，示意性地显示了发生在第二打印冲程之后第三打印冲程的连贯时间快照；
图14据本发明的一个实施例，显示了像素网格的一部分，其中实心圆圈表示在图11A和图13D中所示的前三个打印冲程期间打印的点；
图15A至15D据本发明的一个实施例，演示了用于双重交织打印的四个打印冲程；
图16A至16E据本发明的一个实施例，演示了用于三重交织打印的五个打印冲程；
图17A至17D据本发明的一个实施例，演示了每像素最多两液滴的打印；
图18A至18D据本发明的一个实施例，演示了与图11A至11E所示的顺序相反的点火顺序打印；
图19据本发明的一个实施例，显示了打印头芯片的顶视图，该打印头芯片由沿扫描方向分开的一对二维液滴喷射器阵列组成；
图20显示了现有技术的用于彩色打印的液滴喷射器配置；
图21据本发明的一个实施例，显示了一对对接打印头芯片；
图22据本发明的一个实施例，显示了与不同墨水源流体连通的一对打印头芯片；
图23据本发明的一个实施例，显示了一对对接的打印头芯片，每个芯片有一对二维液滴喷射器阵列；
图24A显示了一对对接的打印头芯片，其芯片中每纵列中相应的液滴喷射器沿阵列方向对准，如图7所示；
图24B据本发明的一个实施例，显示了一对对接的打印头芯片，其芯片中相邻的液滴喷射器纵列沿着扫描方向位移一个液滴喷射器间距；
图25显示了一对对接的打印头芯片，其中相邻的对接边缘包括以互补的方式定位的台阶；
图26卷对卷喷墨打印系统示意图，可以使用于本发明的一些实施例；
图27滑架打印系统示意图示意，可以在本发明的一些实施例中使用；
图28A显示了沿扫描方向完全对齐的两组液滴喷射器；
图28B展示了沿扫描方向一组完全对齐的液滴喷射器和一组未完全对齐的液滴喷射器；和
图28C展示了一对液滴喷射器和沿扫描方向的最佳拟合线。
不言而喻，附图的目的是说明本发明的概念，可能未按比例绘制。在可能的情况下，使用相同的附图标记来表示附图中共有的相同特征。
具体实施方式
本发明包括本文所述实施方案的各种组合。对“特定实施例”和类似的引用指的是特征至少存在于本发明的一个实施例中。对“一个实施例”或“特定实施例“和类似的分别引用不一定指相同的单个实施例或多个实施例；然而，除非特意指出或者对于本领域技术人员而言是显而易见的，这些实施例不是相互排斥的。引用单数“方法”或复数“方法”和类似的使用不是限制性的。应当注意，除非上下文另有明确说明或要求，在本公开文中词语“或“是在非排他性的意义下使用的。
现在将参考图6描述本发明。图6包括喷墨打印系统1的示意图和打印头芯片215的透视图。图像数据源2提供数据信号，由控制器4翻译为用于喷射液滴的指令。控制器4包括图像处理单元3，为打印准备图像。术语“图像”在本文中意味着包括由图像数据指定的任何图案点阵。它可以包括图形或文本图像。如果使用适当的墨水，它还可以包括用于打印功能器件的图案点阵。控制器4还包括传送控制单元和喷射控制单元，前者用于控制传送机制6，后者用于控制喷射墨滴以在记录介质62上打印对应于图像数据的图案点阵。控制器4将输出信号发送到电脉冲源5，电脉冲源5将电脉冲发送到喷墨打印头50。喷墨打印头50包括至少一个喷墨打印头芯片215.传送机制6沿着扫描方向56提供喷墨打印头50和记录介质62之间的相对运动。在一些实施例中，打印头50是静止的，传送机构6被设置为移动记录介质62。或者传送机制6可以移动打印头50(例如装在滑架上)通过静止的记录介质62。在用滑架式打印机打印连贯图像条带时，液滴喷射时的扫描方向56可以逆转。
用于喷墨打印的各种类型的记录介质包括纸，塑料和纺织品。用在3D喷墨打印机上的记录介质包括平面建筑平台和薄层的粉末材料。另外，在各种实施例中，记录介质62可以从卷的形式用卷筒输入或则从输入盘单张纸输入。
打印头芯片215包括形成在基板201上表面202的一个液滴喷射器212的二维阵列150，其基板201可以由硅或其他合适的材料制成。第一墨水源290通过供墨渠道220为喷射器212提供墨水，供墨渠道220从基板201的后表面203延伸到上表面202。墨水源290在本文中通常理解为包括喷墨打印头可喷射的任何物质。墨水源290可包括彩色墨水，例如青色，品红色，黄色或黑色。或者墨水源290可包括用于功能打印的导电材料，介电材料，磁性材料或半导电材料。墨水源290可进一步包括生物材料或其他材料。为简单起见，液滴喷射器212的位置由圆形喷孔表示。压力室22、墨水入口24、驱动器35(图1)在图6中都没画出。墨水入口24与第一墨水源290是流体连通的。压力室22与喷孔32(图1)和墨水入口24流体连通。驱动器35可选择性地对压力室22加压，通过喷孔32喷射墨水。
二维阵列150是按照规定的组织结构排列的。组织结构的基础构建块是组120。每个组120包括N1>1个液滴喷射器212。例如图6所示，每个组120包括四个液滴喷射器212。每个组120内的液滴喷射器212沿着与扫描方向56平行的第一方向基本上对齐。下一个高一层的构建块是排130。每个排包括N2>1个组120。在每个排130中的组120沿扫描方向56彼此间隔排开，并且沿第二方向彼此偏移。第二方向在本文中称为阵列方向54。例如图6所示，每个排130包括四个组120。下一个更高一层的组织结构是纵列140。每个纵列140包括N3>1个排130。每纵列140中的排130沿着扫描方向56彼此间隔排开，并且沿阵列方向54彼此偏移。多个纵列140沿阵列方向54彼此偏移。二维阵列150包括N4>1个纵列140。如图6中的示例有9个纵列140，并且每纵列140包括两个排130。二维阵列150中的液滴喷射器的总数是N1*N2*N3*N4，其中*是乘法运算符号。在图6的示例中总共有4*4*2*9＝288个液滴喷射器212。
二维阵列150沿扫描方向56的宽度是W，沿阵列方向54的长度是L，其中L大于W。阵列方向54通常垂直于扫描方向56。为简单起见，在本文包括的附图中二维阵列的大小相对较小。实际的打印头芯片215可以有数千个液滴喷射器212，并且长度L通常远大于宽度W。让长度L沿着的方向垂直于扫描方向56，有利于在单程或单个条带打印中实现打印大面积的记录介质62。保持打印头芯片215的面积相对较小有利于降低制造成本。因此，有利的尺寸是二维阵列150的宽度W略小于L，同时仍然容纳每组120中的多个液滴喷射器212沿着扫描方向56对齐，宽度W沿着扫描方向56伸展。
图7是打印头芯片215(这里也称为芯片)的一部分的俯视图，显示了二维阵列150的一部分。图7中的示例显示了四个纵列(141,142,143和144)。打印头芯片215的二侧边线为锯齿状，表示可有多于个四纵列。每纵列包括两个排131和132。排131包括两个组121和122，排132包括两个组123和124。每组包括四个液滴喷射器，例如液滴喷射器111，112，113和114。图7中的编号约定是每个排中的液滴喷射器是连续编号。例如在纵列141的排131中，组121中的液滴喷射器从组121的最低位的成员到最高位成员编号为111，112，113和114。在组122中的液滴喷射器编号为115，116，117和118。一组中的液滴喷射器沿扫描方向56基本上对齐。如图7中的示例，N1＝4，N2＝2，N3＝2，N4≥4。
与图7相似，图8显示了二维阵列150中的液滴喷射器的空间位置关系，其中X是扫描轴，其坐标沿扫描方向56；Y是阵列轴，其坐标沿阵列方向54。如二维阵列150右下角所示，一组内的液滴喷射器沿方向56基本上均匀间隔排列，液滴喷射器之间的中心间距是X1(见纵列144排131中的液滴喷射器111和112之间)。在一排中相邻的组之间，最近邻的液滴喷射器之间沿扫描方向56的中心间距也是X1，如图所示纵列144排131组121中的液滴喷射器114和组122中的液滴喷射器115之间的中心间距。因此，在一排中两个相邻组中，相应的液滴喷射器之间的中心间距等于X2＝N1X1。例如，在纵列141排131中，组121中最底部的液滴喷射器111与组122中的最底部液滴喷射器115之间的间距是X2＝4X1。
每个排内的相邻组沿阵列方向54基本上均匀地以第一偏移Y1间隔排开。如图3示例所示，参考线57平行于扫描方向56并且穿过每组中的液滴喷射器的中心。例如，在纵列141排132中，第一参考线57a穿过组124的液滴喷射器115，116，117和118的中心；第二参考线57b穿过组123的液滴喷射器111，112，113，和114的中心。第一参考线57a和第二参考线57b之间的距离等于沿阵列方向54的第一偏移Y1。
沿着扫描方向56在一從例里，第一排和相邻第二排的最近邻液滴喷射器之间的间隔等于X5，其大于或等于X1。比如在纵列144中，排131组122中的液滴喷射器118在沿扫描方向56最相邻于排132组123中的液滴喷射器111。如图8所示，这两个液滴喷射器沿扫描方向56的距离是X5，它大于X1。所有四个纵列141，142，143和144的第一排131和相邻的第二排132的最近邻液滴喷射器之间的间距均为X5。因此，相邻排中的相应组中的相应液滴喷射器之间的中心间距等于X3＝N2*X2+X5－X1。如果X5＝X1，则该表达式简化为X3＝N2*N1*X1。举个例子，纵列141排131的最底部组121中最底部液滴喷射器111与排132的最底部组123中最底部液滴喷射器111之间的间距是X3＝7X1+X5。
每纵列里相邻排中的最近邻组沿阵列方向54以第一偏移Y1间隔排开。比如在纵列141中，第二参考线57b穿过排132组123的液滴喷射器111，112，113和114的中心。与此在相邻排131中最近邻的组是组122。第三参考线57c穿过相邻排131组122的液滴喷射器115，116，117和118的中心。第二参考线57b和第三参考线57c之间的距离等于沿阵列方向54的第一偏移Y1。
第一纵列中的组与相邻第二纵列中的组之间沿阵列方向54的最小间距也等于第一偏移Y1。例如，纵列141和142沿阵列方向54具有最小间距的组是纵列141的组124和纵列142的组121。第一参考线57a穿过纵列141组124的液滴喷射器的中心。第四参考线57d穿过纵列142组121的液滴喷射器的中心。第一参考线57a和第四参考线57d之间的距离等于沿阵列方向54的第一偏移Y1。
换句话说，在二维阵列150中，连贯排列的组(图8中从左到右)沿阵列方向54以第一偏移Y1等距排列。如果记录介质62(图6)相对于打印头芯片215沿扫描方向56移动，并且如果不同组中的液滴喷射器在适当的时候定时点火，则在行68内沿排列方向54的可允许相邻点位置66(图2)将被均匀地以第一偏移Y1间隔排开。沿阵列方向54的点间距类似于现有技术图2和3所示。在如下对有关打印方法更详细的描述中，沿扫描方向56的点形成与现有技术不同。这些沿扫描方向56打印的不同之处是通过沿扫描方向56对准的液滴喷射器组来实现的。一种打印头结构包括由每组多个沿扫描方向56排列的液滴喷射器构成的二维阵列150，此打印头能在记录介质62上打出沿扫描方向56排成直线的点，这些点是在一个单程中由多个不同的液滴喷射器协同打成的。如果一组中单个液滴喷射器出故障，在单程打印中这种打印头不会像现有技术打印头那样沿扫描方向56产生白色条纹。
如上所述在图4中显示的有关现有技术，将液滴喷射器布置在多个偏移行中是有利的，以便为墨水供给和电路提供空间。如图8和图9所示，液滴喷射器组的偏移提供了相似的优点。参考图8，在一排有N2＝2个组并且一纵列中有N3＝2个排的情况下，相邻纵列中的相应组之间沿阵列方向54的距离Y4等于4Y1。更广泛地说，相邻纵列中相应组之间的距离等于N2*N3*Y1。因此，如图9所示，驱动器电路160可以安置于相邻纵列中的相应组之间的空间里。每个液滴喷射器的驱动器电接到驱动器电路160，用于启动驱动器。图9还示意性地显示了寻址电路170，用于通过驱动器电路160选择性地启动液滴喷射器的驱动器。例如驱动器电路160可包括驱动三极管161(图10)，其分别连接到每个驱动器。寻址电路170可包括数据输入线、时钟线、和诸如移位寄存器和锁存器的逻辑元件，以便接通驱动器电路160的驱动三极管，以适当的顺序在适当的时间启动驱动器，并打印由图像数据源2(图6)提供的图像。
图10展示了一例驱动器电路160和寻址电路170的示例，其可以包括在类似于图9示例中的打印头芯片215。为图10简单起见，组121，122，123和124中每组只有两个液滴喷射器212而不是图9所示每组有四个液滴喷射器。在图10中有N4个纵列(141，142直到N4)，每个纵列有两个排131和132。寻址电路170包括多个地址线171，172，173和174。更广泛地说，地址线的数量等于每排中的液滴喷射器的数量(每组液滴喷射器的数量和每排的组数之乘积，即N1*N2)。在一排中的每个液滴喷射器与不同的地址线连接。由此意味着与一排中每个液滴喷射器212的驱动器(未显示)相连的驱动三极管161连接到不同的地址线上。比如在排131中，地址线171连接到与组121下喷射器125对应的驱动三极管161；地址线172连接到与组121中的上液滴喷射器126对应的驱动三极管161；地址线173连接到与组122中的下液滴喷射器125对应三极管161；地址线174连接到与组122中的上液滴喷射器126对应的驱动三极管161。类似地在排132中，地址线171连接到与组123中的下部液滴喷射器125对应的驱动三极管161；地址线172连接到与组123中的上液滴喷射器126对应的驱动三极管161；地址线173连接到与组124中的下喷射器125对应的驱动三极管161；地址线174连接到与组124中的上液滴喷射器126对应的驱动三极管161。寻址电路170的每个地址线连接到每个排中的每组中相应位置的一个液滴喷射器212。例如，地址线171连接到与排131中下组121中的下液滴喷射器125对应的驱动三极管161，而且地址线171也连接到与排132中下组123中的下液滴喷射器125对应的驱动三极管161。另外，每个地址线连接到每纵列中相应位置的液滴喷射器。例如，地址线171连接到与纵列141中组121中的下液滴喷射器125对应的驱动三级管161，又连接到与纵列142中组121中的下液滴喷射器125对应的驱动三极管161，并连接到与纵列N4中组121中的下液滴喷射器125对应的驱动三级管161。该地址线设置的结果是，例如当沿地址线171发送信号脉冲时，可以同时对每纵列每个排相应组的下喷射器125点火发射。实际上一个喷射器是否点火发射取决于来自图像数据源2的图像数据(图6)。可以通过图10的寻址设置同时发射的液滴喷射器215的最大数量是每纵列中的排数和纵列数的乘积，即N3*N4。
与寻址电路170相关联的是定序器175，用于确定地址线171、172、173和174发送信号的顺序。例如，信号可以按地址线第一序列171、172、173和174依次连贯发送，或者按与第一序列相反的第二序列174，173，172和171依次连贯发送。换句话说，寻址电路170的设置能选择性地选址控制驱动电路160，以便按第一序列或以第一序列相反的第二序列启动驱动器。
在这里描述的示例中，每组中的液滴喷射器的数量N1是偶数。一组中的偶数个液滴喷射器对于寻址可能是优选的，但是每个组中可以有奇数个液滴喷射器的设置也考虑到了。
如图8中的示例，在一纵列中，第一排与相邻的第二排的最近邻的液滴喷射器沿扫描方向56的间距等于X5，其大于或等于X1。当X5大于X1，可以通过不同排中的不同位置的液滴喷射器将液滴喷射到记录介质62的洽当位置上，从而实现正确的点间距。如图9所示，在一些实施例中使X5大于X1是有优势的，以便将电引线180放置在第一排131和相邻的第二排132之间。热喷墨液滴喷射器需要相对的高电流，以上所诉优势对于诸如此类型的液滴喷射器尤其如此。为了避免沿载流线的过度电压下降，在相邻排之间提供的空间中加入诸如电引线180的附加引线可能很有用。
下面将描述打印头和打印系统的进一步的实施例，但是使用上述打印头设置实施例来考虑打印方法是有益的。图11A至11E示意性地展示了在第一打印冲程期间的依次连贯时间的快照。一个冲程定义为多个打印周期，在此周期中二维阵列150(图6)中的液滴喷射器212被点火，使得在一个冲程中，二维阵列150中的所有液滴喷射器212(图6)可以被点火一次。图11A至11C显示在三个时间t1，t2和t4的快照，在此之间单个纵列中的组121和123的液滴喷射器111至114喷射墨滴，同时记录介质62(图6)相对于打印头芯片215沿扫描方向56移动。注意：记录介质62和打印头沿扫描方向56的相对运动在本文中有时被称为相对于打印头、或打印头芯片、或液滴喷射器移动。所有这些表达在本文中都被理解为等同。此液滴喷射期间的相对运动可以是传送记录介质通过固定打印头，或是传送打印头通过静止记录介质。为简单起见，图11中没有显示记录介质62(图6)，但只显示了点位置。液滴喷射器、组、和排的编号类似于图7和8中使用的编号。允许的像素位置300显示为未填充的圆圈，而已经启用的打印点显示为实心圆圈。在图11A中，在第一打印循环期间初始时刻t1，排131组121的最下端液滴喷射器111和排132组123的相应的最下端液滴喷射器111同时点火在记录介质上第一位置311处形成第一点301，在时间t1第一位置311与液滴喷射器111对齐。实际上液滴喷射器111是否喷射墨滴形成第一点301受来自图像数据源2(图6)的图像数据控制。
记录介质沿着扫描方向56以基本恒定的速度V相对于液滴喷射器移动，在图11B所示的第二时间t2，记录介质相对于第一位置311移动距离VΔt，其中Δt＝t2-t1；或更普遍地Δt＝tn-tn-1，其中tn是第n个打印周期开始时的时间。第一点301在t1处从第一位置311移动距离VΔt到t2处的第二位置312。如图11B所示，在等待时间延迟Δt在第一组的第一液滴喷射器点火之后，排131组121和排132中的组123中的第二液滴喷射器112在第二组打印循环中被启动点火。在第二打印循环期间点火喷射的液滴形成第二点302，其点在时间t2与液滴喷射器112对齐。第二液滴喷射器112是它们各自组中的第一最下端液滴喷射器111的最近邻。第一点301和第二点302之间的距离(也称为扫描方向周节p)等于液滴喷射器111和112之间的间隔减去记录介质在扫描方向56上相对于打印头芯片215在t1和t2时间间隔中移动的距离，即p＝X1－VΔt。在该实施例中，在一组中启动可点火的第一液滴喷射器111与在该组中可点火的第二液滴喷射器112之间的方向127与记录介质相对打印头芯片行进方向(扫描方向56)相同。在这样的实施例中，扫描方向周节p小于液滴喷射器之间的间距X1。这对于在扫描方向56实现比打印头上每英寸液滴喷射器的数量更高的分辨率打印(每英寸点数)具有优势。
以类似的方式重复打印周期，其中从一个打印周期的开始到下一个打印周期开始的时间间隔是Δt＝(X1－p)/V。尽管没有在图中显示第三打印周期，其中液滴喷射器113(液滴喷射器112的最近邻)在时间t3＝t1+2Δt打印第三点303，但是图11C显示了第四打印周期，其中液滴喷射器114(液滴喷射器113的最近邻)时间t4＝t1+3Δt打印第四点304。自第三打印周期以来记录介质已经行进了距离VΔt，因此第三点303和第四点304之间沿扫描方向的周节p也为p＝X1－VΔt。相对初始位置311，记录介质已经相对于打印头移动了3VΔt的总距离，并且组121和123中每组的所有四个液滴喷射器已经在时间t4内点火，在该示例中每组有N1＝4个液滴喷射器。更广泛地，在时间tN1内每个排的第一组中的所有N1液滴喷射器被点火，并且记录介质相对于打印头移动了总距离(N1－1)*VΔt。图11A至11C仅显示了将单纵列液滴喷射器用于点的打印。与此相似，二维阵列150(图6)的打印是其中每个纵列140同时启用打印。换句话说，在第一个冲程的N1个连贯周期期间，顺序地启用对每纵列每排中的第一组最近邻液滴喷射器依次点火，直到每纵列每排的第一组所有的N1成员都有机会喷射一滴墨水。
以类似的方式，在第一冲程的N1+1周期期间启用对每纵列中的排131和132的第二组122和124的最末端液滴喷射器115点火。然后，在第一冲程的N1+2周期期间，启动对每个纵列中的排131和132中的第二组122和124的液滴喷射器116(液滴喷射器115的最近邻)点火。再然后，在第一冲程的以后连贯周期期间对每纵列中每个排中的第二组的最近邻液滴喷射器连贯启用，直到每列中每个排中的第二组的所有N1成员都有机会喷射一滴墨水。图11D显示了在时间t8已经打印出的点，紧跟如图11A至11C所示的液滴喷射器111-114依次连贯点火，第二组122和124中的液滴喷射器115-118被依次连贯点火，打印出图11D中的点。第一冲程内的相续打印周期在时间上均匀地以Δt相间，使得(因为X1和V基本上是常数)扫描方向周节p＝X1－VΔt基本上是恒定的。由液滴喷射器111打印的点301与由液滴喷射器118在七个打印周期后打印的点之间的距离是7p。如图11D所示，记录介质相对于液滴喷射器从第一位置311移动到第八位置318的距离是7VΔt。
在该示例中，一个排中的组数是N3＝2。如果排中的组数大于2，则将以类似的方式依次启用对每纵列的每个排的附加组的液滴喷射器点火，直到二维阵列150中的所有液滴喷射器都有机会喷射一滴墨水。
在图11D中，记录介质尚未处于开始打印第二冲程的位置。为了使周节p沿扫描方向56保持恒定，记录介质必须在第一冲程的开始时刻t1与下一冲程的开始时刻tS之间移动总距离N1*p，如图11E所示N1*p＝4p。在图11D中t＝t8时，记录介质相对于第一位置311移动了7VΔt＝(N1*N2－1)*VΔt。记录介质需要在t8(图11D)和tS(图11E)之间移动的额外距离是N1*p－(N1*N2－1)VΔt＝N1*p－(N1*N2－1)*(X1－p)。因此在每个排中的所有N1*N2液滴喷射器在第一冲程中点火之后，并且在第二冲程开始之前，需要延迟时间τ1＝tS－t8＝(N1*p－(N1*N2－1)*(X1－p))/V。
图12A至12D示意性地显示了相继第一打印冲程后的第二打印冲程期间的依次连贯时间的快照。在第二冲程期间打印的点显示为实心三角形，以便将它们与在第一冲程期间打印的点区分开。图12A显示的是t1＝tS+Δt时间，液滴喷射器111打印出第二冲程的第一点301。图12B显示了第二冲程的第四打印周期，其中液滴喷射器111、112、113和114已经在第二冲程期间依次连贯点火，并且第二冲程的第四点304与液滴喷射器114对齐。图12B类似于图11C。在图12A和12B之间，记录介质相对液滴喷射器移动的距离是3VΔt。图12C显示了第二冲程的第八打印周期，其中液滴喷射器111、112、113、114、115、116、117和118已经在第二冲程期间依次连贯点火，并且第二冲程的第八点308与液滴喷射器118对齐。图12C类似于图11D。在图12A和12C之间，记录介质相对于液滴喷射器移动的距离是7VΔt。
图12D类似于图11E。组121中的液滴喷射器111与组123中的液滴喷射器111之间的距离等于X5+7X1，或更广泛地表示X5+(N1*N2－1)*X1。因为排132中的液滴喷射器111与排131中的液滴喷射器111同时被点火，所以为了在它们之间提供具有周节p的n整数个等距点，则需遵循等式
X5+(N1*N2－1)*X1＝np (1)
换句话说，在扫描方向上，每纵列中相邻排中的相应液滴喷射器之间的间距是p的整数倍。在图12D或图13A中，对排131中的液滴喷射器111和排132中的液滴喷射器111之间的点距进行计数，可以看出此例中的等式1可简化为X5+7X1＝13p。
图13A至13D示意性地显示了继第二打印冲程之后的第三打印冲程期间的依次连贯时间快照。在第三冲程期间打印的点显示为实心方块，以便将它们与在第一和第二冲程期间打印的点区分开。图13A至13D与图12A至12D中相应的图类似，点位置和打印时间将不再详细描述。图13A至13D展示了打印的点沿扫描方向56线性延伸形成线351、352、353和354。如图13C所示，相邻的点线沿阵列方向54以第一偏移Y1分开，此偏移Y1也是相邻组中的液滴喷射器之间沿阵列方向54上的偏移距离。
记录介质上的Y轴(与阵列方向54平行)有时被称为交叉轨道方向。沿着扫描方向56在记录介质上的特定交叉轨道位置处打印的点是由相应组的N1液滴喷射器合作打印的。参考图8和13D中的示例，线351中的点是由纵列141排131组121中的液滴喷射器111、112、113和114合作打印成的。没有一个单滴喷射器负责打印一条线中的所有点。因此，如果一组N1个液滴喷射器中的一个液滴喷射器出现故障，则另(N1－1)个液滴喷射器会打印该线中剩余的点，因此它不会显示为白色条纹。类似地，线352中的点是由纵列141排131组122中的液滴喷射器115、116、117和118合作打印成的。线353中的点是由纵列141排132组123中的液滴喷射器111、112、113和114合作打印成的。线354中的点是由纵列141排132组124中的液滴喷射器115、116、117和118合作打印成的。
当记录介质相对于打印头移动时，二维阵列150中的液滴喷射器以类似于第一冲程的点火方式进行一系列后续冲程的点火，如图12A至12D中所述的第二冲程和图13A至13D中所述的第三冲程。结果是根据图像数据源2(图6)提供的图像数据，喷射墨滴将点打印在记录介质上，直到完成图像打印。
图14显示了像素网格250的一部分，其中实心圆圈表示在如图13D中所示的前三个冲程期间打印的点。墨滴喷射到记录介质上形成图像点，可允许的图像点位置由像素网格250限定。图13D中的打印点代表了由一个纵列(如图8所示的纵列141)打印出的点线351、352、353和354。像素网格250还显示了在前三个冲程期间由纵列142、143、144和数个其他喷射器纵列打印的点。沿扫描方向56的像素间距是扫描方向的周节p，而沿着交叉轨道方向Y的像素间距是第一偏移Y1。因为每纵列中的液滴喷射器组沿着交叉轨道方向彼此偏移第一偏移Y1(如图8所示)，并且因为第一纵列中的第一组和相邻第二纵列中的第二组之间沿阵列方向54最小间距也等于第一偏移Y1(图8)，所以像素网格250具有均匀的交叉轨道周节，其周节等于第一偏移Y1。由于打印期间记录介质和打印头的相对移动，通常扫描方向周节p与沿扫描方向56的液滴喷射器间距X1不同。在以上图11-13所述的示例中，p＝(X1－VΔt)小于X1。
图13D和14展示了当记录介质沿扫描方向56相对于液滴喷射器前进时在前三个连续冲程期间填充像素栅格250。在图13D中可见诸如线351的一条具体线，在第三冲程打印的像素(由实心方块表示)位于在第二冲程打印的像素(由实心三角形表示)下方，在第二冲程打印的像素又在第一冲程打印的像素下方(由实心圆圈表示)。换句话说，当记录介质相对于打印头向上移动时，像素网格250在依次连贯的冲程中从下到上填充。例如线351，在第一冲程中组121中的最顶部的液滴喷射器114打印出的点304(图11C)之上不能有打印点，因为记录介质的相对运动已经将在阵列方向54上相对应的该部分移动到最后一个液滴喷射器114之外。更广泛地说，在图14中线351在边界线251以上的像素位置永远不能打印。因此，在图像的前沿，图像处理单元3和控制器4(图6)将编排打印数据和点火序列，使得相应于边界线251上方的像点不会被打印。换一种方式考虑这一点，如果记录介质62是一张纸，则在图11A中的时间t1排131和132中的液滴喷射器111准备被点火时，如果纸的前端刚刚到达排131中的液滴喷射器111，则排132中的液滴喷射器111下方将没有纸，因此图像处理单元3和控制器4不允许排132中的液滴喷射器111在此时点火。通常图像处理单元3和控制器4将打印数据和点火序列格式化，使得液滴落在适当的位置上以在记录介质62上形成期望的图像。
在上面参考图11A至13D描述的示例中，沿着扫描方向56在一条线中连贯顺序打印的点是由一组中连贯顺序的液滴喷射器打成。例如，在图11C中点301由液滴喷射器111打印，相邻点302由相邻的液滴喷射器112打印，下一个相邻点303由下一个相邻液滴喷射器113打印，再下一个相邻点304由再下一个相邻液滴喷射器114打印。这种打印类型在此将称为非交织打印，其扫描方向周节p小于X1，但不能任意地小。在一冲程中的打印周期之间的时间是Δt＝(X1－p)/V。由于在一冲程中有N1*N2个打印周期，因此在二维阵列150中打印所有液滴喷射器所需的时间是N1*N2*Δt＝N1*N2*(X1－p)/V，并且记录介质相对二维阵列打印头以速度V移动的距离是N1*N2*(X1－p)。该距离需要小于或等于N1*p。换句话说，在用于完成每个冲程的时段中，记录介质和打印头之间沿扫描方向56的移动距离小于或等于在记录介质上的一个第一点和一个第二点之间沿扫描方向56的间距，此第一点是由一排内的一个组中的一个液滴喷射器喷射一滴墨滴形成，此第二点是由同排内的相邻组中的相应的液滴喷射器喷射一滴墨滴形成。如果记录介质相对移动的距离大于N1*p，则在第一冲程期间沿扫描方向56打印的点簇与随后在第二冲程期间沿扫描方向56打印的点簇之间将存在间隙。换句话说，以上参考图11E描述的延迟时间τ1需要大于或等于零。因此，
N1*N2*(X1－p)≤N1*p，由此简化为N2*(X1－p)≤p。 (2)
其结果是在图11A至13D的示例中，用于非交织打印的扫描方向周节的最小值是
pmin＝N2*X1/(N2+1)。 (3)
在图11A至13D中的非交织打印示例中，一排中的组数N2＝2，最小扫描方向周节p是沿扫描方向56的液滴喷射器间距X1的三分之二。例如，一个沿扫描方向有每英寸400个液滴喷射器的二维阵列可以在像素网格上打印非交织点，其点沿扫描方向的分辨率是每英寸600个点。
利用上面参照图7描述的液滴喷射器阵列设置，为了在扫描方向以更高的分辨率进行打印，必须使用如下所述的交织打印方法。图15A至15D展示了通过使用双倍的冲程进行更高分辨率的双重交织打印方法。顺序连贯的双重交织冲程在下面称为奇数冲程和偶数冲程。为简单起见，图15A至15D仅显示了与排131的组121和122相对应的液滴喷射器和点位置。对于双重交织示例，p2是扫描方向的周节。图15A与图11A类似。图15A中在第一奇数冲程的初始时间t1(O1)，组121的液滴喷射器111能够在第一打印周期点火在记录介质上形成第一奇数点411。空心圆圈表示尚未启用打印的可允许的奇数点位置401。由第一奇数冲程打印的可允许点位置之间的间距是2p2，即扫描方向周节p2的两倍。在第一奇数冲程打印期间，记录介质相对于液滴喷射器在扫描方向56上以速度V移动。类似于上面关于图11B的讨论，在第一组的第一液滴喷射器点火之后，再等待时间延迟Δt，然后排131内的组121中的第二液滴喷射器112能够在第二打印周期(未显示)点火形成第二点412(图15B)。在第一奇数冲程打印的第一奇数点411和第二奇数点412之间的距离等于液滴喷射器111和112之间的间隔减去记录介质在时间Δt期间移动的距离，即2p2＝X1－VΔt。在第一奇数冲程的第三至第八打印周期中，液滴喷射器113、114、115、116、117和118分别打印出奇数点413、414、415、416、417和418。
在图15B中，在第一偶数冲程的初始时间t1(E1)，组121的液滴喷射器111能够在第一打印周期点火在记录介质上形成第一偶数点421。为了在扫描方向以周节p2交织打印的点，在第一奇数冲程的第一打印周期(图15A)和第一偶数冲程的第一打印周期之间记录介质允许移动距离3p2(图15B)。换句话说，在第一奇数冲程开始(当液滴喷射器111打印第一奇数点411时)到第一偶数冲程开始(当液滴喷射器111打印第一偶数点421时)之间的时间是3p2/V，在此之间记录介质在扫描方向56上相对液滴喷射器移动距离3p2。更广泛地说，对于双重交织，如果每组中有N1个液滴喷射器而N1是偶数，则从第一个奇数冲程开始到第一个偶数冲程的开始之间的时间等于(N1－1)*p2/V。第一个偶数点421由实心的X表示，而在第一偶数冲程中尚未启用打印的可允许的点位置由空心的X表示。
在图15C中，在第二奇数冲程的初始时间t1(O2)，组121的液滴喷射器111能够在第一打印周期点火在记录介质上形成第一奇数点431。为了提供恒定的扫描方向周节p2，在第一奇数冲程的第一打印周期(图15A)和第二奇数冲程的第一打印周期(图15C)之间，记录介质相对于墨滴喷射器必须移动总距离8p2。同样的，在第一偶数冲程的第一打印周期(图15B)和第二奇数冲程的第一打印周期(图15C)之间，记录介质相对于液滴喷射器必须移动5p2。更广泛地说对于双重交织，如果每组中有N1个液滴喷射器并且N1是偶数，则第一个偶数冲程的开始和第二个奇数冲程的开始之间的时间等于(N1+1)*p2/V。第一奇数点431由实心三角形表示，而在第二奇数冲程中尚未启用打印的可允许点位置由空心三角形表示。
图15D中在第二偶数冲程的初始时间t1(E2)，组121的液滴喷射器111能够在第一打印周期点火在记录介质上形成第一偶数点441。为了使打印的点以扫描方向周节p2交织，在第二奇数冲程的第一打印周期(图15C)和第二偶数冲程的第一打印周期(图15D)之间，记录介质允许的移动距离是3p2。第一偶数点441由实心的星表示，而在第二偶数冲程中尚未启用打印的可允许点位置由空心的星表示。
靠近图15D的右上部分显示了线352中连贯打印的点序列。从点433开始向上：点433是由液滴喷射器113在第二奇数冲程中打印出的；点421是由液滴喷射器111在第一偶数冲程中打印出的；点434是由液滴喷射器114在第二奇数冲程中打印出的；点422是由液滴喷射器112在第一偶数冲程中打印出的；点411是由液滴喷射器111在第一奇数冲程中打印出的；点423是由液滴喷射器113在第一偶数冲程中打印出的；点412是由液滴喷射器112在第一奇数冲程中打印出的；点424是由液滴喷射器114在第一偶数冲程中打印出的；并且点413是由液滴喷射器113在第一奇数冲程中打印出的。换句话说，在如上所述的非交织打印中，沿着扫描方向56排成一线的连贯点是由一组中的连贯的液滴喷射器打印的，在与此不同的在交织打印中，沿着扫描方向56排成一线的连贯点不是由一组中的连贯液滴喷射器打印的。在本段上述的一部分线352的特例中，连贯点是由液滴喷射器按以下顺序打印：113、111、114、112、111、113、112、114、113。
在以上参照图15A至15D描述的示例中，为了正确地定位点以进行双重交织，从第一奇数冲程开始到第一偶数冲程开始的时间间隔等于3p2/V，或更普遍地表示为(N1－1)*p2/V；而从第一偶数冲程到第二奇数冲程的开始的时间间隔等于5p2/V，或更普遍地表示为(N1+1)*p2/V。或者，第一个奇数冲程的开始和第一个偶数冲程的开始之间的时间间隔可以等于5p2/V，或者更普遍地表示为(N1+1)*p2/V；而第一个偶数冲程的开始和第二奇数冲程的开始之间的时间间隔可以等于3p2/V，或更普遍地表示为(N1－1)*p2/V。从另一种角度看是，指定第一个奇数冲程为第一冲程而将紧跟其后的第一个偶数冲程定为后续冲程是随意的。同样可以将第一个偶数冲程定为第一冲程，并将紧跟其后的第二个奇数冲程定为后续冲程。
在双重交织打印中，扫描方向周节p2小于非交织打印可以实现的扫描方向周节，但是它不能任意地小。在双重交织打印的一个冲程中，打印周期之间的时间是Δt＝(X1-2p2)/V。考虑图15A至15D中所示的示例，每组有N1＝4个液滴喷射器，并且每排有N2＝2个组数。在一个冲程中所有8个液滴喷射器111到118都点火所需的时间是8(X1－2p2)/V。在此期间记录介质沿着扫描方向56相对于液滴喷射器以速度V移动的距离是8(X1－2p2)。该距离需要小于或等于3p2，以便像点簇之间没有间隙。因此，
8(X1－2p2)≤3p2，也可表达为8X1≤19p2。 (4)
其结果是，在图15A到15D的例子中，双重交织打印在扫描方向周节的最小值是
p2min＝8X1/19， (5)
此最小值小于X1的一半。
参照上面图7所描述的液滴喷射器阵列设置，为了以更高的扫描方向分辨率进行打印，必须使用如下所述的高阶交织打印方法。图16A至16E显示了通过使用三倍冲程数以更高分辨率进行三重交织打印的方法。液滴喷射器和点的编号惯例类似于图15A到15D。在图16A至16E中使用了较少的单独标记，为了不给这些更紧凑的图增加不必要地混乱。图16A到16E显示了五个连贯冲程A1、A2、A3、B1和B2中的每个第一打印周期。对于三重交织示例，p3是扫描方向周节。如图16A所示，在第一冲程的初始时间t1(A1)，第一组的最末端液滴喷射器能够在第一打印周期点火，以在记录介质上形成第一点(以实心圆圈表示)。图16A中的空心圆圈表示在冲程A1中可允许的点位置，但尚未启用打印。在冲程A1期间打印的可允许点位置之间的间距是3p3，即扫描方向周节p3的三倍。在第一冲程A1的打印期间，记录介质相对于液滴喷射器在扫描方向56上以速度V移动。类似于上面关于图15A的讨论，在第一组的第一液滴喷射器点火之后，再等待时间延迟Δt，然后第一组中的相继连贯的液滴喷射器在相继连贯的打印周期(未显示)中点火，以形成图16B中以实心圆圈表示的连贯点。在冲程A1期间打印的连贯点之间的距离等于相邻液滴喷射器之间的间距减去记录介质在时间Δt期间相对于液滴喷射器移动的距离，即3p3＝X1－VΔt。
在图16B中第二冲程的初始时间t1(A2)，第一组的最末端液滴喷射器能够在第一打印周期点火以在记录介质上形成第一点(以实心X表示)。为了使打印的点以扫描方向周节p3交织，在第一冲程A1的第一打印周期(图16A)与第二冲程A2的第一打印周期(图16B)之间，记录介质相对于液滴喷射器允许移动距离4p3。换句话说，在第一冲程A1的开始和第二冲程A2的开始之间的时间4p3/V内，记录介质在扫描方向56上相对于液滴喷射器移动4p3。更普遍地说对于三重交织，如果每组中有N1个液滴喷射器，并且如果N1不是3的倍数，则第一个冲程的开始和第二个冲程的开始之间的时间等于N1*p3/V。图16B中空心的X表示在冲程A2中可允许的打印点位置，但尚未启用打印。
在图16C中第三冲程的初始时间t1(A3)，第一组的最末端液滴喷射器能够在第一次打印周期点火以在记录介质上形成第一个点(以实心方块表示)。第三冲程A3中的继后打印与以上对图16A和16B的描述类似。
在图16D中第四冲程的初始时间t1(B1)，第一组的最末端液滴喷射器能够在第一打印周期点火以在记录介质上形成第一点(以实心三角形表示)。第四冲程B1中的继后打印与以上对图16A至16C所描述的类似。
在图16E中第五冲程的初始时间t1(B2)，第一组的最末端液滴喷射器能够在第一打印周期点火以在记录介质上形成第一点(以实心星表示)。第五冲程B2中的继后打印与以上对图16A到16D的描述类似。
三重交织打印中的扫描方向周节p3小于双重交织打印中可实现的周节，但是不能任意地小。在三重交织打印中，一冲程中的打印周期之间的时间是Δt＝(X1－3p3)/V。考虑图16A至16E中的示例，每组有N1＝4个液滴喷射器，并且每排有N2＝2个组。在一冲程中将所有8个喷射器点火所需的时间为8(X1－3p3)/V。在此期间记录介质沿着扫描方向56相对于液滴喷射器以速度V移动的距离是8(X1－3p3)。该距离需要小于或等于4p3，以便每组液滴喷射器打印的像点簇之间没有间隙。因此，
8(X1－3p3)≤4p3，简化为8X1≤28p3。 (6)
结果，在图16A到16E例子中，三重交织打印的扫描方向周节的最小值是
p3min＝2X1/7， (7)
此最小值小于X1的三分之一。
参照以上图7所描述的液滴喷射器阵列设置，为了以更高的扫描方向分辨率进行打印，必须使用更高阶交织打印方法。多交织打印在本文中称为M交织打印，其中M＝2称双重交织，M＝3称三交织。对广泛的M重交织(如上述对M＝2和M＝3所示)，在第一冲程之后的(M－1)个连贯后继冲程系列中，每个冲程相对于第一冲程定时，使得在(M－1)个连贯后继冲程系列的每个后继冲程中，每组墨滴喷射器至少有一个喷射器喷射的墨滴在记录介质上形成后续冲程点，其后续冲程点将在扫描方向上以交织方式打印在第一冲程在记录介质上的可允许点位置之间。
在上述参考图15A至15D描述的双重交织的例子中，扫描方向周节p2＝(X1－VΔt)/2。在上述参考图16A至16E描述的三重交织的例子中，扫描方向周节p3＝(X1－VΔt)/3。推广到M重交织，当第一组的第一点火液滴喷射器到第一组的第二点火液滴喷射器的方向与扫描方向相同时，此实施例中的扫描方向周节pM＝(X1－VΔt)/M。更简单地说，p＝(X1－VΔt)/M，其中M重交织的扫描方向周节笼统表示为p。
如上图15A至15D所述的双重交织打印的示例中，为了使打印点落在正确的双重交织位上，第一奇数冲程的开始和第一偶数冲程的开始之间的时间等于3p/V，或更普遍地表示为(N1－1)*p/V，其中N1是偶数，并且第一偶数冲程的开始和第二奇数冲程的开始之间的时间等于5p/V，或更普遍地表示为(N1+1)*p/V。推广到M重交织，其中N1和M的最小公倍数小于N1*M，可推出第一冲程的开始与紧接其后的一个后续冲程的开始之间的时间等于(N1－1)*p/V，并且第M个后续冲程的开始与紧接其后的冲程的开始之间的时间等于(N1+1)*p/V。此外当M大于2时，除了第一冲程和第M冲程之外，其它每个冲程的开始和紧接着的冲程的开始之间的时间等于N1*p/V。还有，如上面双重交织例子中观察到的，由于冲程序列是重复的，因此将哪一冲程定义为第一冲程是有任意性的，也就是说冲程之间的时间(N1－1)*p/V发生在冲程之间的时间(N1+1)*p/V之前或是之后是有任意性的。
如上图16A至16E所述的三重交织打印的例子中，每个冲程的开始和紧接着的冲程的开始之间的时间等于4p3/V，或者更广泛地表达为N1*p/V，其中N1＝4并且M＝3。可以一般性地推出，对于N1和M的最小公倍数等于N1*M的实施例，M个冲程中的每一个冲程的开始(包括第一冲程)和紧接着的冲程的开始之间的时间等于N1*p/V。
在上述交织示例中，已经描述了在扫描方向具高分辨率的优点，即沿扫描方向56每英寸点数的增加。在一些实施例中，如压电喷墨，给定的液滴喷射器可以喷射相当宽范围的液滴体积。在这样的实施例中，通过调节电脉冲源5(图6)提供的电脉冲可以控制液滴体积，使得与非交织打印相比，在用交织打印时可以打印更小的点。以这种方式，整个墨水覆盖率可以保持基本恒定。在其他实施例中，如热喷墨，给定的液滴喷射器只可以喷射相当窄范围的液滴体积。在某些情况下，交织方法用来增加沿扫描方向56的可寻址性，而不会很大地增加每英寸打印的点数。换句话说，在像素网格上，并非每个可允许的像素位置都要用于打印图像。相反，交织方法将用于对要打印的点的位置进行微调。例如，如果扫描方向的周节p大约等于交叉轨道的周节Y1(图6)，则与阵列方向54或扫描方向56不平行的对角线可以呈现锯齿状。通过交织打印方式，可控制打印特定的交织点而不是相邻的交织点，以此对沿扫描方向56的点位置作微小的调整，从而平滑处理打印图像中的线条或其他特征。
在一些实施例中，在同一像素位置上打印多滴墨水可以很有利于增加墨水覆盖率和扩大色域。使用上面参照图7描述的液滴喷射器阵列设置，通过加倍冲程数并对冲程进行适当地定时，图17A至17D显示了每像素多达两滴液滴的打印方式。与图15A至16E一样的情况，为简单起见，图17A至17D仅显示了与排131组121和122相对应的液滴喷射器和点位置。图17A显示在第一冲程的初始时间t1(A1)，第一组121的最末端液滴喷射器111能够在第一打印周期点火以在记录介质上形成第一点451(以实心圆圈表示)。图17A中的空心圆圈表示在冲程A1中的可允许点位置，但尚未启用打印。第一冲程A1中的可允许点位置之间的间距是扫描方向周节p。在第一冲程A1的打印期间，记录介质相对于液滴喷射器在扫描方向56上以速度V移动。与上面关于图15A的讨论相似，在第一组的第一液滴喷射器点火之后，再等待时间延迟Δt，然后第一组依次连贯的液滴喷射器能够在连贯的打印周期(未显示)中点火，以形成图17B中由实心圆圈表示的连贯点。在冲程A1期间打印的连贯点之间的距离等于相邻液滴喷射器之间的间距减去记录介质在时间Δt间相对于液滴喷射器移动的距离，即p＝X1－VΔt。
图17B中在第二冲程的初始时间t1(A2)，第一组121的最末端液滴喷射器111能够在第一打印周期点火以在记录介质上形成第一点461(以实心星表示)。为了让在连贯冲程期间打印的墨滴落在相同位置上，在第一冲程A1的第一打印周期(图17A)和第二冲程A2的第一打印周期(图17B)之间，记录介质相对于液滴喷射器允许移动距离2p。换句话说，在第一冲程A1的开始和第二冲程A2的开始之间的时间2p/V中，记录介质在扫描方向56上相对于液滴喷射器移动2p。图17B中的空心星表示冲程A2的可允许点位置，但尚未启用打印。
图17C显示在第三冲程的初始时间t1(B1)，第一组121的最末端液滴喷射器111能够在第一打印周期点火以在记录介质上形成第一点471(以实心三角形表示)。为了让在连贯冲程期间打印的墨滴落在相同位置上，在第二冲程A2的第一打印周期(图17B)和第三冲程B1的第一打印周期(图17C)之间，记录介质相对于墨滴喷射器允许移动距离2p。换句话说，在第一冲程A1的开始和第二冲程A2的开始之间的时间2p/V中，记录介质在扫描方向56上相对于液滴喷射器移动2p。图17C中的空心三角形表示冲程B1的可允许点位置，但尚未启用打印。图17C还显示了已经落在记录介质上的相同位置的打印点。例如，在第二冲程期间液滴喷射器113打印的第三点463(以实心星表示)已经落在第一冲程期间液滴喷射器111打印的第一点451(以实心圆表示)上面。类似地，在第二冲程期间液滴喷射器114打印的第四点464(以实心星表示)已经落在第一冲程期间液滴喷射器112打印的第二点452(以实心圆表示)上面。
图17D中在第四冲程的初始时间t1(B2)，第一组121的最末端液滴喷射器111能够在第一打印周期点火以在记录介质上形成第一点481(以实心X表示)。为了让在连贯冲程期间打印的墨滴落在相同位置上，在第二冲程B1的第一打印周期(图17C)和第四冲程B2的第一打印周期(图17D)之间，记录介质相对于墨滴喷射器移动的允许距离是2p。图17D中空心的X表示冲程B2的可允许点位置，但尚未启用打印。图17D还显了在连贯冲程中打印的其它点，打印在记录介质上的相同位置上。例如，第一组121的液滴喷射器113在第三冲程打印的第三点473(以实心三角形表示)落在第一组121的喷射器111在第二冲程期间打印的第一点461(以实心星表示)上面。另外，第二组122的液滴喷射器117在第三冲程打印的第七点477(以实心三角形表示)落在第二组122的喷射器115在第二冲程打印的第五点465(以实心星表示)上面。在该示例中，第四冲程后的连贯冲程能在像素网格中的每个可允许像素位置上打印最多两滴墨水。
更普遍地推广，M个墨滴可以在M个连贯冲程中打印在相同的位置上，其中M不大于每组墨滴喷射器的数量N1。在第一冲程之后的(M－1)个连贯后继冲程系列中，每个冲程相对于第一冲程定时，使得在(M-1)个连贯后继冲程系列的每个后继冲程中，每组墨滴喷射器至少有一个喷射器喷射的墨滴在记录介质上形成后续冲程点，其后续冲程点将打印在第一冲程在记录介质上的可允许点位置上。
在图17C显示的例子中，第一和第二冲程在记录介质上的可允许图像点位置上联合打印两滴墨水。如上所述，第一对点451和463是在一个可允许的图像点位置上由第一和第二冲程联合打印的。第二对点452和464是在另一个可允许的图像点位置上由第一和第二冲程联合打印的。以此推广，可以通过控制第一冲程和至少一个(M－1)后续冲程系列中的后续冲程，以便能在记录介质上可允许的图像点位置实现多于一滴墨水的联合打印。
这种用不同冲程在同一位置打印点的功能的另外一种使用是为提供冗余打印，在单程打印中，如果一个墨滴喷射器发生故障，其负责的点可以由另外一个墨滴喷射器打印。在滑架打印机中(如以上在背景技术中所述)，在记录介质沿阵列方向前进之后，可以通过多程打印来实现用不同的液滴喷射器在记录介质上的特定位置上进行打印。但是，多程打印显著地慢于单程打印。如图7所示，通过使用多个沿扫描方向56对齐的液滴喷射器排列，可以为单程打印提供冗余打印。如前面参考图8所述，由于沿着扫描方向的线中的点是一组中的多个液滴喷射器合作打印出，如果一组中的单个液滴喷射器发生故障，它不会沿扫描方向56产生白色条纹。但是，出故障的液滴喷射器会导致图像中出现孤立的白点。使用有冗余墨滴喷射器的打印，可以减少甚至消除由于出故障的墨滴喷射器产生的孤立白点。
对于有冗余液滴喷射器的打印，与上面参照图17A至17D所述的每像素多滴打印方法不同点是，在有冗余液滴喷射器的打印方法中，对一个给定的点位置仅由一个冲程来打印。换句话说，控制第一冲程和(M－1)个后继冲程系列中至少一个后续冲程，以使在记录介质上的可允许图像点位置上能联合打印最多一滴墨水。通过交替哪个冲程负责打印沿扫描方向的点线中的一点，可例行实施这种控制。以这种方式，减少了由出故障的液滴喷射器产生的孤立白点的数量。或者，此方法可以用作对认定的打印缺陷的响应措施。对已认定有故障的液滴喷射器可以禁用，并将其打印数据分配给相应的可打印其点的正常工作液滴喷射器。以这种方式，即使一个或多个液滴喷射器发生故障，也可以消除白点并且以高可靠性打印高质量的图像。
在上述各种打印方法实施例中，从第一组121中能点火的第一液滴喷射器111到第一组121中能点火的第二液滴喷射器112的方向127(图11B)与记录介质相对于液滴喷射器的移动方向(扫描方向56)相同。在这些的实施例中，扫描方向周节p小于液滴喷射器之间沿着扫描方向56的间距X1。在其他打印方法实施例中，从第一组中能点火的第一液滴喷射器到第一组中能点火的第二液滴喷射器的方向与记录介质行相对于液滴喷射器的移动方向(扫描方向56)相反。在这样的实施例中，扫描方向周节p大于液滴喷射器之间沿着扫描方向56的间距X1。
图18A至18D分别类似于图11A和11C至11E，并且显示了液滴喷射器(111－118)，组(121－124)和排(131－132)的相同设置。如图11A至11E所示，记录介质沿扫描方向56相对于液滴喷射器移动。所不同的是，在图18A至18D所示的打印冲程中，液滴喷射器111－118点火的顺序是相反的。在图18A至18D中，液滴喷射器点火顺序不是111、112、113、114、115、116、117和118，而是118、117、116、115、114、113、112和111。从一组中能点火的第一液滴喷射器118到同组中能点火的第二液滴喷射器117之间的方向128，与相对于液滴喷射器的扫描方向56相反。
在t＝t1，图18A显示了在一打印冲程中的第一打印周期期间由排131和132中的液滴喷射器118打印的点501。在t＝t4，图18B显示了在第四打印周期结束时，排131和132中的液滴喷射器118、117、116和115点火后打印的点。在每个打印周期，记录介质沿扫描方向56相对于液滴喷射器移动距离VΔt。液滴喷射器118在第一打印周期打印的点501与液滴喷射器117在第二打印周期打印的点502之间的距离是扫描方向周节p＝X1+VΔt。换句话说，Δt＝(p－X1)/V。在t＝t8，图18C显示了在第八个打印周期结束时，各组131和132中的所有八个液滴喷射器118至111点火之后打印的点。在t＝tS，图18D显示了当下一个冲程准备开始时，打印点相对于液滴喷射器的位置。类似于对参考图11D和11E的讨论，为了使沿扫描方向56的扫描方向周节p保持恒定，记录介质必须在第一冲程的开始时刻t1和下一冲程的开始时刻tS之间移动总距离N1*p；如图11E所示，其中N1*p＝4p。在图18C中t＝t8，相对于图18A中的第一位置，记录介质移动了7VΔt＝(N1*N2－1)VΔt。在t8(图18C)和tS(图18D)之间，记录介质需要移动的额外距离是N1*p－(N1*N2－1)VΔt＝N1*p－(N1*N2－1)*(p－X1)。因此，在第一冲程每个排中的所有N1*N2液滴喷射器点火之后，并且在第二冲程开始之前，需要有一个延迟时间τ3＝tS－t8＝(N1*p－(N1*N2－1)*(p－X1))/V。
另一种方式(未显示)使第一组的第一点火液滴喷射器到第一组的第二点火液滴喷射器的方向与扫描方向56相反是，保持点火顺序与图11B中相同(方向127)，但是逆转记录介质的相对移动方向。如上面参考图10所述，定序器175可用于反向点火顺序，并且通常比逆转介质移动方向更容易，特别是对于单程打印尤其如此。
使用第一组的第一点火液滴喷射器到第一组的第二点火液滴喷射器的方向与扫描方向56相反，使扫描方向周节p大于液滴喷射器间距X1，其优势是降低墨水覆盖率。换句话说，通过如参考图11A至11E所述的点火顺序和记录介质移动方向，可提供更高分辨率的打印模式；通过如参照图18A至18D所述的反向点火顺序，可提供节省墨水打印模式。此外，墨水在不同类型的记录介质上的扩散程度不同。对于低墨水扩散的记录介质，通过如参考图11A至11E所述的点火顺序和记录介质移动方向，使沿着扫描方向56打印的点靠得更近是很有利的。对于高墨水扩散介质，通过如参考图18A至18D所述的反向点火顺序，使沿扫描方向56打印的点离得更远是很有利的。
另外，可以设想交织模式与反向点火顺序一起使用，尽管这里没有详细描述这些实施例。这种有反向点火顺序的交织模式可以提供扫描方向周节不同于上面参照图15A到16E描述的交织模式可实现的扫描方向周节。
在上述打印方法实施例中，每纵列每个排中的液滴喷射器同时点火。在其他实施例(未显示)中，不同纵列不同组中的液滴喷射器同时点火，但同一纵列内没有其他液滴喷射器同时点火。另外，在上述实施例中，一排内的液滴喷射器组从左到右顺序地点火。在其他实施例(未显示)中，一纵列内的液滴喷射器组可以在纵列内非顺序点火。
图6所示的喷墨打印系统1包括有液滴喷射器212二维阵列150的打印头50，其二维阵列150包括位置互相偏移的液滴喷射器212的组120，每组有多个基本上沿扫描方向56对齐的液滴喷射器212，液滴喷射器212与公共墨水源290流体相连。用更一般方式描述此喷墨打印系统1的打印方法如下：图像数据来自图像数据源2，又经过图像处理单元3和控制器4，再提供给喷墨打印头50，用图像数据来控制液滴喷射器212在启用时是否点火。在墨滴喷射期间，沿着扫描方向，传送机制6连续地相对于打印头50推进记录介质62。控制器4和寻址电路170(图9)能够同时对第一批组120中相应的液滴喷射器212点火。控制器4和寻址电路170(图9)能够在第一批组中的每个组120内以顺序对各个液滴喷射器212点火，直到每个组的每个成员都有机会点火。控制器4和寻址电路170(图9)能够同时对第二批组120的相应的液滴喷射器212点火。控制器4和寻址电路170(图9)能够在第二批组中的每个组120内以顺序对各个液滴喷射器212点火。控制器4和寻址电路170(图9)能够连贯地在二维阵列150中同样的对任何其它组120点火，直到二维阵列150中的所有液滴喷射器都有机会在第一冲程期间点火。在与第一冲程相似的后继冲程中，继续液滴喷射器212的二维阵列启用点火过程，同时记录介质62沿扫描方向56相对于打印头50移动，根据图像数据用来自公共墨水源290中的墨水打印图像，直到打印完成。
在以上对图6-9的描述中，打印头芯片215包括由结构相同的液滴喷射器组成的单个二维阵列150，并且是喷墨打印头50的一部分(图6)。用第一墨水源290中的墨水，这种打印头芯片215能作单色打印。如图19所示，在其他实施例中，喷墨打印头50可包括一个打印头芯片216。打印头芯片215包括第一液滴喷射器组成的第一二维阵列150和第二液滴喷射器组成的第二二维阵列151，第二二维阵列151与第一二维阵列150沿第一方向，即沿扫描方向56，以阵列间距S分开。在一些实施例中，第二二维阵列151与第一墨水源290不同的第二墨水源291流体相连。例如一个用于彩色打印的打印头芯片216，墨水源290可以是青色墨水，墨水源291可以是品红色墨水。喷墨打印头50还可以包括另外的二维阵列(未显示)，其与相应的另外墨水源(未显示)流体相连，例如黄色墨水和黑色墨水。这些另外的二维阵列可以包括在同一个打印头芯片216上，或者在一个单独的打印头芯片上。
与第一液滴喷射器212组成的第一二维阵列150相似，第二二维阵列151由第二液滴喷射器213的纵列、排、和组设置组成。如上所述的各种打印方法，与第一二维阵列150的第一液滴喷射器212点火类似，第二二维阵列151中的第二液滴喷射器213以冲程方式点火。第二阵列151的第二液滴喷射器213的点火冲程与相应的第一液滴喷射器212点火冲程之间要有相对延迟时间S/V，其中记录介质沿着扫描方向56相对于打印头芯片216以速度V移动。以这种方式，第二二维阵列151喷射的液滴和第一二维阵列150喷射的液滴可以落在相同的点位置像素网格上，根据来自图像源2的图像数据(图6)形成彩色打印图像。
为了对不同的墨水提供所需的标称液滴体积，与第一墨水源290流体相连的第一二维阵列151中的第一液滴喷射器212相比较，与第二墨水源291流体相连的第二二维阵列151中的第二液滴喷射器213有不同的结构可以很有优势。例如，喷孔直径可以不同，压力室几何形状可以不同，或者液滴喷射器212和213的驱动器尺寸可以不同。
如以上参考图6所述，二维阵列150和151沿扫描方向56的宽度为W，沿阵列方向54的长度为L，其中L大于W。使长度L沿垂直于扫描方向56的方向并且长是有利的，能在单程打印或单条带打印中用两个墨水源290和291的墨滴在记录介质62上覆盖更大打印面积。在彩色打印头中，可以从液滴喷射器阵列设置确定二维阵列的哪一维对应于扫描轴X，以及二维阵列的哪一维对应于阵列轴Y。为了使不同的二维阵列将墨滴打印在记录介质上的相同位置，它们必须沿扫描轴X彼此分开。因此，对于彩色打印头(即使不看提供记录介质和打印头相对运动的传送机制)，可以确定二维阵列的宽度尺寸W(短于长度尺寸L)沿扫描方向56延伸。
在现有技术中，有各种液滴喷射器的二维阵列设置。现有技术图20显示了美国专利No.6,991,318中的液滴喷射器阵列，由该专利的图85所述(其中阵列方向54，扫描方向56，长度L和宽度W已加入图20中)。图中显示了由喷墨喷孔系列361-363组成的一部分阵列360，其中每系列提供单独的打印颜色(青色，品红色和黄色)，用于彩色打印。图中还显示了地址电路364和连接焊盘365。每系列彩色喷孔361-363包含两列位置隔开的喷墨喷孔368。乍一看，一给定喷孔系列(例如喷孔系列361)中的液滴喷射器设置看起来类似于图7所示的设置。在部分阵列360中，喷孔系列361的两个喷孔列中的每一列有三个喷孔群，每群五个喷孔；其中群之间彼此偏移。然而如上所述，喷孔系列361-363对应于不同的颜色，它们沿扫描方向56彼此分开。因此，每列中有五个喷孔的三个喷孔群不沿扫描方向56延伸，而是沿阵列方向54延伸。(每个喷孔系列的宽度W不沿扫描方向56延伸，而是沿阵列方向54延伸。)因此，每个群中的液滴喷射器不能沿着扫描方向56合作打印点形成一条线。而是每个群中的单个喷孔368负责打印沿扫描方向56的打印线中的所有点。在每个喷孔系列361-363中，用两个交错的喷孔368列的目的是给沿阵列方向54提供更高的打印分辨率，这点可在美国专利No.6,991,318的图87中更清楚地看到。
再次参考图19，在一些实施例中，第二墨水源291与第一墨水源290相同，并且墨滴喷射器212和213具有不同的结构，以此为同一墨水提供不同大小的墨滴。换句话说，为实现灰度打印，第一液滴喷射器212可以用来打印小点，第二液滴喷射器213可以用来打印较大的点。
在有些实施例中，特别是对于页宽打印头，液滴喷射器的二维阵列要足够的长以便延伸横跨记录介质，将此二维阵列中所有所需的液滴喷射器放在单个打印头芯片上是不现实的。图21显示了一个第一打印头芯片215和基本相同的一个第二打印头芯片217，第二打印头芯片217从第一打印头芯片215的位置沿着阵列方向54位移，并且沿着对接边缘214端对端拼接。注意：术语“端对端拼接”在这里的意思是描述两个打印头芯片的紧密邻近关系，而不一定意味着在对接边缘214处的物理接触。液滴喷射器212的二维阵列152包括第一二维阵列153和基本上相同的液滴喷射器的二维阵列154，其中二维阵列153设置在第一打印头芯片215上，二维阵列154设置在第二打印头芯片217上。二维阵列153和二维阵列154都设置为与第一墨水源290流体相连。在如图21所示的示例中，为了组之间在沿阵列方向54保持一致的间距，每个排130中的相邻组120沿阵列方向54上基本均匀地以第一偏移Y1间隔排开；并且第一二维阵列153的第一最末端组191和基本相同的二维阵列154的第二最末端组192沿阵列方向54的间距基本上等于第一偏移Y1。
图22显示了第一打印头芯片215和基本相同的第二打印头芯片217，第二打印头芯片217沿阵列方向54从第一打印头芯片215位置位移并且与第一打印头芯片215间隔距离Y0。液滴喷射器212的二维阵列152包括设置在第一打印头芯片215上的第一二维阵列153和设置在第二打印头芯片217上的基本相同的液滴喷射器二维阵列154。第一打印头芯片215上的液滴喷射器212包括墨水入口，该墨水入口设置成与第一墨水源290流体相连；并且在基本相同的第二打印头芯片217上的液滴喷射器212包括墨水入口，该墨水入口设置成与第二墨水源291流体相连；第二墨水源291与第一墨水源290不同。分离的距离Y0提供所需的必要区域，用于密封和分开第一打印头芯片215与第二打印头芯片217的墨水供应渠道。
图23显示了一对打印头芯片218和219，以类似于图21的方式，它们沿对接边缘214端对端地拼接。打印头芯片218和219各自包括由第一液滴喷射器组成的第一二维阵列150和由第二液滴喷射器组成的第二二维阵列151，第二二维阵列151沿第一方向与第一二维阵列150分开，第一方向也是扫描方向56。每个打印头芯片218和219中的第一个二维阵列150与第一墨水源290流体相连。每个打印头芯片218和219中的第二个二维阵列151与第二墨水源291流体相连。第二墨水源291与第一墨水源290不同。打印头芯片218和打印头芯片219的对接边缘214包括阶梯的特征，有助于保持二维阵列150和151的最末端墨滴喷射器的组之间的间距Y1。
图24A显示了一对打印头芯片511和512，它们在对接边缘214处端对端地拼接。在打印头芯片511和512上的液滴喷射器设置与图7中所示的类似。在纵列141、142、143和144的最下面的组中，最下面的液滴喷射器111都沿着阵列方向54排列。打印头芯片511和512上最相近的液滴喷射器最外缘之间有间隙G1。为了给靠近边缘214的任何电子器件或其它部件提供空间，以及允许相邻对接边缘214之间有小间距，可取的方法是增加间隙G1，同时仍保持两个打印头芯片511和512上最末端相邻的液滴喷射器组之间的间隔Y1。
图24B显示了一对打印头芯片521和522，它们在对接边缘214处端对端地拼接。在每个打印头芯片521和522上形成的二维喷射器阵列中，相邻的墨滴喷射器纵列沿扫描方向56位移距离X1。其结果是，纵列141中的液滴喷射器112与纵列142中的液滴喷射器111对齐；纵列142中的液滴喷射器112与纵列143中的液滴喷射器111对齐；纵列143中的液滴喷射器112与纵列144中的液滴喷射器111对齐。沿扫描方向56，第一纵列141中的液滴喷射器111与最后一纵列144中的相应液滴喷射器111之间的距离X6是X6＝3X1＝(N4－1)*X1。在图24B中可以看到，打印头芯片521和522上的最相近液滴喷射器的最外缘之间有间隙G2，G2大于图24A中的打印头芯片511和512上的最相近液滴喷射器的最外缘之间的间隙G1。间隙G2随着X6的增加而增加。尽管G1和G2之间的差别在图24A和24B中看起来并不大，其纵列数N4＝4，但是对于有更多纵列数的打印头芯片，G1和G2之间的差别会更大。另外，图24B中的相邻纵列的位移也是X1。更广泛地说，相邻纵列的位移可以是m*X1，其中m是整数，因而X6＝m*(N4－1)*X1。
图25展示了一对打印头芯片531和532，它们分别在对接边缘533和534处端对端地拼接。与上述直线对接边缘214的实例不同，对接边缘533和534分别包括台阶536和535。每个打印头芯片531和532有左侧对接边缘534和右侧对接边缘533，左侧对接边缘534有往左侧向外凸的台阶535，其台阶宽度为w；右侧对接边缘533有往左侧向内凹的台阶536，其台阶宽度也为w。打印头芯片531的对接边缘533和打印头芯片532的对接边缘534的台阶可以在打印头芯片531和532的相接处以基本上互补的方式定位。以这种方式促成两个打印头芯片531和532最末端的墨滴喷射器组之间保持间隔Y1。尽管图25中显示的台阶535和536具有直拐角，在实践中台阶的拐角可以是圆形的，以避免应力集中器的出现，此应力集中器很可能导致结构的弱点。
例如，许多打印头芯片通常一起制造在单个硅晶片上。在晶片处理完成之后，必须将各个打印头芯片与晶片分离。对于有直边的打印头芯片，可以通过切割将打印头芯片与晶片分离。但是，如果打印头芯片的边是台阶状的，如图23和25中例子所示，在切割时这些台阶的一些部分将被切掉。一种精确地形成台阶535和536的方法是使用蚀刻工艺，例如深硅离子反应蚀刻，其可以提供晶片的特征刻绘，精确度为1微米的数量级。另一种精确形成台阶535和536的方法是使用激光切割工艺。
图26示意性地显示了卷对卷打印系统80的示例。该卷对卷打印系统80可使用打印头50，其具有一个或多个如上实施例中所述的液滴喷射器的二维阵列。固定喷墨打印头50与第一墨水源290流体相连。记录介质62卷筒沿着扫描方向56从放送卷81前进到接收卷82，并由一个或多个滚轴83引导。记录介质62和打印头50之间的相对运动方向在整个打印过程中保持恒定。如果使用如上参考图22所述的彩色打印头，其具有多个二维阵列与不同墨水源流体相连，记录介质62和打印头50之间的相对运动的恒定方向意味着在单程打印中不同颜色的打印顺序总是保持相同。例如，二维阵列150中的液滴喷射器总是先打印第一墨水源290的墨水，然后二维阵列151中的液滴喷射器再打印第二墨水源291的墨水。保持相同的颜色打印顺序有助于提供更一致的视觉图像。打印头50足够长以横跨记录介质62的卷筒宽度，或至少要横跨记录介质62的打印部分的卷筒宽度。
图27示意性地显示了滑架打印系统90的示例，该滑架打印系统90可以使用打印头50，其具有一个或多个如上述实施例中所述的液滴喷射器的二维阵列。如上所述，二维阵列沿阵列方向54具有长度L。滑架(未显示)沿着滑架路径91移动打印头50。在第一程打印中，滑架沿方向92向前移动打印头50，同时液滴喷射器在记录介质62上打印第一条带。记录介质62在条带的末端被推进，以介质前进94表示。在第二程打印中，滑架沿反方向93移动打印头50，同时液滴喷射器打印第二条带。由此，图像由连贯的双向打印条带被打印在记录介质62上。在双向打印中，对于每个连贯的条带扫描方向要反向。如上面参考图11A-11E和18A-18D所述，扫描方向周节p是大于或小于喷射器间距X1取决于点火顺序，是能点火组中的第一喷射器到第二喷射器之间的方向127与扫描方向相同，或者能点火组中的第一喷射器到第二喷射器之间的方向128与扫描方向相反。为了在双向滑架打印系统90中保持扫描方向周节在条带之间不变，在每个相继的条带上必须颠倒点火顺序。也可以选择让连贯的条带部分重叠。使用上述实施例中描述的二维阵列类型的优点在于，每组中的多个喷孔在平行于滑架路径91的记录介质62上协作地打印任何给定直线的像素。因此，没有必要用相邻条带之间的大量重叠来掩盖打印瑕疵。条带中的小重叠可以选择用来掩盖介质前进94中的偏差。现有技术滑架打印系统使用多程打印以实现高质量的打印，与此相比用较小的条带重叠能实现更快的打印产出。
如果将如图23所示的彩色打印头用在双向喷墨打印系统90中，滑架推动打印头50先向前方向92移动然后向相反方向93移动，导致相邻条带中的不同颜色打印顺序，因此产生的颜色偏移可能有必要以调整图像来纠正。例如，在正方向92上印青色点可以打印在品红色点上面，并且在反方向93上品红色点可以打印在青色点上面，从而呈现不同的颜色。有些现有技术的打印头有镜面对称的彩色滴喷射器布局。例如，三色镜像对称打印头可以有五个液滴喷射器阵列，其中包括中心黄色阵列，两邻侧是两个品红色阵列，两外侧是两个青色阵列。用图7的液滴喷射器设置可以设想一个实施例，其中两个相邻的液滴喷射器的排之间的距离X5不是2X1的量级，而是足够大以容纳一个液滴喷射器阵列用于打印第二彩色墨水，其两侧的液滴喷射器排都打印第一彩色墨水。
如果将如图22所示的彩色打印头用在双向喷墨打印系统90中，没有必要调整图像以纠正颜色偏移，因为当滑架推动打印头50先沿向前方向92然后沿相反方向93，相邻条带中的颜色打印顺序不变。
在上面的示例中，至少一些示例是以理想化的形式描述和显示的。例如，图7中显示组121的液滴喷射器111－114沿扫描方向56完全对齐。在现实世界中，当在此处说每组内的液滴喷射器基本上沿扫描方向对齐时，与完美对齐的小偏差也考虑在内。与图7类似，图28A显示了组121液滴喷射器111-114和组122液滴喷射器115－118，它们沿扫描方向56完美地对齐。换句话说，沿扫描方向56的线551穿过组121所有液滴喷射器111－114的中心，并且沿扫描方向56的线552穿过组122所有液滴喷射器115-118的中心。线552沿着阵列方向54与线551以第一偏移Y1隔开。图28B显示了沿扫描方向56完美对齐的组121液滴喷射器组111－114和沿扫描方向56不完全对齐的组122液滴喷射器115－118。沿扫描方向的最佳拟合线550穿过液滴喷射器115和117的中心。然而，液滴喷射器118的中心以位移YD向最佳配合线550的左侧偏移，并且液滴喷射器116的中心以相似位移向最佳拟合线550的右侧偏移。这种位移可以与制造公差相关，或者它们可以是有意地设计产生的。在一些实施例中，使用光刻和微电子制造方法制造的液滴喷射器可有约1微米量级的位置精度。在一些实施例中，第一偏移Y1可以是1/1200英寸或约21微米。在这样的实施例中，制造公差允许液滴喷射器沿扫描方向56以第一偏移Y1的10％以内的精度对齐。在其他实施例中，设计一定量的液滴喷射器对齐偏差，以便掩盖方向偏差性的影响，即喷射的液滴与其预期的路线的偏差，使得即使完美对齐的液滴喷射器也不能在记录介质62上打印完美对齐的点。在本文中所说的组中的液滴喷射器沿扫描方向基本上对齐，是指组中的液滴喷射器在阵列方向相对最佳拟合线的最大位移YD小于第一偏移Y1的一半。诸如图14中线351的直线性部分地取决于有很小的最大位移，在一些实施例中优选最大位移YD小于0.3Y1，并且在其他实施例中，更优选最大位移YD小于0.2Y1。所谓的最佳拟合线通常可以用各种方法计算，例如通过最小二乘拟合的线性回归方法。图28C显示了穿过两个液滴喷射器554和555中心的线性回归线553。线性回归线553在本文中不是沿着扫描方向56的最佳拟合线，因为线性回归线553与扫描方向56不平行。图28C中的最佳拟合线550沿扫描方向56延伸。另外，最佳拟合线550在此定义为，使得液滴喷射器对最佳拟合线550的位移总和为零。在图28C所示的简单示例中，液滴喷射器554的中心相对最佳拟合线550有-YD的位移，并且液滴喷射器555的中心相对最佳拟合线550有+YD的位移，使得位移的总和为0。
下面将描述本文中“基本上”一词的其他用途。当在此说每组内的液滴喷射器沿扫描方向56基本上均匀地以距离X1间隔，意味着该组内的相邻液滴喷射器间隔距离在X1±20％的范围内。当在此说每个排内的相邻组沿阵列方向54基本上均匀地以第一偏移Y1间隔开，意味着相邻组间隔距离在Y1±20％的范围内。类似地，当在此说第一二维阵列的第一最末端组和第二二维阵列的第二最末端组沿阵列方向以基本上等于第一偏移Y1的距离间隔开，是指它们间隔的距离在Y1±20％的范围内。
当在此说第一打印头芯片和第二打印头芯片基本相同，意味着它们的设计是相同的，但是它们可能由于制造公差而有差异。类似地，当在此说一个二维阵列与另一个二维阵列基本相同，意味着它们的设计是相同的，但是它们可能由于制造公差而有差异。当说第一打印头芯片的第一边缘上的台阶和相邻的第二打印头芯片的相邻边缘上的台阶以基本上互补的方式定位，意味着相对两个边缘的互补拟合的偏差小于台阶宽度w的20％。
当在此说记录介质沿着扫描方向以基本恒定的速度V相对于打印头移动，意味着在喷射液滴期间，记录介质以V±20％范围内的速度移动经过固定的打印头，或打印头以V±20％范围内的速度移动经过固定的记录介质。
本文用特别参考本发明的某些优选实施方案来详细描述了本发明，但是将理解为也囊括在本发明的精神和范围内进行的变异和修改。

Claims (47)

1.一种喷墨打印头包括：
一个液滴喷射器的二维阵列由多个纵列排列而成，每纵列包括多个排，每个排包括多个组，每个组包括多个液滴喷射器，其中每组中的液滴喷射器基本上沿第一方向对齐，其中每排中的组沿第一方向彼此间隔排开并且沿第二方向彼此偏移，其中每纵列中的排沿第一方向彼此间隔排开并且沿第二方向彼此偏移，其中纵列沿着第二方向彼此偏移，其中二维阵列沿第一方向有宽度W，沿第二方向有大于W的长度L，并且其中二维阵列中的每个液滴喷射器包括：
一个喷孔；
一个墨水入口，其设置为与第一墨水源流体相连；
一个压力室，与喷孔和墨水入口流体相连；和
一个驱动器，设置为选择性地给压力室加压以便从喷孔喷射墨水。
2.如权利要求1中所述的喷墨打印头，还包括：
驱动电路，其中每个液滴喷射器的驱动器与驱动电路相联以便启动驱动器；和
寻址电路，用于选择性地通过驱动电路启动液滴喷射器的驱动器。
3.如权利要求2中所述的喷墨打印头，其中寻址电路包括多条地址线，其中一排中的每个液滴喷射器连接到所述寻址电路的不同地址线上，并且其中所述寻址电路的每条地址线连接到每个排中的每个组中相应位置的一个液滴喷射器上。
4.如权利要求2所述的喷墨打印头，其中寻址电路设置为选择性地寻址驱动电路以激励致动器，以便于按第一序列或按与第一序列相反的第二序列启动驱动器。
5.如权利要求1中所述的喷墨打印头，其中所述第一方向垂直于所述第二方向。
6.如权利要求1中所述的喷墨打印头，其中每组包括第一数量的液滴喷射器，并且其中每个排包括第二数量的组，并且其中每纵列包括第三数量的排。
7.如权利要求6中所述的喷墨打印头，其中所述第一数量是偶数。
8.如权利要求1中所述的喷墨打印头，其中每组内的液滴喷射器沿第一方向基本均匀地以间距X1排开。
9.如权利要求8中所述的喷墨打印头，其中沿所述第一方向，在一排中相邻组的最邻近液滴喷射器之间的间距等于X1。
10.如权利要求9中所述的喷墨打印头，其中沿所述第一方向，在一纵列中第一排与相邻第二排的最邻近液滴喷射器之间的间距大于或等于X1。
11.如权利要求10中所述的喷墨打印头，其中沿所述第一方向，在所述纵列中第一排与相邻第二排的最邻近液滴喷射器之间的间距大于X1，并且其中电引线设置在所述第一和第二排之间。
12.如权利要求8中所述的喷墨打印头，其中所述二维阵列中的相邻纵列沿所述第一方向以距离m*X1位移，其中m是整数。
13.如权利要求1中所述的喷墨打印头，其中每个排内的相邻组基本上均匀地沿所述第二方向以第一偏移间隔排开，并且其中每纵列内相邻排中最相邻的组沿着所述第二个方向以第一偏移间隔排开。
14.如权利要求13中所述的喷墨打印头，其中第一纵列中的第一组与相邻的第二纵列中的第二组之间沿着所述第二方向的最小间距等于第一偏移。
15.如权利要求13中所述的喷墨打印头，其中每组中的液滴喷射器沿着与所述组对应的第一方向相应的最佳拟合线而设置，其中所述组中的一个液滴喷射器在第二方向上，离最佳拟合线的最大位移小于第一偏移的一半。
16.如权利要求1中所述的喷墨打印头，其中所述二维阵列是第一液滴喷射器的第一二维阵列，所述喷墨打印头还包括至少第二液滴喷射器的第二二维阵列，此第二二维阵列与所述第一二维阵列沿所述第一个方向分离。
17.如权利要求16中所述的喷墨打印头，其中每个所述第二液滴喷射器包括一个墨水入口，所述墨水入口设置成与不同于所述第一墨水源的第二墨水源流体相连。
18.如权利要求16中所述的喷墨打印头，其中所述第二液滴喷射器的结构与所述第一液滴喷射器的结构不同。
19.如权利要求1中所述的喷墨打印头，还包括至少一个第一芯片和一个基本相同的第二芯片，此第二芯片沿着所述第二方向从所述第一芯片移位，其中所述二维阵列包括设置在第一芯片上的一个第一二维液滴喷射器阵列和设置在第二芯片上的基本相同的一个二维喷射器阵列，并且其中设置在第二芯片上基本相同的二维阵列中的每个液滴喷射器包括墨水入口，此墨水入口设置为与第一墨水源流体相连。
20.如权利要求19中所述的喷墨打印头，所述二维阵列是第一液滴喷射器的第一二维阵列，所述第一芯片和所述第二芯片还包括一个第二液滴喷射器的第二二维阵列，此第二二维阵列与所述第一二维阵列沿第一方向分开，其中第二二维阵列中的每个第二液滴喷射器包括墨水入口，该墨水入口设置成与不同于第一墨水源的第二墨水源流体相连。
21.如权利要求19中所述的喷墨打印头，其中每个排内的相邻组基本上均匀地沿所述第二方向以第一偏移间隔排开，并且其中所述第一二维阵列的第一最末端组和所述基本上相同的二维阵列的第二最末端组以基本上等于第一偏移的距离沿所述第二方向而间隔排开。
22.如权利要求21中所述的喷墨打印头，其中所述第一芯片的第一边缘和所述第二芯片的相邻的第二边缘包括台阶，并且其中所述第一边缘上的台阶和所述第二边缘上的台阶以基本上互补的方式定位。
23.如权利要求1中所述的喷墨打印头，进一步包括至少一个第一芯片和一个基本相同的第二芯片，此第二芯片沿着所述第二方向从所述第一芯片移位并且与所述第一芯片间隔开，其中所述二维阵列包括设置在第一芯片上的一个二维喷射器阵列和设置在第二芯片上的一个基本相同的二维喷射器阵列，并且其中第一芯片上的液滴喷射器包括墨水入口设置成与第一墨水源流体相连和基本相同的第二芯片上的液滴喷射器包括墨水入口，该墨水入口设置成与不同于第一墨水源的第二墨水源流体相连。
24.一种喷墨打印系统包括：
一个墨水源；
一个打印头，它包括：
一个液滴喷射器的二维阵列由多个纵列排列而成，每纵列包括多个排，每个排包括多个组，每个组包括多个液滴喷射器，其中每组中的液滴喷射器基本上沿第一方向对齐，并且其中每排中的组沿第一方向彼此间隔排开并且沿第二方向彼此偏移，并且其中每纵列中的排沿第一方向彼此间隔排开而且沿第二方向彼此偏移，并且其中纵列沿着第二方向彼此偏移；和电路用于从液滴喷射器中选择性地喷射墨水；
一套传送机制，用于提供打印头和记录介质之间沿扫描方向的相对运动，其扫描方向基本平行于第一方向；
一个图像数据源，用于提供图像数据；和
一个控制器，其包括：
图像处理单元；
传送控制单元；和
喷射控制单元，用于喷射墨滴以在记录介质上打印对应于图像数据的点图案，设置第一组中的多个墨滴喷射器合作打印出第一套点，这些点沿扫描方向线性排列。
25.如权利要求24所述的喷墨打印系统，所述第二方向垂直于所述第一方向，第二组液滴喷射器从第一组沿所述第二方向以第一距离偏移，其中所述第二组中多个液滴喷射器设置成合作打印第二套点，这些点沿扫描方向线性排列，并沿第二方向与第一套点以第一距离分开。
26.一种通过喷墨打印系统在记录介质上打印图像的方法，所述喷墨打印系统拥有一个传送机制用于沿扫描方向提供记录介质和打印头之间的相对运动，所述打印头有一个二维液滴喷射器阵列，其阵列与第一墨水源流体相通并设置为由多个纵列构成，每个纵列具有多个排，每个排具有多个组N2，每个组具有多个液滴喷射器N1，使得每组内的N1个液滴喷射器沿扫描方向基本上对齐，并且使得每纵列内的组沿垂直于扫描方向的交叉轨道方向彼此偏移，该方法包括：
向打印头提供图像数据；
使用图像数据来控制液滴喷射器在启用时是否点火；
在第一冲程的第一周期期间，启用每纵列中的每个排中第一组的第一末端液滴喷射器点火；
在第一冲程的第二周期期间，启用每纵列中的每个排中第一组的第二液滴喷射器点火，其中第一组的第二液滴喷射器是第一组的第一最末端液滴喷射器的最近邻居；
在第一冲程的连续周期期间，顺序地启用每纵列中每个排中的第一组的依次连续最近邻液滴喷射器点火，直到每纵列中每个排中的第一组的所有N1成员都有机会喷射一滴墨水；
在第一冲程的N1+1周期期间，启用每纵列中的每个排中第二组的第一末端液滴喷射器点火；
在第一冲程的N1+2周期期间，启用每纵列的每个排中第二组的第二液滴喷射器点火，其中第二组的第二液滴喷射器是第二组的第一最末端液滴喷射器的最近邻居；
在第一冲程的连续周期期间，顺序地启用每纵列中的每个排中的第二组的依次连续最近邻液滴喷射器点火，直到每纵列中每排中的第二组的所有N1成员都有机会喷射一滴墨水；
在第一冲程的连续周期期间，顺序地启用每纵列中每个排中的任何其它组的液滴喷射器点火，直到二维阵列中的所有液滴喷射器都有机会喷射一滴墨水；和
当记录介质相对于打印头移动时，启用二维阵列中的液滴喷射器在类似于第一冲程的一系列后续冲程中点火，从而通过喷射墨滴在记录介质上打印点，直到根据图像数据完成图像打印。
27.如权利要求26所述的方法，沿扫描方向在记录介质上的特定交叉轨道位置上打印的点是由相应组的N1个液滴喷射器合作打印的。
28.如权利要求26所述的方法，其中每组内的相邻液滴喷射器沿扫描方向以基本相等的液滴喷射器间距X1间隔开。
29.如权利要求28所述的方法，其中记录介质沿着扫描方向以基本恒定的速度V相对于打印头移动。
30.如权利要求29所述的方法，其中启用点火第一组的第二液滴喷射器包括在第一组的第一液滴喷射器启用点火之后并且在启用点火第一组的第二液滴喷射器之前等待时间延迟Δt。
31.如权利要求30所述的方法，其中在用于完成每个冲程的时间期间，记录介质和打印头之间沿扫描方向的行进距离小于或等于在记录介质上沿扫描方向形成的第一点和第二点之间的间距。此第一点是由一排内的一个组中的液滴喷射器喷射一滴墨水形成的，此第二点是由同排内的相邻组中的相应液滴喷射器喷射一滴墨水而形成的。
32.如权利要求30所述的方法，其中由喷射到记录介质上的墨滴形成的可允许的图像点位置由像素网格限定，并且其中像素网格在扫描方向的周节p与液滴喷射器的间距X1不同。
33.如权利要求32所述的方法，其中从第一组的第一液滴喷射器到第一组的第二液滴喷射器的方向与扫描方向相同，并且其中扫描方向的周节p＝X1－VΔt。
34.如权利要求33所述的方法，其中在扫描方向上，每纵列中相邻排中的相应液滴喷射器之间的间距是p的整数倍。
35.如权利要求32所述的方法，其中在第一冲程之后的一系列(M-1)个连续后继冲程中的每个冲程相对于第一冲程定时，在一系列(M-1)个连续后继冲程中的每个后继冲程期间，使每组中的至少一个墨滴喷射器喷射液滴在记录介质上形成的后继冲程点在扫描方向上以交织方式打印在可允许的第一冲程点的位置之间。
36.如权利要求35所述的方法，其中p＝(X1－VΔt)/M。
37.如权利要求35所述的方法，其中N1和M的最小公倍数小于N1*M，并且其中第一冲程的开始和紧接第一冲程之后的后继冲程的开始之间的时间等于(N1－1)*p/V，并且其中第M个后续冲程开始到紧接第M个冲程后的冲程开始之间的时间等于(N1+1)*p/V。
38.如权利要求37所述的方法，其中M大于2，并且其中除第一冲程和第M冲程之外，M个冲程中的每一个冲程的开始与紧接的冲程的开始之间的时间等于N1*p/V。
39.如权利要求35所述的方法，其中N1和M的最小公倍数等于N1*M，并且其中M个冲程中的每一个冲程(包括第一冲程)的开始和紧接的冲程开始之间的时间等于N1*p/V。
40.如权利要求32所述的方法，其中在第一冲程之后的一系列(M-1)个连续后继冲程中的每个冲程相对于第一冲程定时，在一系列(M-1)个连续后继冲程中的每个后继冲程期间，使每组中的至少一个墨滴喷射器喷射液滴在记录介质上形成的后继冲程点打印在记录介质上的可允许的第一冲程点的位置上。
41.如权利要求40所述的方法，还包括控制第一冲程和一系列(M-1)个后继冲程中的至少一个后继冲程，以便能在记录介质上的可允许图像点位置上共同打印多于一滴墨水。
42.如权利要求40所述的方法，还包括控制第一冲程和一系列(M-1)个后继冲程中的至少一个后继冲程，以便能在所述记录介质上的可允许图像点位置上共同打印最多一滴墨水。
43.如权利要求32所述的方法，其中从第一组的第一液滴喷射器到第一组的第二液滴喷射器的方向与扫描方向相反，并且其中扫描方向的周节p＝X1+VΔt。
44.如权利要求26所述的方法，其中每纵列内的组沿着交叉轨道方向以第一偏移彼此偏移，并且其中由喷射到记录介质上的墨滴形成的可允许的图像点位置由像素网格限定，并且其中像素网格的交叉轨道周节等于第一偏移。
45.如权利要求26所述的方法，所述二维阵列是第一液滴喷射器的第一二维阵列，所述打印头包括第二液滴喷射器的第二二维阵列，其第二液滴喷射器与第二墨水源流体相连，其中第二二维阵列沿着扫描方向与第一二维阵列以阵列间距S分开，该方法还包括以与第一液滴喷射器类似的冲程方式点火第二液滴喷射器。
46.如权利要求45所述的方法，其中第二液滴喷射器的点火冲程相对于第一液滴喷射器相应的点火冲程拖延了延迟时间S/V。
47.一种通过喷墨打印系统在记录介质上打印图像的方法，所述喷墨打印系统有一套传送机制用于提供记录介质和打印头之间沿扫描方向的相对运动，和一个打印头有一个二维喷射器阵列与一共同墨水源流体相连，所述二维阵列包括空间偏移的墨滴喷射器组，每组有多个墨滴喷射器基本沿扫描方向对齐，该方法包括：
向打印头提供图像数据；
使用图像数据来控制启用时墨滴喷射器是否点火；
相对于打印头沿扫描方向连续推进记录介质；
启用第一组群中相应的液滴喷射器同时点火；
启用第一组群的每组内顺序点火各个液滴喷射器，直到每组的每个成员都有机会点火；
启用第二组群的相应的液滴喷射器同时点火；
启用第二组群的每组内顺序点火各个液滴喷射器；
连续地以同样方式点火二维阵列中任何其它组，直到二维阵列中的所有液滴喷射器都有机会在第一冲程期间点火；
当记录介质沿扫描方向相对于打印头移动时，能够在类似于第一冲程的后继冲程中点火二维阵列的墨滴喷射器，直到根据图像数据用公共墨水打印图像完成为止。
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