CN1676334A

CN1676334A - 喷墨头

Info

Publication number: CN1676334A
Application number: CNA2005100625367A
Authority: CN
Inventors: 大石龙雄
Original assignee: Brother Industries Ltd
Current assignee: Brother Industries Ltd
Priority date: 2004-03-30
Filing date: 2005-03-29
Publication date: 2005-10-05
Anticipated expiration: 2025-03-29
Also published as: CN100467274C; JP4513379B2; CN2910567Y; EP1582352B1; JP2005280130A; US20050219312A1; EP1582352A3; EP1582352A2; US7354136B2

Abstract

在一种喷墨头中，形成了彼此平行的4n(n：自然数)行喷嘴，每行喷嘴在一个方向上布置在喷墨头的喷墨表面上。布置构成每行的所有喷嘴使得当把喷嘴从平行于其中包括了这些行的平面并且垂直于每行的方向上投影到平行于每行延伸的假想直线上时，所得到的喷嘴投影点以规则间距布置在该假想直线上。周期性地布置这些喷嘴，其周期对应于布置在该假想直线上的4n+1个投影点的两端处的两个投影点之间的距离。通过调制传递函数的峰值乘以一个空间频率处的视觉传递函数值得到的各个乘积的总和不大于0.10，其中调制传递函数由这些喷嘴的布置所限定，该空间频率与调制传递函数的峰值对应。

Description

喷墨头

技术领域

本发明涉及喷墨头，在喷墨头中压力室布置成阵列。

背景技术

JP-A-2003-237078披露了一种喷墨头，其中大量的压力室布置成阵列。图21的上部示出了用作直线型头的喷墨头的喷嘴布置示意图。在图21上部的喷墨头中，由大量在纸张输送方向即副扫描方向上延伸的直线限定的每个带状区域R中包括16个喷嘴108。这16个喷嘴108在头纵向即主扫描方向上的坐标值以及在纸张输送方向(即副扫描方向)上的坐标值彼此不同。当把16个喷嘴108从副扫描方向投影到在主扫描方向上延伸的一条假想直线上时得到16个点，这16个点以与打印分辨率对应的规则间距布置。当从相应投影点的布置左侧起按顺序对这些喷嘴标以(1)到(16)时，这16个喷嘴108从下侧起以(1)、(9)、(5)、(13)、(2)、(10)、(6)、(14)、(3)、(11)、(7)、(15)、(4)、(12)、(8)和(16)的顺序布置。当用在副扫描方向上延伸的直线把每个带状区域R等分成四个子区域r1、r2、r3和r4时，每个子区域中包括布置在直线上的四个喷嘴108。任何一个带状区域R对16个喷嘴108都具有一样的布置方式。

在这种喷墨头中，当墨按顺序以较短的喷射间隔从喷嘴108喷射到正在输送的纸张上时，如图21的中间部分所示，能够打印出大量的直线，这些直线在副扫描方向上延伸并且以与上述投影点之间的间距一样的规则间距布置。由于直线之间的每个间距很窄，所以实际上看起来已经打印了大量直线的区域就像是一个实体区域。

如图21的上部所示，在JP-A-2003-237078披露的喷墨头中，属于一个带状区域R的喷嘴(1)和属于左边相邻带状区域R的喷嘴(16)在副扫描方向上相隔很远。因此，如果在安装喷墨头时角度有些不正确，用这样安装的喷墨头打印图21的中间区域中所示的大量直线时，如图21的下部所示，从喷嘴(1)喷出的墨所形成的直线和从喷嘴(16)喷出的墨所形成的直线之间的间距比其它直线之间的间距要宽。这样就会在打印中周期性地出现称为条带的白色带101。这使得观察者感觉不舒服。

为了避免形成条带，必须非常精确地把喷墨头安装到打印机的主体上。但是，高精度安装喷墨头的过程会使得打印机的制造过程复杂并且增加成本。

发明内容

本发明的一个目的是提供一种喷墨头，它能够得到良好的打印结果而甚至无需以很高的精度安装喷墨头。

根据本发明的一个方面，一种喷墨头包括多个用于喷墨的喷嘴，它们成4n(n：自然数)行布置在喷墨头的喷墨表面上，4n行喷嘴彼此平行地在一个方向上延伸，使得当把构成4n行的所有喷嘴从平行于其中包括了该4n行的平面并且垂直于每行的方向上投影到在所述一个方向上延伸的假想直线上时，所得到的喷嘴投影点以规则间距布置在该假想直线上。周期性地布置所述多个喷嘴，该周期对应于布置在该假想直线上的4n+1个投影点的两端处的投影点之间的距离。通过调制传递函数的峰值乘以一个空间频率处的视觉传递函数值而得到的各个乘积的总和不大于0.10，其中调制传递函数由所述多个喷嘴的布置所限定，该空间频率与调制传递函数的峰值对应。

视觉传递函数(以下简称为VTF)是表示人类视觉对空间频率的辨别敏感度。在喷墨型硬拷贝领域中，它也用于考虑了善于感官判断打印质量的人的精神因素对打印的数量因子的评估，因此它是对打印质量的一个客观评估标准，其中减少了单体变化。通过对大量人进行抽样实验得到VTF。VTF通过一条曲线给出，函数值在特定值的空间频率处最大，当空间频率离开其特定值时函数值减小。例如，在使用VTF评估条带问题时，当使用N表示与VFT最大值对应的空间频率值时，在空间频率N处人对条带的敏感度最高。当空间频率值从N处减小或增加时对条带的敏感度降低。另一方面，调制传递函数(以下简称为MTF)是一个复数的标准化绝对值，该复数是通过喷嘴布置相对于空间频率进行傅立叶变换得到的。MTF的峰值表示喷嘴布置中空间频率的相对强度。因此，各个乘积的总和的值越小，人对喷墨头打印结果中出现的条带越不敏感，其中每个乘积通过MTF的峰值乘以某个空间频率处的视觉传递函数值得到，该空间频率与MTF的峰值对应。因此根据本发明，在使用具有4n个喷嘴行的喷墨头作为直线型头时，由于以不正确的角度安装喷墨头所引起的条带缺陷或白色缺陷就不明显。所以能够得到良好的打印结果而无需以很高的精度安装喷墨头。

根据本发明的另一个方面，一种喷墨头包括多个用于喷墨的喷嘴，它们成多行布置在喷墨头的喷墨表面上，这些行喷嘴彼此平行地在一个方向上延伸，使得当把构成所述多行的所有喷嘴从平行于其中包括了所述多行的平面并且垂直于每行的方向上投影到在所述一个方向上延伸的假想直线上时，所得到的喷嘴投影点以规则间距布置在该假想直线上。当y_i(i：自然数)表示与该假想直线上第i个投影点对应的喷嘴在垂直于所述一个方向的方向上的坐标值时，对于任何i值，要满足下面其中一个条件，即与第(i+1)个投影点对应的喷嘴在垂直于所述一个方向的方向上的坐标值y_i+1大于y_i并且与第(i+2)个投影点对应的喷嘴在垂直于所述一个方向的方向上的坐标值y_i+2小于y_i+1，以及与第(i+1)个投影点对应的喷嘴在垂直于所述一个方向的方向上的坐标值y_i+1小于y_i并且与第(i+2)个投影点对应的喷嘴在垂直于所述一个方向的方向上的坐标值y_i+2大于y_i+1。另外，对于任何i值，要满足下面其中一个条件，即与第(i+2)个投影点对应的喷嘴在垂直于所述一个方向的方向上的坐标值y_i+2大于y_i并且与第(i+4)个投影点对应的喷嘴在垂直于所述一个方向的方向上的坐标值y_i+4小于y_i+2，以及与第(i+2)个投影点对应的喷嘴在垂直于所述一个方向的方向上的坐标值y_i+2小于y_i并且与第(i+4)个投影点对应的喷嘴在垂直于所述一个方向的方向上的坐标值y_i+4大于y_i+2。

在使用上述的喷墨头作为直线型头时，也已经发现由于以不正确的角度安装喷墨头所引起的条带缺陷或白色缺陷不明显。所以能够得到良好的打印结果而无需以很高的精度安装喷墨头。

在本发明的另一个方面中，一种喷墨头包括多个用于喷墨的喷嘴，它们成4n(n：自然数)行布置在喷墨头的喷墨表面上，4n行喷嘴彼此平行地在一个方向上延伸，使得当把构成4n行的所有喷嘴从平行于其中包括了该4n行的平面并且垂直于每行的方向上投影到在所述一个方向上延伸的假想直线上时，所得到的喷嘴投影点以规则间距布置在该假想直线上。周期性地布置所述多个喷嘴，该周期对应于布置在该假想直线上的4n+1个投影点的两端处的投影点之间的距离。当把4n行分成四组，每组由彼此靠近的n行构成时，使得在每组的最外行的外侧有不少于n/2行属于相邻行组，并且在每组最外行的内侧没有属于不相邻行组的行，属于每组的喷嘴的投影点在该假想直线上以规则间距布置，该间距对所有的组都是一样的，并且在任何一对属于每一组的喷嘴的相邻投影点之间的间距中包括属于每一个其它组的一个喷嘴的一个投影点。当把4n行分成两组，每组由彼此靠近的2n行构成时，使得在每组的最外行的外侧有不少于3n/2行属于相邻行组，属于每组的喷嘴的投影点在该假想直线上以规则间距布置，该间距对两个组都是一样的，并且在任何一对属于每一组的喷嘴的相邻投影点之间的间距中包括属于另一组的一个喷嘴的一个投影点。另外，所述多个喷嘴在一个区域中关于一个点对称布置，该区域由两条假想直线限定，这两条假想直线垂直于所述一个方向并且彼此分开的距离对应于所述多个喷嘴的一个布置周期。

在使用上述的喷墨头作为具有4n行的直线型头时，也已经发现由于以不正确的角度安装喷墨头所引起的条带缺陷或白色缺陷不明显。所以能够得到良好的打印结果而无需以很高的精度安装喷墨头。另外，这种喷墨头的优点还在于不仅能够处理单色打印，还能够处理双色打印和四色打印。另外，能够在相邻喷嘴组彼此相对转动180度的状态下在平行于这些行的方向上布置多个喷嘴组，每组由4n行组成。

附图说明

通过下面结合附图的描述本发明的其它和进一步的目的、特征以及优点将更充分地呈现，在附图中：

图1是根据本发明第一个实施例的喷墨头的外部透视图；

图2是图1的喷墨头的剖视图；

图3是图1的喷墨头的头主体的平面图；

图4是图3中用交替点划线围绕起来的区域的放大视图；

图5是与压力室对应的图3的头主体的部分剖视图；

图6是形成在图3中示出的致动器上的单独电极的平面图；

图7是在图3中示出的致动器的部分剖视图；

图8是图5中示出的喷嘴板的平面图；

图9是图8中用交替双点划线围绕起来的区域的放大平面图；

图10以放大的形式示出了属于图9中所示一个带状区域R的16个喷嘴的位置关系；

图11示出了图10的16个喷嘴的布置规律；

图12示出了表示视觉传递函数(VTF)的一条曲线和表示视觉传递函数和调制传递函数(MTF)的乘积(MTF乘以VTF)的曲线，其中调制传递函数与示于图10中的喷嘴布置相关；

图13以放大的形式示出了属于根据本发明的第二个实施例的喷墨头中一个带状区域R的16个喷嘴的位置关系；

图14示出了图13的16个喷嘴的布置规律；

图15示出了表示视觉传递函数(VTF)的一条曲线和表示视觉传递函数和调制传递函数(MTF)的乘积(MTF乘以VTF)的曲线，其中调制传递函数与示于图13中的喷嘴布置相关；

图16以放大的形式示出了属于根据本发明的第三个实施例的喷墨头中一个带状区域R的16个喷嘴的位置关系；

图17示出了图16的16个喷嘴的布置规律；

图18示出了表示视觉传递函数(VTF)的一条曲线和表示视觉传递函数和调制传递函数(MTF)的乘积(MTF乘以VTF)的曲线，其中调制传递函数与示于图16中的喷嘴布置相关；

图19示出了当把16个喷嘴行分成第一到第四四行喷嘴组时，对16个喷嘴行的布置的变化；

图20示出了48种喷嘴布置形式；和

图21示出了在传统的喷墨头中对喷嘴的布置和用喷嘴打印出来的线。

具体实施方式

下面参考附图描述本发明的优选实施例。

[第一个实施例]

[头的整体结构]

下面描述根据本发明第一个实施例的喷墨头。图1示出了该实施例的喷墨头1的透视图。图2表示沿图1中线II-II的剖视图。喷墨头1包括向纸张上喷墨的头主体70和放置在头主体70上的基块71。头主体70在沿主扫描方向延伸的平面中具有长方形形状。基块71起到贮存单元的作用，在它内部形成了两个墨贮存器3，墨贮存器3形成为给头主体70供墨的通道。

头主体70包括通道单元4和多个致动器单元21，在通道单元4中形成了墨通道，这些致动器单元21利用环氧基热固性粘结剂粘结到通道单元4的上表面上。通道单元4和致动器单元21都具有把多个薄板分层放置并且彼此粘结在一起的层状结构。作为电源件的柔性印刷电路板(后面简称为FPC)50通过焊接连接到每个致动器单元21的上表面上。如图2所示，每个FPC 50从相应的致动器单元21向左或向右延伸出来。

图3示出了头主体70的平面图。如图3所示，通道单元4在沿一个方向即主扫描方向延伸的平面中具有长方形形状。图3用虚线示出了作为设在通道单元4中的公共墨室的集管流动通道5。墨通过多个开口3a从基块71的墨贮存器3提供到每个集管流动通道5。每个集管流动通道5分成多个沿通道单元4的长度延伸的子集管流动通道5a。

四个在平面图中是梯形的致动器单元21粘结到通道单元4的上表面上。致动器单元21交错布置成两行使得它们避开开口3a。放置每个致动器单元21使得它的平行的相对侧即上侧和下侧沿着通道单元4的长度方向延伸。相邻致动器单元21的相对倾斜侧在通道单元4的宽度方向上彼此部分重叠。

喷墨区域形成在通道单元4的下表面上从而与粘结每个致动器单元21的区域相对，如图4所示，大量喷嘴8在喷墨区域中布置成阵列形式。由大致为菱形的、布置成阵列的压力室10所组成的压力室组9形成在通道单元4与每个致动器单元21相对的表面部分中。换言之，每个致动器单元21具有覆盖大量压力室10的尺寸。

参考图2，基块71由例如不锈钢等金属材料制成。基块71中的每个墨贮存器3都是沿着基块71的长度方向限定的近似长方体空心区域。每个墨贮存器3都通过设在墨贮存器3一端的未示出开口连接到未示出的墨容器，所以墨贮存器3总是充满了墨。墨贮存器3具有沿着墨贮存器3的长度方向交错布置的多对开口3b使得每个开口3b连接到没有提供致动器单元21的区域中的相应开口3a。

基块71下表面73环绕每个开口3b的部分向下伸出并超过下表面73的其它部分。基块71只在下表面73环绕各个开口3b的开口附近部分73a处与通道单元4接触。所以，基块71的下表面73的开口附近部分73a以外的其它区域与头主体70分离。致动器单元21放置在分离区域中。

基块71粘结固定到固定器72的一个凹进内，该凹进形成在固定器72的固定部分72a的下表面上。固定器72包括固定部分72a和一对从固定部分72a的上表面垂直延伸出来的平板状伸出部分72b，并且这对伸出部分72b彼此分开预定的距离放置。粘结在每个致动器单元21上的FPC 50沿着固定器72的伸出部分72b的一个表面延伸，并且在FPC50和伸出部分72b的该表面之间放入例如海棉等弹性材料83。驱动器IC 80设置在每个FPC 50上与固定器72的相应伸出部分72b的该表面相对的区域中。每个FPC 50利用焊接电连接到相应的驱动器IC 80和致动器单元21，从而FPC50能够把驱动器IC 80输出的驱动信号传递给头主体70的致动器单元21。

放置大致为长方体的散热器82使之与每个驱动器IC80的外表面紧密接触。从而能够有效地散发驱动器IC80上产生的热。衬底81放置在相应驱动器IC80和散热器82上部中、每个FPC50的外面。在每个散热器82的上表面与对应的衬底81之间以及每个散热器82的下表面与对应的FPC50之间放置密封件84。每个密封件84粘结到相应的散热器82和衬底81或FPC50上。

图4是图3中交替点划线围绕起来的区域的放大视图。如图4所示，在通道单元4与每个致动器单元21相对的区域中，四个子集管流动通道5a平行于通道单元4的长度方向延伸。每个子集管流动通道5a连接大量的单独墨流动通道，每个单独墨流动通道从子集管流动通道5a的相应出口延伸到喷嘴8。图5的剖视图示出了单独墨流动通道。从图5中明显看出，每个喷嘴8通过图4所示压力室10a、10b、10c、10d中的一个压力室10和孔13连接到子集管流动通道5a。因此在头主体70中为每个压力室10形成了单独墨流动通道7从而使之从子集管流动通道5a的相应出口经过孔13和压力室10延伸到相应的喷嘴8。

[头的截面结构]

由图5显而易见，头主体70具有分层结构，其中一共10个片层材料分层放置在一起。这些片层材料从上侧起分别由致动器单元21、空腔板22、基板23、孔板24、供应板25、集管板26、27和28、盖板29和喷嘴板30构成。在10个片层材料中，除了致动器单元21以外的其它9个板构成了通道单元4。

如下面将详细描述的那样，致动器单元21由如图7所示的4个压电片层41到44构成。通过所提供的电极，使得当施加电场时，只有最上面的一层用作具有工作部分的层(下面简称为“具有工作部分的层”)，而剩下的三层是不具有工作部分的非工作层。空腔板22是金属板，其中在粘结每个致动器单元21的区域中形成了大量大致为菱形的孔，每个孔都形成一个起到压力室10作用的空间。基板23是金属板，对于空腔板22的每个压力室10，基板23内包括位于压力室10与相应的孔13之间的连接孔23a，以及从压力室10到相应的喷嘴8的连接孔23b。

孔板24是金属板，对于空腔板22的每个压力室10，孔板24内包括起到对应于压力室10的孔13作用的孔和从压力室10到相应喷嘴8的连接孔。供应板25是金属板，对于空腔板22的每个压力室10，供应板25内包括在相应的孔13与子集管流动通道5a之间的连接孔和从压力室10到相应喷嘴8的连接孔。每个集管板26、27和28都是其中包括子集管流动通道5a的金属板，对于空腔板22的每个压力室10，每个集管板26、27和28包括一个从压力室10到相应喷嘴8的连接孔。盖板29是金属板，对于空腔板22的每个压力室10，盖板29内包括一个从压力室10到相应喷嘴8的连接孔。喷嘴板30是金属板，其中形成了喷嘴8从而与空腔板22的各个压力室10对应。

21到30这10个片层在彼此定位调整后分层放置在一起，使得在它们中间形成如图5所示的单独墨流动通道7。每个单独墨流动通道7首先从相应的子集管流动通道5a向上延伸；在孔13中水平延伸；从孔13再进一步向上；在压力室10中再次水平延伸；在与孔13相反的方向上倾斜向下延伸一定长度；然后朝向喷嘴8垂直向下延伸。

从图5可以明显地看出，压力室10和孔13设在分层放置的板厚度中的不同层。因此，如图4所示，在通道单元4与每个致动器单元21相对的区域中，可以放置与一个压力室10连接的孔13使之在平面图中与和所述一个压力室10相邻的另一个压力室10重叠。这样就能够以很高的密度彼此相邻地布置压力室10。这样就能够用占据空间相对较小的喷墨头1实现较高分辨率的图像打印。

使得多余的粘结剂流入其中的溢出槽14形成在基板23和集管板28的各个上表面和下表面上，供应板25和集管板26、27的上表面上，以及盖板29的下表面上，从而围绕形成在那些要粘结在一起的每个板的表面上的各个开口。这样的溢出槽14用来防止粘结板的粘结剂被迫进入单独墨流动通道7而改变流动通道的阻力。

[通道单元的详细描述]

参考图4，由大量压力室10构成的压力室组9形成在粘结致动器单元21的区域中。压力室组9具有与粘结了致动器单元21的区域大致相同尺寸的梯形形状。与每个致动器单元21对应形成了压力室组9。

由图4显而易见，属于压力室组9的每个压力室10在它较长对角线的一端连接到相应的喷嘴8，在它较长对角线的另一端通过相应的孔13连接到相应的子集管流动通道5a。如下所述，在每个致动器单元21上成阵列布置单独电极35使得它们与各个压力室10相对，如图6和7所示，每个单独电极35在平面图中近似为菱形并且尺寸比压力室10小。在图4中，为了使得图便于理解，用实线示出了喷嘴8、压力室10、孔13等，虽然由于它们在通道单元4中应该用虚线表示它们。

压力室10在阵列中沿着两个方向彼此靠近布置，这两个方向是布置方向A即第一方向和布置方向B即第二方向。布置方向A沿着喷墨头1的长度方向，即通道单元4的长度方向，并且平行于每个压力室10较短的对角线。布置方向B平行于每个压力室10与布置方向A成钝角θ的一条倾斜边。每个压力室10的每个锐角部分在两个与该压力室10相邻的压力室10之间。布置方向A平行于主扫描方向。

在两个布置方向A和B彼此靠近地布置成阵列的压力室10在布置方向A上的间距相应为37.5dpi。在与一个致动器单元21对应的每个区域中，在布置方向B上布置16个压力室10。

大量布置成阵列的压力室10形成了多个在图4的布置方向A上延伸的压力室行。当从垂直于图4的第三方向观察时，这些压力室行根据相对于子集管流动通道5a的位置分成第一压力室行11a、第二压力室行11b、第三压力室行11c和第四压力室行11d。第一到第四压力室行11a到11d以四个一组的形式按照11c-＞11d-＞11a-＞11b-＞11c-＞11d-＞…11b的顺序循环布置。

在构成每个第一压力室行11a的任何一个压力室10a和构成每个第二压力室行11b的任何一个压力室10b中，当从第三方向观察时，相应的喷嘴8相对于垂直于图4中布置方向A的方向C位于图4中压力室10a或10b的下侧。方向C平行于副扫描方向。更具体地说，对于每个压力室10a，当从第三方向观察时，相应的喷嘴8大致与该压力室10a的下部锐角部分相对。对于每个压力室10b，当从第三方向观察时，相应的喷嘴8与在该压力室10b的下部锐角部分的右下侧上和该压力室10b相邻的压力室10c的长度的中间部分相对。另一方面，在构成每个第三压力室行11c的任何一个压力室10c和构成每个第四压力室行11d的任何一个压力室10d中，当从第三方向观察时，相应的喷嘴8相对于方向C位于图4中压力室10c或10d的上侧。更具体地说，对于每个压力室10c，当从第三方向观察时，相应的喷嘴8与和该压力室10c的上部锐角部分在右上方离开一定距离的位置相对。对于每个压力室10d，当从第三方向观察时，相应的喷嘴8与在该压力室10d的上部锐角部分的右上侧上和该压力室10d相邻的压力室10c长度的下端附近相对。

在任何一个第一和第四压力室行11a和11d中，当从第三方向观察时，比每个压力室10a或10d的一半大的区域与子集管流动通道5a重叠。在任何一个第二和第三压力室行11b和11c中，当从第三方向观察时，每个压力室10b或10c的几乎整个区域不与子集管流动通道5a重叠。所以可以尽可能地加宽每个子集管流动通道5a的宽度，使得和属于任何压力室行的任何压力室10连接的喷嘴8不与任何子集管流动通道5a重叠，这样墨就能够平稳地提供给每个压力室10。

[致动器单元的详细描述]

下面描述致动器单元21的结构。大量单独电极35以与压力室10相同的形式在每个致动器单元21上布置成阵列。放置每个单独电极35使之在平面图中与对应的压力室10重叠。

图6示出了单独电极35的平面图。如图6所示，单独电极35具有主电极部分35a和从主电极部分35a延伸出来的辅助电极部分35b。放置主电极部分35a使之与相应的压力室10重叠并且在平面图中包含在压力室10中。在平面图中辅助电极部分35b基本位于压力室10的外部。

图7是沿着图6的线VII-VII的剖视图。如图7所示，致动器单元21包括四个压电片层41、42、43和44，它们形成相等的厚度，大约为15μm。压电片层41到44形成为一个连续的平板层从而放置在大量形成在头主体70的一个喷墨区域中的压力室10上。由于压电片层41到44形成为放置在大量压力室10上的连续平板层，通过例如使用丝网印刷术，单独电极35能够以很高的密度布置在压电片层41上。因此，也能够以很高的密度布置所形成的压力室10使其与各个单独电极35对应。这样就实现了高分辨率图像打印。每个压电片层41到44由具有铁电性的锆钛酸铅(PZT)系陶瓷材料制成。

如图6所示，单独电极35的主电极部分35a形成在最上层的压电片层41上，主电极部分35a具有在平面图中与压力室10的形状基本类似的近似菱形形状。每个近似菱形的主电极部分35a的下部锐角部分向外延伸，从而与放置在相应压力室10外部的辅助电极部分35b连接。在辅助电极部分35b的一端设有与单独电极35电连接的圆形焊盘36。如图7所示，焊盘36与空腔板22中没有形成压力室10的区域相对。焊盘36由例如含有玻璃粉的金制成。如图6所示，焊盘36粘结在辅助电极部分35b延伸部分的上表面上。尽管在图7中略去了相应的FPC50，但是焊盘36电连接设在FPC50上的触点。为了实现这种连接，必须把FPC50的触点压到焊盘36上。在该实施例中，由于空腔板22与焊盘36相对的区域中没有包括压力室10，所以能够通过充分挤压实现可靠的连接。

在压电片层41的几乎整个区域中在最上层的压电片层41和次上层的的压电片层42之间放入与压电片层41具有相同外形、厚度大约2μm的公共电极34。单独电极35和公共电极34由例如Ag-Pd系金属材料制成。

公共电极34在一个未示出的区域接地从而保持在地电位。因此，公共电极34在与任何压力室10对应的区域中保持相等的某个电位，在本实施例中即地电位。每个单独电极35通过相应的FPC 50连接相应的驱动器IC 80，FPC 50包括多个与各个单独电极35对应的彼此独立导线，从而可以彼此独立地控制与各个压力室10对应的单独电极35的电位。

[致动器单元的驱动方法]

下面描述致动器单元21的驱动方法。致动器单元21中压电片层41沿着压电片层41的厚度方向极化。致动器单元21具有所谓的单一型结构，其中上侧(即远离每个压力室10侧)的压电片层41作为其中具有工作部分的层，而下侧(即靠近每个压力室10侧)的三个压电片层42到44作为非工作层。因此，当把单独电极35设定在预定的正电势或负电势时，如果例如在与极化相同的方向上产生了电场，夹在电极之间并且已经施加了电场的那部分压电片层41就起到工作部分的作用，即压力产生部分。因此，由于横向压电效应，压电片层41在垂直于极化方向的方向上收缩。

在该实施例中，当施加电场时，夹在公共电极34和每个单独电极35的主电极部分35a之间的那部分压电片层41起到利用压电效应产生变形的工作部分的作用。另一方面，没有外部电场施加到压电片层41下面的三个压电片层42到44上，所以压电片层42到44几乎不起到工作部分的作用。因此，夹在公共电极34和单独电极35的主电极部分35a之间的那部分压电片层41由于横向压电效应在垂直于极化的方向上收缩。

由于没有受到电场的影响，压电片层42到44自身不变形。因此在上侧的压电片层41和下侧的压电片层42到44之间在垂直于极化方向的方向上产生了变形差别。所以整个压电片层41到44会朝向非工作侧凸起变形，这就称为单一型变形。如图7所示，这时由压电片层41到44所构成的致动器单元21的下表面作为限定了每个压力室10的分隔壁固定到空腔板22的上表面上。所以压电片层41到44的变形使得它们变形凸起进入相应的压力室10。这样压力室10的容积减少，增加了墨的压力；接着墨通过相应的喷嘴8喷出。然后，当单独电极35的电势回到与公共电极34相同的电势时，压电片层41到44恢复初始形状。因此压力室10恢复到其初始容积，并且从相应的子集管流动通道5a把墨吸入压力室10。

在另一种驱动方法中，事先设定任意单独电极35的电势使其与公共电极34的电势不同。每当收到喷墨请求时，相应的单独电极35立刻设定到与公共电极34相同的电势。然后，在预定的定时单独电极35再次设定到与公共电极34的电势不同的所述电势。在这种情况下，当单独电极35的电势变得等于公共电极34的电势时，压电片层41到44恢复初始形状。于是相对于初始状态即当两个电极的电势彼此不同时的状态，相应压力室10的容积增加了。接着从相应的子集管流动通道5a把墨吸入压力室10。然后在所述定时时刻当再次把单独电极35设定到与公共电极34不同的所述电势时，压电片层41到44变形凸起进入压力室10。然后由于压力室10的容积减少，墨压增加从而喷墨。在上述的喷墨头1中，当根据对打印介质的输送正确驱动每个致动器单元21时，就能够以600dpi的分辨率打印字符、图形等。

[喷嘴布置的详细描述]

图8示出了示于图5中的喷嘴板30的平面图。如图8所示，在喷嘴板30上，形成了四个喷嘴组51使得它们与各个喷墨区域对应，在每个喷嘴组51中多个喷嘴8彼此靠近地布置成阵列。四个喷嘴组51交错地布置成两行。每个喷嘴组51在平面图中具有和每个致动器单元21大致相同形状的梯形区域。每个喷嘴组51的平行相对侧沿着喷嘴板30的长度方向放置。相邻喷嘴组51的相对倾斜侧在喷嘴板30的宽度方向上彼此部分重叠。

图9示出了在图8中用交替双点划线围绕起来的区域的放大平面图。如图9所示，每个喷嘴组51具有16个喷嘴行52，每个喷嘴行52中的喷嘴8沿着布置方向A布置。16个喷嘴行52彼此平行。构成每个喷嘴行52的喷嘴8的间距对应为37.5dpi。布置方向A沿着喷墨头1的长度方向，即通道单元4的长度方向。布置方向A平行于上述的主扫描方向。

放置每个喷嘴行52使得它们不与任何一个图4中示出的子集管流动通道5a相对。在每个喷嘴组51的喷嘴行52中，把最靠近喷嘴组51的较短侧的喷嘴行52称为第一喷嘴行52a，然后朝向喷嘴组51的较长侧依次把剩下的喷嘴行52称为第二喷嘴行52b、第三喷嘴行52c…和第十六喷嘴行52p。在这种情况下，构成第一喷嘴行52a的喷嘴8的数目最小，而构成第十六喷嘴行52p的喷嘴8的数目最大。也就是说，在从喷嘴组51的较长侧向着较短侧的方向上，构成每个喷嘴行52的喷嘴8数目减少。

如图9所示，放置16个喷嘴行52使得第四和第五喷嘴行52d和52e之间、第八与第九喷嘴行52h和52i之间、第十二和第十三喷嘴行52l和52m之间的间距最窄。当用Y表示最窄的间距时，第二和第三喷嘴行52b和52c之间、第六和第七喷嘴行52f和52g之间、第十和第十一喷嘴行52j和52k之间、第十四和第十五喷嘴行52n和52o之间的每个最宽间距对应为7Y。

图9示出了在垂直于布置方向A的方向C上延伸的带状区域R，它在布置方向A上具有的宽度为678.0微米，与37.5dpi对应。带状区域R的左边界线延伸到属于喷嘴行52a的喷嘴上。带状区域R内包括分别属于每个喷嘴行52a到52p的一个喷嘴。

图10以放大的形式示出了属于一个带状区域R的16个喷嘴8的位置关系。图11用来解释图10的16个喷嘴的布置规律。在图10中，垂直方向和水平方向的比例尺彼此不同，并且为了方便反转了图9中喷嘴8的垂直位置。如图10所示，当16个喷嘴8从垂直于布置方向A的方向投影到在布置方向A上延伸的一条假想直线上时，如图11所示，得到的投影点的布置间距与600dpi的打印分辨率对应。因此，当根据对打印介质的输送正确驱动每个致动器单元21时，就能够以分辨率600dpi打印字符、图形等。

大量喷嘴8周期性地布置在喷嘴板30上，通过把与37.5dpi对应的带状区域R的宽度加上与600dpi对应的相邻投影点之间的间距宽度得到该周期。也就是说，即使把其左边界线延伸到属于喷嘴行52a的喷嘴8上的带状区域R设定在喷嘴组51中的任何位置，在带状区域R中也得到相同形式的喷嘴布置。

当从左起对图10的16个喷嘴8按顺序标以(1)到(16)时，从下侧即从图9的上侧起以(1)、(9)、(5)、(3)、(13)、(11)、(7)、(2)、(15)、(10)、(6)、(4)、(14)、(12)、(8)和(16)的顺序布置16个喷嘴8。

从图10中充分理解，16个喷嘴8在布置方向A上交错布置。更具体地说，当用yi表示每个喷嘴8在方向C上的坐标值时，其中i是指定各个喷嘴8的数，在本情况下i是(1)到(16)中的一个数，满足条件y(1)＜y(2)＞y(3)＜y(4)＞y(5)＜y(6)＞y(7)＜y(8)＞y(9)＜y(10)＞y(11)＜y(12)＞y(13)＜y(14)＞y(15)＜y(16)。

另外，如果从16个喷嘴8中只取出奇数或偶数的喷嘴8，它们也在布置方向A上交错排列。更具体地说，同时满足y(1)＜y(3)＞y(5)＜y(7)＞y(9)＜y(11)＞y(13)＜y(15)和y(2)＜y(4)＞y(6)＜y(8)＞y(10)＜y(12)＞y(14)＜y(16)。

通过比较图9和图4充分理解，任何属于四个喷嘴行52a、52b、52c和52e的喷嘴8连接到公共的子集管流动通道5a。任何属于四个喷嘴行52d、52g、52f和52i的喷嘴8连接到公共的子集管流动通道5a，该公共的子集管流动通道5a与属于四个喷嘴行52a、52b、52c和52e的喷嘴8连接的所述子集管流动通道5a的下侧相邻。任何属于四个喷嘴行52h、52k、52j和52m的任意喷嘴8连接到公共的子集管流动通道5a，该公共的子集管流动通道5a与属于四个喷嘴行52d、52g、52f和52i的喷嘴8连接的所述子集管流动通道5a的下侧相邻。任何属于四个喷嘴行52l、52o、52n和52p的喷嘴8连接公共的子集管流动通道5a，该子集管流动通道5a与属于四个喷嘴行52h、52k、52j和52m的喷嘴8连接的所述子集管流动通道5a的下侧相邻。

因此，在改变图4示出的集管设计使得不同颜色的墨在各个子集管流动通道5a中流动的情况下，可以把16个喷嘴行52a到52p分成四组，每组由喷出同样颜色墨的四个喷嘴行52组成，每一组都将称为四行喷嘴组。更具体地说，可以把16个喷嘴行52a到52p分成以下各组，即由四个喷嘴行52a、52b、52c和52e组成的一组，将其称为第一四行组；由四个喷嘴行52d、52f、52g和52i组成的一组，将其称为第二四行组；由四个喷嘴行52h、52j、52k和52m组成的一组，将其称为第三四行组；由四个喷嘴行52l、52n、52o和52p组成的一组，将其称为第四四行组。

在这种情况下，如图11所示，当把属于带状区域R的16个喷嘴8中属于第一四行喷嘴组的四个喷嘴(1)、(5)、(9)和(13)从垂直于布置方向A的方向上投影到在布置方向A上延伸的一条假想直线上时，四个喷嘴的投影点的布置间距对应于150dpi。与之类似，当把属于第二四行喷嘴组的四个喷嘴(3)，(7)，(11)，(15)、属于第三四行喷嘴组的四个喷嘴(2)，(6)，(10)，(14)、属于第四四行喷嘴组的四个喷嘴(4)，(8)，(12)，(16)从垂直于布置方向A的方向上投影到在布置方向A上延伸的一条假想直线上时，任何一组投影点的布置间距也对应于150dpi。

另外，在属于任何一个四行喷嘴组的喷嘴8的每一对相邻投影点之间，总是有属于其它的每一个四行喷嘴组的喷嘴8的一个投影点。更具体地说，在属于第一四行组的喷嘴(5)和(9)的相邻投影点之间，有属于第二四行组的喷嘴(7)的投影点、属于第三四行组的喷嘴(6)的投影点和属于第四四行组的喷嘴(8)的投影点。再例如，在属于第三四行组的喷嘴(10)和(14)的相邻投影点之间，有属于第一四行组的喷嘴(13)的投影点、属于第二四行组的喷嘴(11)的投影点和属于第四四行组的喷嘴(12)的投影点。

由于第一到第四四行喷嘴组这四个四行喷嘴组具有这种特征，所以该实施例的喷墨头1不仅能够处理单色打印，还能够处理四色打印。

另外，在改变图4示出的集管设计使得不同颜色的墨在各对相邻的子集管流动通道5a中流动的情况下，可以把16个喷嘴行52a到52p分成两个八行喷嘴组，每组由喷出同样颜色墨的八个喷嘴行52组成。更具体地说，可以把16个喷嘴行52a到52p分成以下两组，即由八个喷嘴行52a、52d、52c、52g、52b、52f、52e和52i组成的一组，将其称为第一八行喷嘴组；由八个喷嘴行52h、52l、52k、52o、52j、52n、52m和52p组成的一组，将其称为第二八行喷嘴组。

在这种情况下，当把属于带状区域R的16个喷嘴8中属于第一八行喷嘴组的八个喷嘴(1)、(3)、(5)、(7)、(9)、(11)、(13)和(15)从垂直于布置方向A的方向上投影到在布置方向A上延伸的一条假想直线上时，八个喷嘴的投影点的布置间距对应于300dpi。与之类似，当把属于第二八行喷嘴组的八个喷嘴(2)、(4)、(6)、(8)、(10)、(12)、(14)和(16)从垂直于布置方向A的方向上投影到在布置方向A上延伸的一条假想直线上时，八个喷嘴的投影点的布置间距也对应于300dpi。

另外，在属于任何一个八行喷嘴组的喷嘴8的每一对相邻投影点之间，总是有属于另一个八行喷嘴组的喷嘴8的一个投影点。更具体地说，在属于第一八行喷嘴组的喷嘴(5)和(7)的相邻投影点之间，有属于第二八行喷嘴组的喷嘴(6)的投影点。再例如，在属于第二八行喷嘴组的喷嘴(10)和(12)的相邻投影点之间，有属于第一八行喷嘴组的喷嘴(11)的投影点。

由于第一和第二两组八行喷嘴组具有这种特征，所以本实施例的喷墨头1除了能够处理单色打印和四色打印外，还能够处理双色打印。

从图10充分理解，16个喷嘴8关于带状区域R中的一个点对称布置，或者说关于与喷嘴布置的一个周期对应的区域中的一个点对称布置，即该区域比带状区域R宽出与600dpi对应的长度。也就是说，点O可以是任何以下直线的中点，即在喷嘴(1)和(16)之间延伸的直线的中点；在喷嘴(2)和(15)之间延伸的直线的中点；在喷嘴(3)和(14)之间延伸的直线的中点；在喷嘴(4)和(13)之间延伸的直线的中点；在喷嘴(5)和(12)之间延伸的直线的中点；在喷嘴(6)和(11)之间延伸的直线的中点；在喷嘴(7)和(10)之间延伸的直线的中点；在喷嘴(8)和(9)之间延伸的直线的中点。因此，如图8所示，可以布置分别由16个喷嘴行52组成的四个喷嘴组51使得在相邻喷嘴组51彼此相对转动180度后，所有喷嘴组51的行彼此平行。如果在该喷嘴板30上像该实施例中这样形成梯形喷嘴组51，就很容易设计喷嘴板30。

图12示出了视觉传递函数(VTF)，该函数表示人类视觉辨别的敏感度和空间频率之间的关系，而空间频率则基于所出现的条带的间距来确定。通过下面的公式得到表示图12中的视觉传递函数的曲线61：

VTF＝5.05×exp(-0.138×x×f×π/180)×{1-exp(-0.1×x×f×π/180)}

其中x表示观察距离，f表示空间频率。

在图12的视觉传递函数中，当空间频率大约是1/mm时敏感度最大。也就是说，当空间频率大约是1/mm时条带最明显。当空间频率从1/mm处增加或减小时，视觉辨别的敏感度减小并且条带变得不明显。

图12进一步示出了表示视觉传递函数和调制传递函数(MTF)的乘积(MTF乘以VTF)的曲线62，其中调制传递函数由示于图10中的喷嘴布置限定。如图12所示，MTF乘以VTF在分别与16个喷嘴、8个喷嘴、6个喷嘴和4个喷嘴的组对应的空间频率的1.5/mm，3/mm，4.4/mm和5.9/mm附近具有峰值。在这些峰值中，靠近空间频率3/mm的峰值最高，它与8个喷嘴的组对应。

本发明的发明人已经证实人类不能敏锐地感觉到喷墨头1的打印物上出现的条带缺陷或白色缺陷。也就是说，根据该实施例，在使用喷墨头1作为直线型头时，由于以不正确的角度安装喷墨头1所引起的条带缺陷或白色缺陷很不明显。所以甚至无需要求以很高的精度安装喷墨头1就能够得到很好的打印物。

在该实施例的喷墨头1中，在四个峰值处的MTF乘以VTF的总值是0.088。相比之下，在图21的喷嘴布置情况中，MTF乘以VTF的总值是0.110。在后一种情况中的条带缺陷或白色缺陷就很明显。根据本发明的发明人的实验结果，已经证实当MTF乘以VTF的总值不超过0.10时，条带缺陷或白色缺陷就不明显。MTF乘以VTF的总值越小越理想。

另外，如上所述，喷墨头1满足条件y(1)＜y(2)＞y(3)＜y(4)＞y(5)＜y(6)＞y(7)＜y(8)＞y(9)＜y(10)＞y(11)＜y(12)＞y(13)＜y(14)＞y(15)＜y(16)，还满足y(1)＜y(3)＞y(5)＜y(7)＞y(9)＜y(11)＞y(13)＜y(15)和y(2)＜y(4)＞y(6)＜y(8)＞y(10)＜y(12)＞y(14)＜y(16)这两个条件。可以相信满足这些条件就基本意味着实现了喷嘴在带状区域内均匀分布的一种喷嘴分布。因此，在使用该实施例的喷墨头1得到的打印物上，条带缺陷或白色缺陷就不明显。

[第二和第三个实施例]

下面描述本发明的第二和第三个实施例。第二和第三个实施例中的喷墨头的结构与第一个实施例除了喷嘴的布置以外基本一样。因此在下面的描述中，把重点放在与第一个实施例的不同之处，并且尽可能多地略去重复描述。另外，相应地，用和第一个实施例中一样的参考标号表示与第一个实施例中相同的部件，因而略去对它们的描述。

图13和图16分别以放大的形式示出了在第二和第三个实施例的喷墨头中属于一个带状区域R的16个喷嘴8的位置关系。图13和图16对应于第一个实施例的图10。图14和17分别用来解释图13和图16所示的16个喷嘴的布置规律。图14和图17对应于第一个实施例的图11。如图13或图16所示，当16个喷嘴8从垂直于布置方向A的方向投影到在布置方向A上延伸的一条假想直线上时，如图14或17所示，得到的投影点的布置间距与600dpi的打印分辨率对应。因此，当根据对打印介质的输送正确驱动每个致动器单元21时，就能够以分辨率600dpi打印字符、图形等。16个喷嘴8以规则的间距布置在方向C上。

大量喷嘴8成周期布置在第二或第三个实施例的喷墨头的喷嘴板30上，通过把与37.5dpi对应的带状区域R的宽度加上与600dpi对应的相邻投影点之间的间距宽度得到该周期。也就是说，即使把其左边界线延伸到属于图13情况中的喷嘴行52a或图16情况中的喷嘴行52h的喷嘴8上的带状区域R设定在喷嘴组51中的任意位置，在带状区域R中都得到相同形式的喷嘴布置。

当从左起对图13的16个喷嘴8按顺序标以(1)到(16)时，这16个喷嘴8从下侧起以(1)、(9)、(5)、(13)、(3)、(11)、(7)、(15)、(2)、(10)、(6)、(14)、(4)、(12)、(8)和(16)的顺序布置。另一方面，当从左起对图16的16个喷嘴8按顺序标以(1)到(16)时，这16个喷嘴8从下侧起以(7)、(11)、(3)、(15)、(9)、(13)、(5)、(1)、(16)、(12)、(4)、(8)、(2)、(14)、(6)和(10)的顺序布置。

从图13或16充分理解，16个喷嘴8在布置方向A上交错布置。更具体地说，当用yi表示每个喷嘴8在方向C上的坐标值时，其中i是指定各个喷嘴8的数，在本情况下i是(1)到(16)中的一个数，满足条件y(1)＜y(2)＞y(3)＜y(4)＞y(5)＜y(6)＞y(7)＜y(8)＞y(9)＜y(10)＞y(11)＜y(12)＞y(13)＜y(14)＞y(15)＜y(16)。

另外，如果从16个喷嘴8中只取出奇数或偶数的喷嘴8，它们也在布置方向A上交错排列。更具体地说，它们满足y(1)＜y(3)＞y(5)＜y(7)＞y(9)＜y(11)＞y(13)＜y(15)和y(2)＜y(4)＞y(6)＜y(8)＞y(10)＜y(12)＞y(14)＜y(16)。

与第一个实施例不同，在第二或第三个实施例的喷墨头中，任何属于四个喷嘴行52a、52b、52c、52d的喷嘴8连接公共的子集管流动通道5a。任何属于四个喷嘴行52e、52f、52g、52h的喷嘴8连接公共的子集管流动通道5a，该公共的子集管流动通道5a与属于四个喷嘴行52a、52b、52c、52d的喷嘴8连接的所述子集管流动通道5a的下侧相邻。任何属于四个喷嘴行52i、52j、52k、52l的喷嘴8连接公共的子集管流动通道5a，该公共的子集管流动通道5a与属于四个喷嘴行52e、52f、52g、52h的喷嘴8连接的所述子集管流动通道5a的下侧相邻。任何属于四个喷嘴行52m、52n、52o、52p的喷嘴8连接公共的子集管流动通道5a，该子集管流动通道5a与属于四个喷嘴行52i、52j、52k、52l的喷嘴8连接的所述子集管流动通道5a的下侧相邻。

因此，在集管设计中不同颜色的墨在各个子集管流动通道5a中流动的情况下，可以把16个喷嘴行52a到52p分成四组，每组由喷出同样颜色墨的四个喷嘴行52组成，把每个组都称为四行喷嘴组。更具体地说，可以把16个喷嘴行52a到52p分成以下各组，即由四个喷嘴行52a、52b、52c、52d组成的一组，将其称为第一四行组；由四个喷嘴行52e、52f、52g、52h组成的一组，将其称为第二四行组；由四个喷嘴行52i、52j、52k、52l组成的一组，将其称为第三四行组；由四个喷嘴行52m、52n、52o、52p组成的一组，将其称为第四四行组。

在图13中，当把属于带状区域R的16个喷嘴8中属于第一四行喷嘴组的四个喷嘴(1)、(5)、(9)、(13)从垂直于布置方向A的方向上投影到在布置方向A上延伸的一条假想直线上时，那么如图14所示，四个喷嘴的投影点的布置间距对应于150dpi。与之类似，当把属于第二四行喷嘴组的四个喷嘴(3)，(7)，(11)，(15)、属于第三四行喷嘴组的四个喷嘴(2)，(6)，(10)，(14)、属于第四四行喷嘴组的四个喷嘴(4)，(8)，(12)，(16)从垂直于布置方向A的方向上投影到在布置方向A上延伸的该假想直线上时，任何组的投影点的布置间距也都对应于150dpi。

另外，在属于任何一个四行喷嘴组的喷嘴8的每一对相邻投影点之间，总是有属于其它的每个四行喷嘴组的喷嘴8的一个投影点。更具体地说，在属于第一四行组的喷嘴(5)和(9)的相邻投影点之间，有属于第二四行组的喷嘴(7)的投影点、属于第三四行组的喷嘴(6)的投影点和属于第四四行组的喷嘴(8)的投影点。再例如，在属于第三四行组的喷嘴(10)和(14)的相邻投影点之间，有属于第一四行组的喷嘴(13)的投影点、属于第二四行组的喷嘴(11)的投影点和属于第四四行组的喷嘴(12)的投影点。

另一方面，在图16的情况中，当把属于带状区域R的16个喷嘴8中属于第一四行喷嘴组的四个喷嘴(3)、(7)、(11)、(15)从垂直于布置方向A的方向上投影到在布置方向A上延伸的一条假想直线上时，那么如图14所示，四个喷嘴的投影点的布置间距对应于150dpi。与之类似，当把属于第二四行喷嘴组的四个喷嘴(1)，(5)，(9)，(13)、属于第三四行喷嘴组的四个喷嘴(4)，(8)，(12)，(16)、属于第四四行喷嘴组的四个喷嘴(2)，(6)，(10)，(14)从垂直于布置方向A的方向上投影到在布置方向A上延伸的该假想直线上时，任何一组的投影点的布置间距也对应于150dpi。

另外，在属于任何一个四行喷嘴组的喷嘴8的每一对相邻投影点之间，总是有属于其它的每一个四行喷嘴组的喷嘴8的一个投影点。更具体地说，在属于第二四行组的喷嘴(5)和(9)的相邻投影点之间，有属于第一四行组的喷嘴(7)的投影点、属于第三四行组的喷嘴(8)的投影点和属于第四四行组的喷嘴(6)的投影点。再例如，在属于第四四行组的喷嘴(10)和(14)的相邻投影点之间，有属于第一四行组的喷嘴(11)的投影点、属于第二四行组的喷嘴(13)的投影点和属于第三四行组的喷嘴(12)的投影点。

由于第一到第四四行喷嘴组这四个四行喷嘴组具有这种特征，所以第二或第三实施例的喷墨头不仅能够处理单色打印，还能够处理四色打印。

另外，在图13或16的任一情况中，在集管设计中不同颜色的墨在各对相邻的子集管流动通道5a中流动的情况下，可以把16个喷嘴行52a到52p分成两个八行喷嘴组，每组由喷出同样颜色墨的八个喷嘴行52组成。更具体地说，可以把16个喷嘴行52a到52p分成以下两组，即由八个喷嘴行52a、52b、52c、52d、52e、52f、52g、52h组成的一组，将其称为第一八行喷嘴组；由八个喷嘴行52i、52j、52k、52l、52n、52m、52o、52p组成的一组，将其称为第二八行喷嘴组。

在这种情况下，当把属于带状区域R的16个喷嘴8中属于第一八行喷嘴组的八个喷嘴(1)、(3)、(5)、(7)、(9)、(11)、(13)、(15)从垂直于布置方向A的方向上投影到在布置方向A上延伸的一条假想直线上时，那么如图14或17所示，八个喷嘴的投影点的布置间距对应于300dpi。与之类似，当把属于第二八行喷嘴组的八个喷嘴(2)、(4)、(6)、(8)、(10)、(12)、(14)、(16)从垂直于布置方向A的方向上投影到在布置方向A上延伸的该假想直线上时，八个喷嘴的投影点的布置间距也对应于300dpi。

由于第一和第二两组八行喷嘴组具有这种特征，所以第二或第三实施例的喷墨头1除了能够处理单色打印和四色打印外，还能够处理双色打印。

从图13或16充分理解，16个喷嘴8关于带状区域R中的一个点对称布置，或者说关于与喷嘴布置的一个周期对应的区域中的一个点对称布置，即该区域比带状区域R宽出与600dpi对应的长度。也就是说，点O可以是任何以下直线的中点，即在喷嘴(1)和(16)之间延伸的直线的中点；在喷嘴(2)和(15)之间延伸的直线的中点；在喷嘴(3)和(14)之间延伸的直线的中点；在喷嘴(4)和(13)之间延伸的直线的中点；在喷嘴(5)和(12)之间延伸的直线的中点；在喷嘴(6)和(11)之间延伸的直线的中点；在喷嘴(7)和(10)之间延伸的直线的中点；在喷嘴(8)和(9)之间延伸的直线的中点。因此，如图8所示，可以布置分别由16个喷嘴行52组成的四个喷嘴组51使得在相邻喷嘴组51彼此相对转动180度后，所有喷嘴组51的行彼此平行。如果在该喷嘴板30上像第二或第三个实施例中这样形成梯形喷嘴组51，就很容易设计喷嘴板30。

类似于图12，图15示出了表示相同视觉传递函数的曲线61和表示视觉传递函数和调制传递函数(MTF)的乘积(MTF乘以VTF)的曲线63，其中调制传递函数由示于图13中的喷嘴布置限定。如图15所示，MTF乘以VTF在分别与16个喷嘴、8个喷嘴、6个喷嘴和4个喷嘴的组对应的空间频率1.5/mm、3/mm、4.4/mm和5.9/mm附近具有峰值。在这些峰值中，分别与16个喷嘴和8个喷嘴的组对应的靠近空间频率1.5/mm和3/mm的峰值比其它两个峰值高很多。

类似于图12，图18示出了表示相同视觉传递函数的曲线61和表示视觉传递函数和调制传递函数(MTF)的乘积(MTF乘以VTF)的曲线64，其中调制传递函数由示于图16中的喷嘴布置限定。如图18所示，MTF乘以VTF在分别与16个喷嘴、6个喷嘴和4个喷嘴的组对应的空间频率1.5/mm、4.4/mm和5.9/mm附近具有峰值。

本发明的发明人已经证实人类不能敏锐地感觉到第二和第三个实施例中任一个喷墨头的打印物上出现的条带缺陷或白色缺陷。也就是说，在使用具有按图13或16示出的喷嘴布置的喷墨头作为直线型头时，由于以不正确的角度安装喷墨头所引起的条带缺陷或白色缺陷很不明显。所以甚至无需要求以很高的精度安装喷墨头就能够得到很好的打印物。在图13的喷墨头中，MTF乘以VTF在四个峰值处的总值是0.098。另一方面，在图16的喷墨头中，MTF乘以VTF在这三个峰处的总值是0.031。

另外，如上所述，第二和第三个实施例的喷墨头都满足条件y(1)＜y(2)＞y(3)＜y(4)＞y(5)＜y(6)＞y(7)＜y(8)＞y(9)＜y(10)＞y(11)＜y(12)＞y(13)＜y(14)＞y(15)＜y(16)，还满足y(1)＜y(3)＞y(5)＜y(7)＞y(9)＜y(11)＞y(13)＜y(15)和y(2)＜y(4)＞y(6)＜y(8)＞y(10)＜y(12)＞y(14)＜y(16)这两个条件。可以相信满足这些条件就基本意味着实现了喷嘴在带状区域内均匀分布的一种喷嘴分布。因此，在使用第二和第三个实施例的喷墨头得到的打印物上，条带缺陷或白色缺陷就不明显。

[其它的实施例]

下面描述不同于上述第一到第三个实施例的其它实施例。图19示出了当如上所述把16个喷嘴行分成第一到第四四行喷嘴组时对16个喷嘴行的布置变化。在图19中，分别用(1)、(2)、(3)和(4)表示属于第一到第四四行喷嘴组的喷嘴。如果把图19的16个喷嘴行分成两个八行喷嘴组，那么(1)或(2)表示的喷嘴属于第一八行喷嘴组，(3)或(4)表示的喷嘴属于第二八行喷嘴组。

图19示出了类型1到类型16这16种布置变化。在这些类型中，类型6对应于图10的第一个实施例，类型1对应于图13和16的第二个和第三个实施例。在图19的类型1到类型16这16种布置变化中的任何一种布置变化中，在每个四行喷嘴组最外一行的外侧，有两个或更多个属于与该四行喷嘴组相邻的另一个四行喷嘴组的喷嘴行。另外，在每个四行喷嘴组最外一行的内侧，没有属于不与该四行喷嘴组相邻的四行喷嘴组的喷嘴行。另一方面，在如上所述把16个喷嘴行分成第一和第二八行喷嘴组的情况下，在图19的类型1到类型16这16种布置变化中的任何一种布置变化中，在每个八行喷嘴组最外一行的外侧，有六个或更多个属于与该八行喷嘴组相邻的另一个八行喷嘴组的喷嘴行。

另外，在布置分别属于第一到第四四行喷嘴组的四个喷嘴时，示于图19的每种类型对于布置形式都有一定的自由度。当如上所述考虑到要能够处理四色打印和双色打印时，其自由度表现为一共有48种形式，该数字通过4！(每组的喷嘴数)乘以4(组数)/2(对称)得到。图20示出了这48种喷嘴布置形式。在这些布置形式中，从左数起第三种布置形式对应于图10和13，从右数起第十种布置形式对应于图16。但是在图10的情况中，在四行喷嘴组之间的边界线上的两个喷嘴交换了位置。这是由于图10对应于图19中示出的类型6。

图20的48种形式中的任何一种都满足与第一个实施例中描述的喷嘴布置条件一样的布置条件，即：(a)以规则间距布置投影点；(b)不论是针对所有16个喷嘴还是只针对其中的奇数喷嘴或偶数喷嘴，这些喷嘴在布置方向A上都交错布置；(c)即使当把48种形式中的每一种喷嘴布置像在图19中一样把它们按各种颜色分组，那么不论是每组包括两个喷嘴行还是每组包括四个喷嘴行的情况下，类似于第一个实施例，属于每组的喷嘴投影点的布置规则间距对所有组来讲是一样的，并且在属于每组的喷嘴的相邻投影点之间，总是有属于其它每组的一个喷嘴投影点。另外，在每种喷嘴布置的一个周期中，16个喷嘴能够关于一个点对称布置。

在上述的条件(a)到(c)中，图20的每种形式都满足条件(a)并且至少满足条件(b)和(c)中的一个条件。任何满足条件(a)和(b)的喷嘴布置形式和满足条件(a)和(c)的喷嘴布置形式都实现了喷嘴在带状区域R中均匀分布的喷嘴分布。因此，在喷墨头中的喷嘴布置成图20的48种形式中的任何一种时，MTF乘以VTF的总值相对较小，并且利用这样的喷墨头得到的打印物上的条带缺陷或白色缺陷就不明显。因此，喷嘴布置形式满足条件(a)与(b)的喷墨头和喷嘴布置形式满足条件(a)和(c)的喷墨头就有效地防止条带缺陷和白色缺陷。

在上述的实施例中，可以充分改变每个流动通道或每个压力室的形状等。每组中包括的喷嘴数目可以任意改变。喷嘴行的总数可以为不是16的值，只要该值是4的倍数就行。

尽管已经结合上面概述的特定实施例描述了本发明，很明显对于本领域技术人员来讲本发明可以有许多替换物、改进和变体。因此，本发明上述的优选实施例只是为了说明，而不是限制本发明。无需偏离在所附权利要求中限定的本发明的精神和范围就能够进行各种变化。

Claims

1.一种喷墨头，其特征在于多个用于喷墨的喷嘴成4n(n：自然数)行布置在喷墨头的喷墨表面上，4n行喷嘴彼此平行地在一个方向上延伸，使得当把构成4n行的所有喷嘴从平行于其中包括了该4n行的平面并且垂直于每行的方向上投影到在所述一个方向上延伸的假想直线上时，所得到的喷嘴投影点以规则间距布置在该假想直线上，并且周期性地布置所述多个喷嘴，该周期对应于布置在该假想直线上的4n+1个投影点的两端处的投影点之间的距离；并且

通过调制传递函数的峰值乘以一个空间频率处的视觉传递函数值而得到的各个乘积的总和不大于0.10，其中调制传递函数由所述多个喷嘴的布置所限定，该空间频率与调制传递函数的峰值对应。

2.如权利要求1所述的喷墨头，其特征在于当y_i(i：自然数)表示与所述假想直线上第i个投影点对应的喷嘴在与所述一个方向垂直的方向上的坐标值时，对于任何i值，要满足下面的其中一个条件，即与第(i+1)个投影点对应的喷嘴在与所述一个方向垂直的方向上的坐标值y_i+1大于y_i并且与第(i+2)个投影点对应的喷嘴在与所述一个方向垂直的方向上的坐标值y_i+2小于y_i+1，以及与第(i+1)个投影点对应的喷嘴在与所述一个方向垂直的方向上的坐标值y_i+1小于y_i并且与第(i+2)个投影点对应的喷嘴在与所述一个方向垂直的方向上的坐标值y_i+2大于y_i+1。

3.如权利要求2所述的喷墨头，其特征在于对于任何i值，要满足下面其中一个条件，即与第(i+2)个投影点对应的喷嘴在与所述一个方向垂直的方向上的坐标值y_i+2大于y_i并且与第(i+4)个投影点对应的喷嘴在与所述一个方向垂直的方向上的坐标值y_i+4小于y_i+2，以及与第(i+2)个投影点对应的喷嘴在与所述一个方向垂直的方向上的坐标值y_i+2小于y_i并且与第(i+4)个投影点对应的喷嘴在与所述一个方向垂直的方向上的坐标值y_i+4大于y_i+2。

4.如权利要求1到3所述的喷墨头，其特征在于当把4n行分成四组，每组由彼此靠近的n行构成时，使得在每组的最外行的外侧有不少于n/2行属于相邻行组，并且在每组最外行的内侧没有属于不相邻行组的行，属于每组的喷嘴的投影点在所述假想直线上以规则间距布置，该间距对所有的组都是一样的，并且在任何一对属于每一组的喷嘴的相邻投影点之间的间距中包括属于每一个其它组的一个喷嘴的一个投影点。

5.如权利要求4所述的喷墨头，其特征在于当把4n行分成两组，每组由彼此靠近的2n行构成时，在每组的最外行的外侧有不少于3n/2行属于相邻行组，属于每组的喷嘴的投影点在所述假想直线上以规则间距布置，该间距对两个组都是一样的，并且在任何一对属于每一组的喷嘴的相邻投影点之间的间距中包括属于另一组的一个喷嘴的一个投影点。

6.如权利要求1到5所述的喷墨头，其特征在于所述多个喷嘴在一个区域中关于一个点对称布置，该区域由两条假想直线限定，这两条假想直线垂直于所述一个方向并且彼此分开的距离对应于所述多个喷嘴的一个布置周期。

7.一种喷墨头，其特征在于多个用于喷墨的喷嘴成多行布置在喷墨头的喷墨表面上，所述多行喷嘴彼此平行地在一个方向上延伸，使得当把构成所述多行的所有喷嘴从平行于其中包括了所述多行的平面并且垂直于每行的方向上投影到在所述一个方向上延伸的假想直线上时，所得到的喷嘴投影点以规则间距布置在该假想直线上：

当y_i(i：自然数)表示与该假想直线上第i个投影点对应的喷嘴在与所述一个方向垂直的方向上的坐标值时，对于任何i值，要满足下面其中一个条件，即与第(i+1)个投影点对应的喷嘴在与所述一个方向垂直的方向上的坐标值y_i+1大于y_i并且与第(i+2)个投影点对应的喷嘴在与所述一个方向垂直的方向上的坐标值y_i+2小于y_i+1，以及与第(i+1)个投影点对应的喷嘴在与所述一个方向垂直的方向上的坐标值y_i+1小于y_i并且与第(i+2)个投影点对应的喷嘴在与所述一个方向垂直的方向上的坐标值y_i+2大于y_i+1；并且

对于任何i值，要满足下面其中一个条件，即与第(i+2)个投影点对应的喷嘴在与所述一个方向垂直的方向上的坐标值y_i+2大于y_i并且与第(i+4)个投影点对应的喷嘴在与所述一个方向垂直的方向上的坐标值y_i+4小于y_i+2，以及与第(i+2)个投影点对应的喷嘴在与所述一个方向垂直的方向上的坐标值y_i+2小于y_i并且与第(i+4)个投影点对应的喷嘴在与所述一个方向垂直的方向上的坐标值y_i+4大于y_i+2。

8.一种喷墨头，其特征在于多个用于喷墨的喷嘴成4n(n：自然数)行布置在喷墨头的喷墨表面上，4n行喷嘴彼此平行地在一个方向上延伸，使得当把构成4n行的所有喷嘴从平行于其中包括了该4n行的平面并且垂直于每行的方向上投影到在所述一个方向上延伸的假想直线上时，所得到的喷嘴投影点以规则间距布置在该假想直线上，并且周期性地布置所述多个喷嘴，该周期对应于布置在该假想直线上的4n+1个投影点的两端处的投影点之间的距离；并且

当把4n行分成四组，每组由彼此靠近的n行构成时，使得在每组的最外行的外侧有不少于n/2行属于相邻行组，并且在每组最外行的内侧没有属于不相邻行组的行，属于每组的喷嘴的投影点在所述假想直线上以规则间距布置，该间距对所有的组都是一样的，并且在任何一对属于每一组的喷嘴的相邻投影点之间的间距中包括属于每一个其它组的一个喷嘴的一个投影点；

当把4n行分成两组，每组由彼此靠近的2n行构成时，使得在每组的最外行的外侧有不少于3n/2行属于相邻行组，属于每组的喷嘴的投影点在该假想直线上以规则间距布置，该间距对两个组都是一样的，并且在任何一对属于每一组的喷嘴的相邻投影点之间的间距中包括属于另一组的一个喷嘴的一个投影点；并且

所述多个喷嘴在一个区域中关于一个点对称布置，该区域由两条假想直线限定，这两条假想直线垂直于所述一个方向并且彼此分开的距离对应于所述多个喷嘴的一个布置周期。