專利名稱：使用多個打印墨盒的打印裝置的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明廣泛涉及各種打印裝置，尤其是涉及使用多個打印墨盒的高速打 印裝置。
背景技術(shù)：
噴墨打印裝置使用的噴墨盒能將小滴墨水推動到基體上，例如紙張上。 某些噴墨打印裝置使用來回移動的打印頭，打印時打印頭沿著紙張的寬度在 通過紙張時便落下一條或數(shù)條墨線，成為圖像的行元素。當(dāng)打印頭完成圖像 的一行時，紙張便根據(jù)一行的寬度而向前移動。然后打印頭再通過紙張的寬 度打印出下一行。來回移動的打印裝置通常運(yùn)作較慢，只適用于某些對打印 速度要求不太高的場合。
另外一些噴墨打印裝置使用單個固定的打印頭。紙張是在打印頭下面 向前移動，打印頭的噴嘴會根據(jù)紙張的位置而把小滴墨水噴射到紙張上，從 而形成圖像。這類噴墨打印裝置的打印速度快于那些使用來回移動打印頭的打印裝置。然而，由于這類裝置一般使用的是比較狹窄的打印頭，所以只適
用于打印比較狹窄的1至2英寸(2.54- 5.08 cm)圖像。由于寬度較大的打 印頭制造非常復(fù)雜，所以很少使用。而且如果打印頭中的任何噴嘴出現(xiàn)故障， 就必須更換整個打印頭。
為了克服來回移動打印裝置的低速缺點(diǎn)以及固定頭打印裝置打印寬 度的限制，開發(fā)了各種使用多個小型固定打印頭的打印裝置，以此形成圖像。 典型的打印頭帶有許多噴嘴，而且打印頭還有更多的空間用來安裝針尖、敷 設(shè)輸送墨汁的管道、驅(qū)動電子設(shè)備等。因此，不能簡單地將兩個用于打印圖 像相鄰部分的打印頭一個緊挨另一個地安裝在一個框架或支座上。但是可以 將兩個打印頭安置在一個二維支座上。圖1顯示安裝有打印墨盒102 A-F的 支座100。打印墨盒102-A和102-F分別有打印頭104-A和104-F，每個打 印頭均有許多可控的噴嘴供打印圖像的行元素。打印墨盒中的每個噴嘴都是 可以單獨(dú)控制的，將小滴墨水噴射到基體106上。在實(shí)際操作中，基體106 會按箭頭A所示的方向移動通過打印墨盒102。每個打印頭104所有的噴嘴 都在控制下將小滴墨水噴射到基體上，在基體上按紙張移動相平行的方向 (箭頭A)打印圖像的行元素。這些緊挨著打印的行元素便形成寬度為W, 的編織圖像(圖1中表示為內(nèi)容108的線條)。圖1中所示的支座的長度為 D，這足以容納打印寬度為W,的圖像所需數(shù)量的打印墨盒。常用的打印墨 盒能打印的行元素寬度介于1至1.5英寸之間(2.54-3.81 cm)。而采用圖1 所示結(jié)構(gòu)中的打印墨盒可以打印寬度Wi為6至9英寸之間(15.24-22.86 cm) 的圖像。
圖2顯示打印墨盒202 A-F以及204 A-F在支座200上的排列情況。 該支座的長度為D，可供打印寬度為W2的圖像。寬度W2是由圖1所示打 印墨盒排列打印的圖像度的兩倍。具體地說，第一組六個打印墨盒202 A-F 打印第一部分圖像，其寬度為W,;而第二組六個打印墨盒204 A-F打印第 二部分圖像，其寬度也為W1Q該兩組打印墨盒一齊產(chǎn)生一個寬度為W2的編織圖像。如前面結(jié)合圖l所述，基體206按照箭頭A所示的方向移動通過支 座200，同時組成打印墨盒202 A-F和204A-F的所有噴嘴會噴射出墨滴， 形成圖像(圖示成記號為208的線條)。如果每個打印墨盒打印的行元素寬 度介于1至1.5英寸之間，即2.54 - 3.81 cm，圖2中的結(jié)構(gòu)'能打印寬度W2 介于12至18英寸之間(30.48-40.72 cm)的圖像。
打印墨盒202A-F通常是分布在與方向A相平行的支座200上，以至 打印該圖像相鄰行的每對打印墨盒(即打印墨盒202-A和202-B)中心之間 的距離和打印頭相互間的距離di是相等的。如圖2所示，打印墨盒202F和 204 A打印該圖像的相鄰行。而這兩打印墨盒之間的距離是打印頭相互間的 距離山的5倍。因此在打印墨盒202 F和204 A之間隨平行于箭頭A的方 向上共有4個打印墨盒。
基體206的排列誤差和移動誤差可能會造成編織圖像的兩行之間的排 列偏差(即編織誤差)。如果這種偏差較小，尤其是如果這兩個打印墨盒之 間的距離較小，這種偏差不會在一個由兩個打印墨盒打印出的圖像中造成編 織行的可辨誤差。特別是如果打印圖像毗鄰行的一對打印墨盒之間的距離和 打印頭相互間的距離是相等時，)則該兩墨盒間的偏差誤差并不會造成編織 行的可辨誤差。如圖2所示，當(dāng)打印毗鄰行的兩個打印墨盒屬于同一組的打 印墨盒(202 A-F或204 A-F)時，它們之間的距離是山(以及在它們之間 沒有墨盒)。如果打印毗鄰行的兩個打印墨盒屬于不同組(即屬于202 F和 204A)，則該兩打印墨盒之間的偏差可造成編織行的較大可辨誤差。因此， 降低各對用于打印圖像毗鄰行的打印墨盒之間的距離就能減少產(chǎn)生可辨編 織誤差的可能性。

發(fā)明內(nèi)容
一種打印裝置，該裝置帶有多個打印墨盒以及可安裝該多個打印墨盒的 支座。該裝置還有一個可使基體在第一維空間平行移動的移動工具。該多個
6打印墨盒以二維的形式安裝在一個支座上，并能在基體上打印出垂直于第一 維空間的線條。而且，在能打印互相銜接的線段而形成線條的多個打印墨盒 中，不到半數(shù)的多個打印墨盒沿著第一維空間互相緊靠排列。
考慮到下面的詳細(xì)說明，本發(fā)明的其它方面以及優(yōu)點(diǎn)是顯而易見的。


圖1顯示一種早先的打印墨盒在支座上的排列。
圖2顯示另一種早先的打印墨盒在支座上的排列。 圖3顯示一個裝有打印墨盒的打印支座的實(shí)施例。 圖4顯示另一個裝有打印墨盒的打印支座的實(shí)施例。 圖5顯示又一個裝有打印墨盒的打印支座的實(shí)施例。 圖6 A-C為一些打印裝置實(shí)例的示意圖，這些裝置采用圖1-5中所描述 的支座的實(shí)施例。
圖7 A-B為另一些打印裝置實(shí)例的示意圖，這些裝置采用圖1-5中所描 述的支座的實(shí)施例。
圖8顯示又一個裝有打印墨盒的打印支座的實(shí)施例。 圖9顯示一個彎曲的支座，該支座帶有可裝打印墨盒的狹槽。
具體實(shí)施例方式
較好實(shí)施例的詳細(xì)說明
圖3顯示裝有兩組打印墨盒302 A-F和304 A-F的支座300。供打印毗 鄰行的任何一對打印墨盒302 A-F和304 A-F之間的最大距離等于打印頭相 互間的距離di的兩倍。正如前面參考圖2所討論的情況，降低打印毗鄰行的 打印墨盒之間的距離可降低編織誤差。特別是，打印墨盒302F和304A之 間的距離是打印頭相互間距離山的兩倍，而不是圖2所示結(jié)構(gòu)中相互間距離 c^的5倍。如果由圖2所示的單獨(dú)打印墨盒202A-F和204A-F打印出打印寬度與由單獨(dú)打印墨盒302 A-F和304 A-F的打印寬度相等時，則由圖3所 示的打印墨盒組合所打印出的圖像的最大寬度與由按圖2所示的打印墨盒排 列所打印出的圖像的最大寬度相等。在支座上安裝打印墨盒時，在沿著平行 于箭頭A的方向要使置于任何兩個用于打印圖像毗鄰行的打印墨盒之間的 打印墨盒的數(shù)目低于每組打印墨盒數(shù)目的一半，就能降低編織誤差。
圖4顯示另一個裝有兩組各含6個打印墨盒的實(shí)施例，用來打印編織圖 像。該編織圖像的寬度與圖2和圖3中所顯示的裝置所能達(dá)到的寬度相等。 在紙張移動方向上兩個打印頭之間的最大距離是打印頭相互間距離山的兩 倍。顯而易見，這種結(jié)構(gòu)是可有一些變化的，而變化后的其它裝置也可能使 打印毗鄰行的打印墨盒間的距離達(dá)到最小化。
圖5顯示一個在支座500上安裝三組墨盒的裝置，每組墨盒含有8個打 印墨盒502 A-H、 504 A-H和506 A-F。適當(dāng)安裝打印墨盒502、 504和506 可使任何一對打印墨盒之間的距離達(dá)到最小化。在這種結(jié)構(gòu)中，打印毗鄰行 的任何一對打印墨盒之間的最大距離是打印頭相互間距離山的三倍。如果每 個打印墨盒打印寬度介于1至1.5英寸(2.54-2.81 cm)，這種結(jié)構(gòu)能打印圖 像的最大寬度介于24至36英寸(60.96 - 91.44 cm)。
雖然圖3和圖4中的結(jié)構(gòu)顯示兩組各含6個打印墨盒在支座上的分布情 況，能使排列誤差和移動誤差對打印圖像編織部分的影響最小化。打印墨盒 的這種分布情況是可有其它一些結(jié)構(gòu)變化的。同樣地，圖5顯示一種三組各 含8個打印墨盒在支座上的排列情況，而這種分布情況也是可有其它一些結(jié) 構(gòu)變化的。此外，兩組或更多組打印墨盒的其它排列情況將是顯而易見的， 安裝在打印毗鄰行的任何兩組打印墨盒之間的打印墨盒的數(shù)目應(yīng)小于該組 墨盒的數(shù)目的一半。
圖6A為組合有紙張移動裝置以及支座602的打印裝置的示意圖，在該 支座上安裝有如上所述的打印墨盒。尤其是傳動帶604移動巻筒紙606通過 支座602，而支座是直立安置的。支座602以及傳動帶604可隨著紙張移動，而打印墨盒能將墨水滴噴射到紙張上。圖6 B與圖6 A相似，裝有支座602 以及傳動帶604。巻筒紙606能在支座602和傳動帶604之間水平地移動。 圖6 C顯示一種可用于打印平面紙的排列情況。其中支座614安裝在傳動帶 610的對面，該傳動帶移動平面紙618 A-C通過該支座。當(dāng)每頁平面紙通過 支座上的打印墨盒時，該打印墨盒在控制下噴射出墨水。
圖7A顯示支座702，這是一個彎曲的(即部分圓柱體)而不是平面的 支座。如上所述，打印墨盒安裝在支座702上。巻筒紙706可在支座702和 轉(zhuǎn)鼓(或圓柱體)704之間移動。尤其是當(dāng)轉(zhuǎn)鼓704促使巻筒紙706按旋轉(zhuǎn) 方向移動時，支座702上的打印墨盒在控制下將墨水噴射到紙上形成圖像。 圖7B顯示一種由第一支座708和第二支座710以及轉(zhuǎn)鼓712組成的結(jié)構(gòu)。 紙張分別在轉(zhuǎn)鼓712和第一支座708之間以及和第二支座710之間通過。當(dāng) 一部分巻筒紙714置于第二支座710和轉(zhuǎn)鼓之間時，第一支座708上的打印 墨盒將墨水噴到一部分巻筒紙714上。然后，第二支座710上的打印墨盒將 墨水噴到巻筒紙714的相同部分上。如果第一支座708上的打印墨盒提供第 一種彩色墨水，而第二支座710上的打印墨盒提供第二種彩色墨水，則圖7 B 的配置就能用來打印有兩種彩色的圖像。顯而易見，類似于圖7B所顯示的 具有更多轉(zhuǎn)鼓/支座的組合就能用來在巻筒紙上打印有兩種以上彩色的圖像。
對在此領(lǐng)域工作的技術(shù)人員來說，用于實(shí)現(xiàn)圖6 A-C和圖7 A-B所示的 一些裝置所需的機(jī)械以及電器控制系統(tǒng)的詳細(xì)技術(shù)都是已知的。
再一次參考圖3，在一些實(shí)施例中，所有的打印墨盒302 A-F以及304 A-F 提供的全是相同彩色的墨水。在另一些實(shí)施例中， 一組打印墨盒302A-F提 供第一種彩色的墨水，而另一組打印墨盒304 A-F可能提供第二種彩色的墨 水。同樣地，在一些實(shí)施例中，單個控制系統(tǒng)接收圖像行元素數(shù)據(jù)(即光柵 線)并聯(lián)動墨水的噴射，從安裝在支座300上的所有打印墨盒把行元素復(fù)制 到基體306上。在另一些實(shí)施例中，第一控制系統(tǒng)與第二控制系統(tǒng)各自接收 圖像行元素數(shù)據(jù)。第一控制系統(tǒng)依照圖像行元素數(shù)據(jù)聯(lián)動第一組打印墨盒(即打印墨盒302 F)噴射墨水，而第二控制系統(tǒng)依照圖像行元素數(shù)據(jù)聯(lián)動 第二組打印墨盒(即打印墨盒304 A-F)噴射墨水。在又一個實(shí)施例中，第 一控制系統(tǒng)接收該圖像數(shù)據(jù)的第一部分，依照第一部分聯(lián)動第一組打印墨盒 噴射墨水。在該實(shí)施例中，第二控制系統(tǒng)接收該圖像數(shù)據(jù)的第二部分，依照 第二部分聯(lián)動第二組打印墨盒噴射墨水。
圖8顯示一個裝有打印墨盒802 A-F和804 A-F的支座800的實(shí)施例。 該實(shí)施例與圖3所顯示的打印支座相類似，除了單獨(dú)打印墨盒802 A-F和804 A-F安裝為與基體的移動方向A的垂直面構(gòu)成一個夾角(j)。這種安裝方式可 提高打印墨盒所打印圖像的清晰度。角小的值可由所用的打印墨盒而定。 打印墨盒的制造商可以推薦各種適用于打印不同清晰度的專用(|)值。例如， 在一個實(shí)施例中，將打印墨盒的(|)值定為介于1.5°和3°之間，這樣所得的 輸出清晰度最低在紙的移動方向(箭頭A)為600點(diǎn)/英寸(dpi)而在紙的 寬度方向?yàn)?00dpi，最高在兩個方向上均為600dpi 。
除此之外，將打印墨盒802 A-F以及804 A-F按一定角度安裝還可以降 低每個打印墨盒所必需的瞬間墨水供應(yīng)。尤其是，如果打印墨盒802A-F以 及804A-F不是按一定角度安裝(即這些墨盒的噴嘴處在與基體的移動方向 相垂直的共線上)，則組成一個特定打印墨盒的所有的噴嘴必須同時噴射墨 水。然而，將墨盒安裝成一定角度，則可只要求特定墨盒中一部分噴嘴噴射 墨水。對于打印墨盒而言，降低必須同時噴射墨水的打印墨盒的噴嘴數(shù)目， 既能減少打印墨盒所要求的瞬間墨水供應(yīng)，又能減少從打印墨盒的噴嘴噴射 出墨水所需的瞬間能量。
在一些實(shí)施例中，上述的支座是將鋼塊通過高精度銑削而成，并經(jīng)熱處 理以保持其熱穩(wěn)定性。在一些實(shí)施例中，支座可由碳纖維制成。在另外一些 實(shí)施例中，支座是由因瓦(一種鐵與鎳的合金)制成。另外，還有一些其它 的材料也適宜于制造支座。上述的以及圖示的打印墨盒的安裝方式都是一些 實(shí)施例，用于顯示一個打印墨盒與另外打印墨盒的相對位置。這些位置可由支座上切割出槽溝來確定，而打印墨盒就由安裝螺釘固定在槽溝內(nèi)。圖9顯 示一個實(shí)施例，為彎曲支座900的一部分。支座900帶有第一組槽溝904 A-F， 供安裝第一組6個打印墨盒，以及第二組槽溝904 A-F，供安裝第二組6個 打印墨盒。圖9中顯示了支座卯0的一部分，還包含槽溝906A以及906B， 這些是第三組槽溝的一部分。第三組槽溝的剩余部分未被表示出來。該支座 還有安裝孔908、 910以及910{912 }，可用于在槽溝902-A內(nèi)安裝和調(diào)整 打印墨盒。通常，可用螺釘在槽溝內(nèi)固定打印墨盒。與908、 910以及912 相類似的一些孔是與其它剩余的槽溝有關(guān)的。
上述各種方案可用于任何一類打印墨盒，并適用于下列打印機(jī)臺式噴 墨打印機(jī)、噴墨繪圖機(jī)、工業(yè)用噴墨打印機(jī)等。顯而易見，上述所有的實(shí)施 例并不限于只適用噴墨盒，可能還用到其它類型的打印技術(shù)，其中圖像數(shù)據(jù) 的編織是橫穿過多個墨盒的。例如，上述方案可能被用來安裝打印頭，這些 打印頭可用于改變磁強(qiáng)記錄儀中成像鼓上的磁通量的。同樣地，也可以將成 像打印頭按上述方式進(jìn)行安裝，使其對靜電復(fù)印術(shù)中所用的成像鼓曝光。
工業(yè)適用性
由上述的說明看來，本發(fā)明的眾多改進(jìn)顯然是具有技術(shù)訣竅的。因此， 本說明應(yīng)僅僅是說明性的，而且是為下述目的而提出的。其目的就是使那些 具有技術(shù)訣竅的人員能夠去制作和使用本發(fā)明以及講授實(shí)現(xiàn)上述結(jié)構(gòu)的最 佳方法。對于后述的權(quán)利要求范圍內(nèi)的所有改變均享有完全的專利權(quán)。
ii
權(quán)利要求
1、一種打印裝置，該裝置具有一個第一組多個打印墨盒；一個可安裝第一組多個打印墨盒的支座，其中第一組多個打印墨盒安裝于一個二維形式的該支座上；一種可使基體在第一維空間平行移動的移動工具；以及其中該第一組多個打印墨盒能在基體上打印出垂直于該第一維空間的線條，而且在能打印互相毗鄰的線段而形成線條的第一組多個打印墨盒中，不到半數(shù)的打印墨盒沿著第一維空間互相緊靠排列。
2、 權(quán)利要求1所述的裝置，其中該裝置還含有一個第二組多個打印墨 盒，該打印墨盒安裝于一個第二支座上。
3、 權(quán)利要求2所述的裝置，其中第一組多個打印墨盒以及第二組多個 打印墨盒打印出顏色相同的線條。
4、 權(quán)利要求2所述的裝置，其中第一組多個打印墨盒中的一個墨盒打印出第一線條，第二組多個打印墨盒中的一個墨盒打印出第二線條，而且第 一線條與第二線條是緊靠的。
5、 權(quán)利要求2所述的裝置，其中第一組多個打印墨盒用第一種顏色打 印出第一線條，而第二組多個打印墨盒用第二種顏色打印出第二線條。
6、 權(quán)利要求5所述的裝置，其中至少一部分的第一線條與至少一部分 的第二線條相銜接。
7、 權(quán)利要求5所述的裝置，其中至少一部分的第一線條與至少一部分 的第二線條相重疊。
8、 權(quán)利要求1所述的裝置，其中每個第一組多個打印墨盒是噴墨墨盒， 而該墨盒含有多個噴墨噴嘴。
9、 權(quán)利要求8所述的裝置，其中噴墨墨盒的多個噴墨噴嘴并不是排列 成垂直于第一維空間的。
10、 權(quán)利要求9所述的裝置，其中該裝置含有一個控制系統(tǒng)，用于控制 每個噴墨墨盒的噴嘴噴射一致的墨滴。
11、 權(quán)利要求9所述的裝置，其中噴墨墨盒中的大部分噴嘴不會同時噴 射墨滴。
12、 權(quán)利要求1所述的裝置，其中第一組多個打印墨盒含有一個單色打 印墨盒。
13、 權(quán)利要求l所述的裝置，其中第一組多個打印墨盒含有一個多色打 印墨盒。
14、 權(quán)利要求1所述的裝置，其中該裝置含有一個控制系統(tǒng)，可接收一 系列光柵數(shù)據(jù)，并能使每個打印墨盒的操作與其中一列光柵數(shù)據(jù)相一致。
15、 權(quán)利要求l所述的裝置，其中每個打印墨盒可以從支座上卸去。
16、 權(quán)利要求l所述的裝置，其中支座是彎曲的。
17、 權(quán)利要求l所述的裝置，其中支座是平面的。
全文摘要
一種具有多個打印墨盒可用于復(fù)制圖像的裝置，其中每個打印墨盒能將一部分圖像打印到基體上。該裝置還有一個可使基體在第一維空間平行移動的移動工具。這些打印墨盒安裝在二維支座上，能在基體上打印出垂直于該第一維空間的線條。在能打印互相銜接的線段而形成線條的多個打印墨盒中，不到半數(shù)的多個打印墨盒沿著該第一維空間互相緊靠排列。
文檔編號B41J2/21GK101437687SQ200780004469
公開日2009年5月20日 申請日期2007年2月5日 優(yōu)先權(quán)日2006年2月3日
發(fā)明者丹·E·坎富施, 安東尼·V·莫斯卡托 申請人:Rr當(dāng)納利公司