(57)【要約】  印字のための媒体を支持するための媒体入力アセンブリと、印字済み媒体を収集するための媒体出力アセンブリと、媒体上に画像を印字するための印刷エンジンとを備えるインクジェットプリンタユニット（２）が提供される。このユニットは、媒体出力アセンブリが画像読取ユニットであって、印字済み媒体が画像読取ユニット（７０１）の表面上に収集されるように構成されている。【選択図】図１
2007535420.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
インクジェットプリンタユニットであって、
印字のための媒体を支持するための媒体入力アセンブリと、
媒体上に画像を印字するための印刷エンジンと、
印字済み媒体を収集するための媒体出力アセンブリと
を備えており、
前記媒体出力アセンブリが、印字済み媒体を収集するための表面を備える画像読取ユニットを有しており、
前記印刷エンジンが、使用時に前記媒体出力アセンブリが支持面上に平置きされて前記媒体入力アセンブリが前記印刷エンジンから上方に向かって延びるように、前記媒体入力アセンブリと前記媒体出力アセンブリとの間に位置している、インクジェットプリンタユニット。
【請求項２】
前記媒体入力アセンブリおよび前記印刷エンジンが、前記画像読取機に取り付けられ、前記画像読取機が、前記プリンタユニットを作業面上に支持するように構成されている、請求項１に記載のインクジェットプリンタユニット。
【請求項３】
前記画像読取機が、前記印刷エンジンから外向きに延びており、印字済み媒体が、前記画像読取機の上面に収集される、請求項２に記載のインクジェットプリンタユニット。
【請求項４】
前記印刷エンジンが、印字に続いて前記印字済み媒体を前記印刷エンジンから排出するための媒体出口機構を備える、請求項３に記載のインクジェットプリンタユニット。
【請求項５】
前記画像読取機の上面が、前記排出された印字済み媒体を捕捉して、前記印字済み媒体を収集のために提示するように構成されている、請求項４に記載のインクジェットプリンタユニット。
【請求項６】
前記画像読取機の上面が、収集のために前記排出された媒体を前記画像読取機の上面で捕捉するため、排出された媒体の前縁に接触するストッパ部材を備える、請求項５に記載のインクジェットプリンタユニット。
【請求項７】
前記印刷エンジンが、複数のインク排出ノズルが配置されているページ幅の印字ヘッドを備えており、媒体が前記印字ヘッドを通過して搬送されるときに媒体の表面へとインクが排出される、請求項４に記載のインクジェットプリンタユニット。
【請求項８】
前記印字ヘッドがカートリッジ上に設けられ、前記カートリッジを前記印刷エンジンから取り外すことができる、請求項７に記載のインクジェットプリンタユニット。
【請求項９】
前記カートリッジが、前記印字ヘッドによる印字のためのインクを貯蔵するため、少なくとも１つのインク貯蔵用リザーバを備える、請求項８に記載のインクジェットプリンタユニット。
【請求項１０】
前記印刷エンジンがクレードルを備えており、前記クレードルが、前記カートリッジを受け入れるように構成されている、請求項８に記載のインクジェットプリンタユニット。
【請求項１１】
前記クレードルが、前記媒体を印字のために前記媒体入力アセンブリから前記印字ヘッドを通過して搬送するための媒体搬送機構を備える、請求項１０に記載のインクジェットプリンタユニット。
【請求項１２】
前記クレードルが、媒体上への前記画像の印字を円滑にするため、前記印字ヘッドおよび前記搬送機構の動作を制御する制御システムを備える、請求項１１に記載のインクジェットプリンタユニット。
【請求項１３】
前記制御システムが、さらに前記画像読取ユニットの動作を制御する、請求項１２に記載のインクジェットプリンタユニット。
【請求項１４】
インクジェットプリンタユニットであって、
印字のための媒体を支持するための媒体入力アセンブリと、
媒体上に画像を印字するための印刷エンジンと、
印字済み媒体を収集するための媒体出力アセンブリと
を備えており、
前記媒体出力アセンブリが、印字済み媒体を収集するための表面を備える画像読取ユニットを有しており、
前記印刷エンジンが、ページ幅の印字ヘッドを有する、インクジェットプリンタユニット。
【請求項１５】
前記媒体入力アセンブリおよび前記印刷エンジンが、前記画像読取機に取り付けられ、前記画像読取機が、前記プリンタユニットを作業面上に支持するように構成されている、請求項１４に記載のインクジェットプリンタユニット。
【請求項１６】
前記画像読取機が、前記印刷エンジンから外向きに延びており、印字済み媒体が、前記画像読取機の上面に収集される、請求項１５に記載のインクジェットプリンタユニット。
【請求項１７】
前記印刷エンジンが、印字に続いて前記印字済み媒体を前記印刷エンジンから排出するための媒体出口機構を備える、請求項１６に記載のインクジェットプリンタユニット。
【請求項１８】
前記画像読取機の上面が、前記排出された印字済み媒体を捕捉して、前記印字済み媒体を収集のために提示するように構成されている、請求項１７に記載のインクジェットプリンタユニット。
【請求項１９】
前記画像読取機の上面が、収集のために前記排出された媒体を前記画像読取機の上面で捕捉するため、排出された媒体の前縁に接触するストッパ部材を備える、請求項１８に記載のインクジェットプリンタユニット。
【請求項２０】
前記印刷エンジンが、複数のインク排出ノズルが配置されているページ幅の印字ヘッドを備えており、媒体が前記印字ヘッドを通過して搬送されるときに媒体の表面へとインクが排出される、請求項１７に記載のインクジェットプリンタユニット。
【請求項２１】
前記印字ヘッドがカートリッジ上に設けられ、前記カートリッジを前記印刷エンジンから取り外すことができる、請求項２０に記載のインクジェットプリンタユニット。
【請求項２２】
前記カートリッジが、前記印字ヘッドによる印字のためのインクを貯蔵するため、少なくとも１つのインク貯蔵用リザーバを備える、請求項２１に記載のインクジェットプリンタユニット。
【請求項２３】
前記印刷エンジンがクレードルを備えており、前記クレードルが、前記カートリッジを受け入れるように構成されている、請求項２１に記載のインクジェットプリンタユニット。
【請求項２４】
前記クレードルが、前記媒体を印字のために前記媒体入力アセンブリから前記印字ヘッドを通過して搬送するための媒体搬送機構を備える、請求項２３に記載のインクジェットプリンタユニット。
【請求項２５】
前記クレードルが、媒体上への前記画像の印字を円滑にするため、前記印字ヘッドおよび前記搬送機構の動作を制御する制御システムを備える、請求項２４に記載のインクジェットプリンタユニット。
【請求項２６】
前記制御システムが、さらに前記画像読取ユニットの動作を制御する、請求項２５に記載のインクジェットプリンタユニット。
【請求項２７】
画像読取機と一緒に使用するためのインクジェットプリンタユニットであって、
印字対象の媒体を支持するための媒体入力アセンブリと、相補的である画像読取機上の固定手段に解除可能に係合するための固定手段とを有する本体と、
ページ幅の印字ヘッドと、前記印字ヘッドの動作を制御するための制御システムとを備える印刷エンジンと
を備えており、
前記本体が、前記固定手段が前記相補的である固定手段と解除可能に係合すべく位置するように、前記読取器と入れ子をなすべく形作られている、インクジェットプリンタユニット。
【請求項２８】
前記本体が、前記画像読取ユニットに設けられた座に受け入れられるように形作られた基部を有する、請求項２７に記載のインクジェットプリンタユニット。
【請求項２９】
前記本体の前記基部が、前記本体を前記画像読取ユニットへと着脱可能に固定するため、前記画像読取ユニットの前記座に設けられた複数の位置決め部材を受け入れるようになっている複数の凹部を備える、請求項２８に記載のインクジェットプリンタユニット。
【請求項３０】
前記本体の前記基部が、前記画像読取ユニットの前記座に設けられた電気コネクタを受け入れるための電気引込口を含んでおり、前記本体が前記画像読取ユニットへと固定されたとき、両者の間のデータおよび電力の伝達を可能にするため前記本体と前記画像読取ユニットとの間に電気経路が形成される、請求項２９に記載のインクジェットプリンタユニット。
【請求項３１】
前記印刷エンジンの前記制御システムが、前記画像読取ユニットの動作を制御し、データが前記電気経路を介して前記制御システムと前記画像読取ユニットとの間を伝達される、請求項３０に記載のインクジェットプリンタユニット。
【請求項３２】
前記本体が、前記電気経路を介して前記画像読取ユニットに動作用の電力を供給する電源を備える、請求項３０に記載のインクジェットプリンタユニット。
【請求項３３】
前記印字ヘッドがカートリッジ上に設けられ、前記カートリッジを前記印刷エンジンから取り外すことができる、請求項２７に記載のインクジェットプリンタユニット。
【請求項３４】
前記カートリッジが、前記印字ヘッドによる印字のためのインクを貯蔵するため、少なくとも１つのインク貯蔵用リザーバを備える、請求項３２に記載のインクジェットプリンタユニット。
【請求項３５】
前記印刷エンジンがクレードルを備えており、前記クレードルが、前記カートリッジを受け入れるように構成されている、請求項３３に記載のインクジェットプリンタユニット。
【請求項３６】
前記クレードルが、前記媒体を印字のために前記媒体入力アセンブリから前記印字ヘッドを通過して搬送するための媒体搬送機構を備える、請求項３４に記載のインクジェットプリンタユニット。
【請求項３７】
インクジェットプリンタユニットと一緒に使用するための画像読取ユニットであって、
前記プリンタユニットから印字済み媒体を受け取って、前記印字済み媒体を読み取りのために提示する媒体読取面と、
前記プリンタユニット上の固定手段に解除可能に係合するための相補的な固定手段と
を備えており、
前記画像読取機が、前記相補的な固定手段が前記固定手段と解除可能に係合すべく位置するように、前記プリンタユニットと入れ子をなすべく形作られている画像読取ユニット。
【請求項３８】
画像を媒体表面へと印字するとともに、媒体表面の画像に関する画像情報を読み取って記録するための画像処理装置であって、
印字対象の媒体を支持するための媒体入力アセンブリを有するインクジェットプリンタユニットと、
ページ幅の印字ヘッドおよび前記印字ヘッドの動作を制御するための制御システムを備える印刷エンジンと、
前記プリンタユニットから印字済み媒体を受け取って、前記印字済み媒体を読み取りのために提示する媒体読取面を有する画像読取ユニットと、
を備えており、
前記インクジェットプリンタユニットが、前記画像読取ユニットに入れ子状に係合し、前記画像読取ユニットに解除可能に固定されている、画像処理装置。
【請求項３９】
画像を媒体表面へと印字するとともに、媒体表面の画像に関する画像情報を読み取って記録するための画像処理装置であって、
印字対象の媒体を支持するための媒体入力アセンブリを有するインクジェットプリンタユニットと、
ページ幅の印字ヘッドおよび前記印字ヘッドの動作を制御するための制御システムを備える印刷エンジンと、
前記プリンタユニットから印字済み媒体を受け取って、前記印字済み媒体を読み取りのために提示する媒体読取面を有する画像読取ユニットと、
を備えており、
前記インクジェットプリンタユニットが、前記画像読取ユニットに入れ子状に係合し、前記画像読取ユニットに解除可能に固定されている、画像処理装置。
【請求項４０】
画像を媒体表面へと印字するとともに、媒体表面の画像に関する画像情報を読み取るための画像処理装置であって、
印字対象の媒体を支持するための媒体入力アセンブリを有するインクジェットプリンタユニットと、
画像読取機と、印字済み媒体を受け取り前記画像情報を読み取るために前記印字済み媒体を前記画像読取機へと提示する媒体読取面とを有する画像読取ユニットと、
ページ幅の印字ヘッドおよび前記印字ヘッドの動作を制御するための制御システムを備える印刷エンジンと
を備えており、
前記印字ヘッドが、印字対象の媒体へとインクの個々の滴を排出するための複数のインク排出ノズルを有しており、
前記制御システムが、少なくとも毎秒５０００万回の判断速度で、前記ノズルのそれぞれがインクの滴を排出するか否かを判断する画像処理装置。
【請求項４１】
前記本体が座部分を備えており、前記座部分が、内部に前記インクジェットプリンタユニットを受け入れるように形作られている、請求項３９に記載の画像読取ユニット。
【請求項４２】
前記固定手段が、前記座部分に設けられ、前記座部分から延びて前記インクジェットプリンタユニットに設けられた対応する収容部材に係合するようになっている少なくとも１つの位置決め部材を備える、請求項４０に記載の画像読取ユニット。
【請求項４３】
前記収容部材が凹所であり、前記位置決め部材が前記凹所内に受け入れられるように形作られている、請求項４１に記載の画像読取ユニット。
【請求項４４】
電気コネクタが前記座部分に、前記インクジェットプリンタユニットに設けられた対応する電気コネクタに接触すべく設けられており、前記インクジェットプリンタユニットが前記座部分に受け入れられたとき、前記インクジェットプリンタユニットと前記画像読取機との間に、両者の間のデータおよび電力の伝達を可能にするための電気経路が形成される、請求項４０に記載の画像読取ユニット。
【請求項４５】
前記画像読取機がヘッド部を備えており、前記ヘッド部が、媒体の表面に形成された画像に関する画像情報を収集するため、媒体の表面に沿って移動するように構成されている、請求項４３に記載の画像読取ユニット。
【請求項４６】
前記画像読取機によって収集された画像情報が、前記画像読取機と一緒に設けられたコントローラに保存される、請求項４４に記載の画像読取ユニット。
【請求項４７】
前記コントローラに保存された画像情報が、処理のために前記電気経路を介して前記インクジェットプリンタユニットへと送られる、請求項４５に記載の画像読取ユニット。
【請求項４８】
前記コントローラが、前記インクジェットプリンタユニットから受け取った制御指令に従って、前記画像読取ユニットの動作を協調させる、請求項４５に記載の画像読取ユニット。
【請求項４９】
画像を媒体表面へと印字するとともに、媒体表面の画像に関する画像情報を読み取るための画像処理装置であって、
印字対象の媒体を支持するための媒体入力アセンブリを有するインクジェットプリンタユニットと、
画像読取機と、印字済み媒体を受け取って画像情報を読み取るために前記印字済み媒体を前記画像読取機へと提示する媒体読取面とを有する画像読取ユニットと、
ページ幅の印字ヘッドおよび前記印字ヘッドの動作を制御するための制御システムを備える印刷エンジンと
を備えており、
前記印字ヘッドが、媒体へとインクの個々の滴を排出するため、少なくとも５０００個のインク排出ノズルを有する、画像処理装置。
【請求項５０】
前記本体が座部分を備えており、前記座部分が、内部に前記インクジェットプリンタユニットを受け入れるように形作られている、請求項４８に記載の画像読取ユニット。
【請求項５１】
前記固定手段が、前記座部分に設けられ、前記座部分から延びて前記インクジェットプリンタユニットに設けられた対応する収容部材に係合するようになっている少なくとも１つの位置決め部材を備える、請求項４９に記載の画像読取ユニット。
【請求項５２】
前記収容部材が凹所であり、前記位置決め部材が前記凹所内に受け入れられるように形作られている、請求項５０に記載の画像読取ユニット。
【請求項５３】
電気コネクタが前記座部分に、前記インクジェットプリンタユニットに設けられた対応する電気コネクタに接触すべく設けられており、前記インクジェットプリンタユニットが前記座部分に受け入れられたとき、前記インクジェットプリンタユニットと前記画像読取機との間に、両者の間のデータおよび電力の伝達を可能にするための電気経路が形成される、請求項４９に記載の画像読取ユニット。
【請求項５４】
前記画像読取機がヘッド部を備えており、前記ヘッド部が、媒体の表面に形成された画像に関する画像情報を収集するため、媒体の表面に沿って移動するように構成されている、請求項５２に記載の画像読取ユニット。
【請求項５５】
前記画像読取機によって収集された画像情報が、前記画像読取機と一緒に設けられたコントローラに保存される、請求項５３に記載の画像読取ユニット。
【請求項５６】
前記コントローラに保存された画像情報が、処理のために前記電気経路を介して前記インクジェットプリンタユニットへと送られる、請求項５４に記載の画像読取ユニット。
【請求項５７】
前記コントローラが、前記インクジェットプリンタユニットから受け取った制御指令に従って、前記画像読取ユニットの動作を協調させる、請求項５４に記載の画像読取ユニット。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、プリンタユニットに関し、さらに詳しくは、多機能画像処理ユニットとして機能すべく画像読取ユニットが組み合わせられているインクジェットプリンタユニットに関する。
【０００２】
［同時係属中の出願］
以下の出願が、本件出願の出願人によって本件出願と同時に出願されている。
【表１】
2007535420.tif 000003
【０００３】
これら同時係属中の出願の開示は、参照として本明細書に組み込まれたものとする。上記の出願は、出願時の事件整理番号によって特定されているが、対応する出願番号が割り当てられ次第、事件整理番号をそれら出願番号で置き換える予定である。
【０００４】
［関連出願への相互参照］
本件発明の出願人または譲受人によって出願された以下の特許または特許出願は、参照として本明細書に組み込まれたものとする。
【表２】
2007535420.tif 000004
【０００５】
いくつかの出願は、事件整理番号によって列挙されている。これらは、出願番号が明らかになった時点で置き換える予定である。
【背景技術】
【０００６】
プリンタユニットは、従来から、１つ以上の関連のコンピュータとやり取りをして、当該関連のコンピュータから送られる制御データにもとづいて画像を生成するために使用されている。画像の品質および画像生成の速度は、プリンタユニットごとにかなり様々である可能性があり、使用されるプリンタユニットの種類に大きく左右される。一般的に言って、高解像度の画像をフルカラーで生成する高速なプリンタユニットは、単色の黒白画像をより遅い速度で生成するプリンタユニットよりも高価である。この点で、特定の状況において使用されるプリンタユニットの種類は、一般に、当該プリンタが引き受ける印字画像の種類ならびに当該特定のプリンタユニットのコストを考慮して選択される。
【０００７】
より最近では、従来のプリンタユニットの役割が、とりわけオフィス環境において、さらなる機能の提供へと広がってきている。例えば、オフィス用のプリンタユニットの多くが、従来の印字機能に加えて、通常はコピー機に付随している機能をも提供するように開発されてきている。この点で、文書スキャナなどの画像読取ユニットが、プリンタユニットに典型的なコピー機能をもたらすために、プリンタユニットに組み合わせられる。このような多機能ユニットは、それらが従来は２つ以上の個別のユニットによって実行されていた仕事を達成することができ、したがって２つ以上の個別のユニットを維持することに係るコストを低減し、さらにそのようなユニットを収容するために必要な空間を少なくするため、好評を博するようになっている。
【０００８】
残念なことに、そのような多機能のユニットは、典型的には極めて専用のユニットであって、一般的にはオフィス用途に向けられており、したがって寸法およびモジュール性がかなり制限されている。さらに、そのようなユニットは、従来のプリンタユニットから見ると典型的には高価であり、そのようなユニットがプリンタ市場において競合してゆくためには、使用されている印字ユニットおよび／または画像読取ユニットが、一般的には、競争力のある価格が付けられた単一のユニットに比べて標準性に乏しい。このような兼ね合いの結果として、典型的には、多機能ユニットの動作は、印字速度および印字品質について劣ったものになりうる。これに加え、典型的な多機能ユニットは、多機能ユニットの個々の部品を分離または追加可能にすべくシステムの種々の部品を相互に取り付け可能にするための手段を、容易に提供することがない。この点で、このような多機能ユニットの設計におけるモジュール性の欠如のため、プリンタユニットを画像読取ユニットへと取り付けることでプリンタユニットを容易に多機能ユニットへと変化させることができるよう、プリンタユニットと画像読取ユニットとを個別に購入することは不可能である。
【発明の開示】
【０００９】
第１の態様において、本発明は、印字のための媒体を支持するための媒体入力アセンブリと、媒体上に画像を印字するための印刷エンジンと、印字済み媒体を収集するための媒体出力アセンブリとを備えるインクジェットプリンタユニットであって、上記媒体出力アセンブリが、印字済み媒体を収集するための表面を備える画像読取ユニットを有しており、上記印刷エンジンが、使用時に上記媒体出力アセンブリが支持面上に平置きされて上記媒体入力アセンブリが上記印刷エンジンから上方に向かって延びるように、上記媒体入力アセンブリと上記媒体出力アセンブリとの間に位置しているインクジェットプリンタユニットを提供する。
【００１０】
場合により、上記媒体入力アセンブリおよび上記印刷エンジンが、上記画像読取機に取り付けられ、上記画像読取機が、プリンタユニットを作業面上に支持するように構成される。
【００１１】
場合により、上記画像読取機が、上記印刷エンジンから外向きに延び、印字済み媒体が、上記画像読取機の上面に収集される。
【００１２】
場合により、上記印刷エンジンが、印字に続いて上記印字済み媒体を上記印刷エンジンから排出するための媒体出口機構を備える。
【００１３】
場合により、上記画像読取機の上面が、上記排出された印字済み媒体を捕捉して、該印字済み媒体を収集のために提示するように構成される。
【００１４】
場合により、上記画像読取機の上面が、収集のために上記排出された媒体を上記画像読取機の上面で捕捉するため、排出された媒体の前縁に接触するストッパ部材を備える。
【００１５】
場合により、上記印刷エンジンが、複数のインク排出ノズルが配置されているページ幅の印字ヘッドを備えており、媒体が上記印字ヘッドを通過して搬送されるときに媒体の表面へとインクが排出される。
【００１６】
場合により、上記印字ヘッドがカートリッジ上に設けられ、上記カートリッジを上記印刷エンジンから取り外すことができる。
【００１７】
場合により、上記カートリッジが、上記印字ヘッドによる印字のためのインクを貯蔵するため、少なくとも１つのインク貯蔵用リザーバを備える。
【００１８】
場合により、上記印刷エンジンがクレードルを備え、上記クレードルが、上記カートリッジを受け入れるように構成される。
【００１９】
場合により、上記クレードルが、上記媒体を印字のために上記媒体入力アセンブリから上記印字ヘッドを通過して搬送するための媒体搬送機構を備える。
【００２０】
場合により、上記クレードルが、媒体上への上記画像の印字を円滑にするため、上記印字ヘッドおよび上記搬送機構の動作を制御する制御システムを備える。
【００２１】
場合により、上記制御システムが、さらに上記画像読取ユニットの動作を制御する。
【００２２】
第２の態様において、本発明は、印字のための媒体を支持するための媒体入力アセンブリと、媒体上に画像を印字するための印刷エンジンと、印字済み媒体を収集するための媒体出力アセンブリとを備えるインクジェットプリンタユニットであって、上記媒体出力アセンブリが、印字済み媒体を収集するための表面を備える画像読取ユニットを有しており、上記印刷エンジンが、ページ幅の印字ヘッドを有するインクジェットプリンタユニットを提供する。
【００２３】
場合により、上記媒体入力アセンブリおよび上記印刷エンジンが、上記画像読取機に取り付けられ、上記画像読取機が、プリンタユニットを作業面上に支持するように構成される。
【００２４】
場合により、上記画像読取機が、上記印刷エンジンから外向きに延び、印字済み媒体が、上記画像読取機の上面に収集される。
【００２５】
場合により、上記印刷エンジンが、印字に続いて上記印字済み媒体を上記印刷エンジンから排出するための媒体出口機構を備える。
【００２６】
場合により、上記画像読取機の上面が、上記排出された印字済み媒体を捕捉して、該印字済み媒体を収集のために提示するように構成される。
【００２７】
場合により、上記画像読取機の上面が、収集のために上記排出された媒体を上記画像読取機の上面で捕捉するため、排出された媒体の前縁に接触するストッパ部材を備える。
【００２８】
場合により、上記印刷エンジンが、複数のインク排出ノズルが配置されているページ幅の印字ヘッドを備えており、媒体が上記印字ヘッドを通過して搬送されるときに媒体の表面へとインクが排出される。
【００２９】
場合により、上記印字ヘッドがカートリッジ上に設けられ、上記カートリッジを上記印刷エンジンから取り外すことができる。
【００３０】
場合により、上記カートリッジが、上記印字ヘッドによる印字のためのインクを貯蔵するため、少なくとも１つのインク貯蔵用リザーバを備える。
【００３１】
場合により、上記印刷エンジンがクレードルを備えており、上記クレードルが、上記カートリッジを受け入れるように構成されている。
【００３２】
場合により、上記クレードルが、上記媒体を印字のために上記媒体入力アセンブリから上記印字ヘッドを通過して搬送するための媒体搬送機構を備える。
【００３３】
場合により、上記クレードルが、媒体上への上記画像の印字を円滑にするため、上記印字ヘッドおよび上記搬送機構の動作を制御する制御システムを備える。
【００３４】
場合により、上記制御システムが、さらに上記画像読取ユニットの動作を制御する。
【００３５】
第３の態様において、本発明は、画像読取機と一緒に使用するためのインクジェットプリンタユニットであって、印字対象の媒体を支持するための媒体入力アセンブリと、相補的である画像読取機上の固定手段に解除可能に係合するための固定手段とを有する本体と、ページ幅の印字ヘッドと、該印字ヘッドの動作を制御するための制御システムとを備える印刷エンジンとを備えており、上記本体が、上記固定手段が上記相補的である固定手段と解除可能に係合すべく位置するように、上記読取器と入れ子をなすべく形作られているインクジェットプリンタユニットを提供する。
【００３６】
場合により、上記本体が、上記画像読取ユニットに設けられた座に受け入れられるように形作られた基部を有する。
【００３７】
場合により、上記本体の上記基部が、上記本体を上記画像読取ユニットへと着脱可能に固定するため、上記画像読取ユニットの上記座に設けられた複数の位置決め部材を受け入れるようになっている複数の凹部を備える。
【００３８】
場合により、上記本体の上記基部が、上記画像読取ユニットの上記座に設けられた電気コネクタを受け入れるための電気引込口を含んでおり、上記本体が上記画像読取ユニットへと固定されたとき、両者の間のデータおよび電力の伝達を可能にするため上記本体と上記画像読取ユニットとの間に電気経路が形成される。
【００３９】
場合により、上記印刷エンジンの上記制御システムが、上記画像読取ユニットの動作を制御し、データが上記電気経路を介して上記制御システムと上記画像読取ユニットとの間を伝達される。
【００４０】
場合により、上記本体が、上記電気経路を介して上記画像読取ユニットに動作用の電力を供給する電源を備える。
【００４１】
場合により、上記印字ヘッドがカートリッジ上に設けられ、上記カートリッジを上記印刷エンジンから取り外すことができる。
【００４２】
場合により、上記カートリッジが、上記印字ヘッドによる印字のためのインクを貯蔵するため、少なくとも１つのインク貯蔵用リザーバを備える。
【００４３】
場合により、上記印刷エンジンがクレードルを備えており、上記クレードルが、上記カートリッジを受け入れるように構成されている。
【００４４】
場合により、上記クレードルが、上記媒体を印字のために上記媒体入力アセンブリから上記印字ヘッドを通過して搬送するための媒体搬送機構を備える。
【００４５】
さらなる態様においては、インクジェットプリンタユニットと一緒に使用するための画像読取ユニットであって、上記プリンタユニットから印字済み媒体を受け取って、該印字済み媒体を読み取りのために提示する媒体読取面と、上記プリンタユニット上の固定手段に解除可能に係合するための相補的な固定手段と、を備えており、上記画像読取機が、上記相補的な固定手段が上記固定手段と解除可能に係合すべく位置するように、上記プリンタユニットと入れ子をなすべく形作られている画像読取ユニットが提供される。
【００４６】
さらなる態様においては、画像を媒体表面へと印字するとともに、媒体表面の画像に関する画像情報を読み取って記録するための画像処理装置であって、印字対象の媒体を支持するための媒体入力アセンブリを有するインクジェットプリンタユニットと、ページ幅の印字ヘッドおよび該印字ヘッドの動作を制御するための制御システムを備える印刷エンジンと、上記プリンタユニットから印字済み媒体を受け取って、該印字済み媒体を読み取りのために提示する媒体読取面を有する画像読取ユニットとを備えており、上記インクジェットプリンタユニットが、上記画像読取ユニットに入れ子状に係合し、上記画像読取ユニットに解除可能に固定される画像処理装置が提供される。
【００４７】
さらなる態様においては、画像を媒体表面へと印字するとともに、媒体表面の画像に関する画像情報を読み取って記録するための画像処理装置であって、印字対象の媒体を支持するための媒体入力アセンブリを有するインクジェットプリンタユニットと、ページ幅の印字ヘッドおよび該印字ヘッドの動作を制御するための制御システムを備える印刷エンジンと、上記プリンタユニットから印字済み媒体を受け取って、該印字済み媒体を読み取りのために提示する媒体読取面を有する画像読取ユニットとを備えており、上記インクジェットプリンタユニットが、上記画像読取ユニットに入れ子状に係合し、上記画像読取ユニットに解除可能に固定される画像処理装置が提供される。
【００４８】
さらなる態様においては、画像を媒体表面へと印字するとともに、媒体表面の画像に関する画像情報を読み取るための画像処理装置であって、印字対象の媒体を支持するための媒体入力アセンブリを有するインクジェットプリンタユニットと、画像読取機と、印字済み媒体を受け取り、上記画像情報を読み取るために該印字済み媒体を上記画像読取機へと提示する媒体読取面とを有する画像読取ユニットと、ページ幅の印字ヘッドおよび該印字ヘッドの動作を制御するための制御システムを備える印刷エンジンとを備えており、上記印字ヘッドが、印字対象の媒体へとインクの個々の滴を排出するための複数のインク排出ノズルを有しており、上記制御システムが、少なくとも毎秒５０００万回の判断速度で、上記ノズルのそれぞれがインクの滴を排出するか否かを判断する画像処理装置が提供される。
【００４９】
さらなる態様においては、上記本体が座部分を備えており、上記座部分が、内部に上記インクジェットプリンタユニットを受け入れるように形作られている画像読取ユニットが提供される。
【００５０】
さらなる態様においては、上記固定手段が、上記座部分に設けられ、上記座部分から延びて上記インクジェットプリンタユニットに設けられた対応する収容部材に係合するようになっている少なくとも１つの位置決め部材を備える画像読取ユニットが提供される。
【００５１】
さらなる態様においては、上記収容部材が凹所であって、上記位置決め部材が上記凹所内に受け入れられるように形作られている画像読取ユニットが提供される。
【００５２】
さらなる態様においては、電気コネクタが上記座部分に、上記インクジェットプリンタユニットに設けられた対応する電気コネクタに接触すべく設けられており、上記インクジェットプリンタユニットが上記座部分に受け入れられたとき、上記インクジェットプリンタユニットと上記画像読取機との間に、両者の間のデータおよび電力の伝達を可能にするための電気経路が形成される画像読取ユニットが提供される。
【００５３】
さらなる態様においては、上記画像読取機がヘッド部を備えており、該ヘッド部が、媒体の表面に形成された画像に関する画像情報を収集するため、媒体の表面に沿って移動するように構成されている画像読取ユニットが提供される。
【００５４】
さらなる態様においては、上記画像読取機によって収集された画像情報が、上記画像読取機と一緒に設けられたコントローラに保存される画像読取ユニットが提供される。
【００５５】
さらなる態様においては、上記コントローラに保存された画像情報が、処理のために上記電気経路を介して上記インクジェットプリンタユニットへと送られる画像読取ユニットが提供される。
【００５６】
さらなる態様においては、上記コントローラが、上記インクジェットプリンタユニットから受け取った制御指令に従って、上記画像読取ユニットの動作を協調させる画像読取ユニットが提供される。
【００５７】
さらなる態様においては、画像を媒体表面へと印字するとともに、媒体表面の画像に関する画像情報を読み取るための画像処理装置であって、印字対象の媒体を支持するための媒体入力アセンブリを有するインクジェットプリンタユニットと、画像読取機と、印字済み媒体を受け取って画像情報を読み取るために該印字済み媒体を上記画像読取機へと提示する媒体読取面とを有する画像読取ユニットと、ページ幅の印字ヘッドおよび該印字ヘッドの動作を制御するための制御システムを備える印刷エンジンとを備えており、上記印字ヘッドが、媒体へとインクの個々の滴を排出するため、少なくとも５０００個のインク排出ノズルを有する画像処理装置が提供される。
【００５８】
さらなる態様においては、上記本体が座部分を備えており、上記座部分が、内部に上記インクジェットプリンタユニットを受け入れるように形作られている画像読取ユニットが提供される。
【００５９】
さらなる態様においては、固定手段が、上記座部分に設けられ、上記座部分から延びて上記インクジェットプリンタユニットに設けられた対応する収容部材に係合するようになっている少なくとも１つの位置決め部材を備えている。
【００６０】
さらなる態様においては、上記収容部材が凹所であり、上記位置決め部材が上記凹所内に受け入れられるように形作られている画像読取ユニットが提供される。
【００６１】
さらなる態様においては、電気コネクタが上記座部分に、上記インクジェットプリンタユニットに設けられた対応する電気コネクタに接触すべく設けられており、上記インクジェットプリンタユニットが上記座部分に受け入れられたとき、上記インクジェットプリンタユニットと上記画像読取機との間に、両者の間のデータおよび電力の伝達を可能にするための電気経路が形成される画像読取ユニットが提供される。
【００６２】
さらなる態様においては、上記画像読取機がヘッド部を備えており、該ヘッド部が、媒体の表面に形成された画像に関する画像情報を収集するため、媒体の表面に沿って移動するように構成されている画像読取ユニットが提供される。
【００６３】
さらなる態様においては、上記画像読取機によって収集された画像情報が、上記画像読取機と一緒に設けられたコントローラに保存される画像読取ユニットが提供される。
【００６４】
さらなる態様においては、上記コントローラに保存された画像情報が、処理のために上記電気経路を介して上記インクジェットプリンタユニットへと送られる画像読取ユニットが提供される。
【００６５】
さらなる態様においては、上記コントローラが、上記インクジェットプリンタユニットから受け取った制御指令に従って、上記画像読取ユニットの動作を協調させる画像読取ユニットが提供される。
【発明を実施するための最良の形態】
【００６６】
図１に示すように、本発明が、画像読取ユニット７０１による画像の読み取り、およびインクジェットプリンタユニット２による画像の印字の両者を行うことができる多目的の画像処理装置１として具現化されている。画像読取ユニット７０１は、従来のフラットベッドスキャナユニットの形態であってもよく、装置１は、画像読取ユニット７０１およびインクジェットプリンタユニット２がそれぞれの個々の仕事を組み合わせにおいても、個別にも実行できるように、構成されている。この点において、装置１は、画像読取ユニット、インクジェットプリンタユニット、またはコピー機ユニットとして機能することができ、コピー機ユニットとして機能する場合には、画像読取ユニットおよびインクジェットプリンタユニットの機能が、画像読取ユニットによって読み取った画像を印字すべく組み合わされる。このような多機能システムの動作を提供すべく装置を構成する方法を、後でさらに詳しく説明する。
【００６７】
本発明の画像処理装置１は、インクジェットプリンタユニット２および画像読取ユニット７０１で構成されているため、これらユニットのそれぞれを、まずは個別に説明する。
【００６８】
［インクジェットプリンタユニット］
図２に概略的に示されているように、使用時、プリンタユニット２は、スキャンユニット９５またはコンピュータシステム１０２などの外部のソースから受け取った文書を、紙片などの印字媒体上へと印字するように構成されている。この点で、プリンタユニット２は、コンピュータシステム１０２によって前処理されたデータを受け取るため、後述する方法でユニット２とコンピュータシステム１０２との間の電気的接続を可能にする手段を含んでいる。一形態においては、外部のコンピュータシステム１０２が、文書を受信し（ステップ１０３）、バッファリングし（ステップ１０４）、ラスタ化し（ステップ１０６）、次いでプリンタユニット２への伝達のために圧縮する（ステップ１０８）など、文書の印字に関する種々のステップを実行するようにプログラムされている。
【００６９】
本発明の一実施形態によれば、プリンタユニット２は、文書を外部のコンピュータシステム１０２から、圧縮された複数レイヤーのページ画像の形態で受け取ることができ、プリンタユニット２内に設けられた制御用電子機器７２が、画像をバッファリングし（ステップ１１０）、次いでさらなる処理のために画像を拡大する（ステップ１１２）。拡大された連続階調層がディザリングされ（ステップ１１４）、次いで拡大ステップからの黒レイヤーが、ディザリング済みの連続階調層へと合成される（ステップ１１６）。さらに、符号化されているデータをレンダリングして（ステップ１１８）、（所望であれば）人間の目にとって実質的に不可視である赤外インクを使用して印字されるさらなるレイヤーを形成してもよい。黒レイヤー、ディザリング済みの連続階調層、および赤外レイヤーが組み合わされ（ステップ１２０）、印字のために印字ヘッドへと供給（ステップ１２２）されるページが形成される。
【００７０】
この特定の構成においては、印字すべき文書に関するデータが、テキストおよび線画のための高解像度の２階層マスクレイヤーと、画像および背景色のための中解像度の連続階調カラー画像レイヤーとに分割されている。場合により、画像または一様な色から取り出したカラーデータでテキストまたは線画をテクスチャ化するための中‐高解像度の連続階調テクスチャレイヤーを追加することによって、カラーのテキストをサポートすることができる。この印字アーキテクチャは、これらの連続階調層を、画像データまたは一様色データと称することができる抽象的な「画像」および「テクスチャ」レイヤーに表わすことによって一般化する。このコンテンツにもとづくデータの複数レイヤーへの分割は、当業者であれば理解できるように、基本モードミクスドラスターコンテント（ＭＲＣ）モードに従っている。ＭＲＣ基本モードと同様、この印字アーキテクチャは、印字すべき画像が重なり合ういくつかの場合において、中間（折衷）物を作り出す。とくに、一形態においては、すべての重なり合いが、中間物を明示的に具現化するプロセス（衝突回避）において、３レイヤーの表現へと還元される。
【００７１】
既に述べたように、データは、主としてソフトウェアベースのコンピュータシステム１０２によって実行される画像の前処理によって、圧縮された複数レイヤーのページ画像の形態でプリンタユニット２へと送達される。次に、プリンタユニット２が、このデータを、図３にさらに詳しく示されているような主としてハードウェアベースのシステムを使用して処理する。
【００７２】
データを受け取ると、ディストリビュータ２３０が、そのデータを独自の表現からハードウェア特有の表現へと変換し、ハードウェア装置への伝達に関する制限または要件を観察して、データが確実に正しいハードウェア装置へと送られるようにする。ディストリビュータ２３０は、変換済みのデータを、複数のパイプライン２３２のうちの適切な１つへと分配する。パイプラインは互いに同一であり、基本的には、印字可能なドット出力一式を生成するため、解凍、スケーリング、およびドット合成の機能を提供している。
【００７３】
各パイプライン２３２は、データを受け取るためのバッファ２３４を含んでいる。連続階調復元装置２３６が、カラー連続階調平面を解凍し、マスク復元装置が、モノトーン（テキスト）レイヤーを解凍する。連続階調スケーラ２４０およびマスクスケーラ２４２が、当該ページが印字される媒体のサイズを考慮するため、解凍された連続階調平面およびマスク平面をそれぞれスケーリングする。
【００７４】
次いで、スケーリングされた連続階調平面が、ディザラ２４４によってディザリングされる。一形態においては、確率論的分散ドットディザが使用される。クラスタドット（または、振幅変調）ディザと異なり、分散ドット（または、周波数変調）ディザは、眼によって空間的に一体化されたとき、ほぼドット解像度の限界に至る高い空間周波数（すなわち、画像の詳細）を再現すると同時に、それらの完全な色の深さまでの低い空間周波数を再現する。確率論的ディザマトリクスは、画像全体へと貼り付けられたときに好ましくない低周波のパターンが比較的存在しないように、注意深く設計される。したがって、そのサイズは、典型的には、特定の数の強度レベルをサポートするために必要な最小サイズ（例えば、２５７の強度レベルについて、１６×１６×８ビット）よりも大きい。
【００７５】
次いで、ディザリングされた平面が、印字に適したドットデータをもたらすために、ドット対ドットの基準でドット合成装置２４６にて合成される。このデータが、データ分散およびドライブ回路２４８へと送られ、次いで、データ分散およびドライブ回路２４８が、データを正しいノズルアクチュエータ２５０へと配布し、次いでノズルアクチュエータ２５０が、本明細書においてさらに詳しく後述する方法で、インクを正しい時点に正しいノズル２５２から放出させる。
【００７６】
理解されるように、印字のために画像を処理すべくプリンタユニット２において使用されるコンポーネントは、データが提示される方法に大きく依存する。この点で、より多くの処理をプリンタユニット２内で実行することによってコンピュータシステム１０２への依存を少なくするため、プリンタユニット２において、さらなるソフトウェアおよび／またはハードウェアコンポーネントを使用することが可能であろう。あるいは、プリンタユニット２において使用されるソフトウェアおよび／またはハードウェアコンポーネントを少なくして、プリンタユニット２において実行する処理を少なくし、プリンタユニット２へとデータを伝達する前に画像をより高度に処理するため、コンピュータシステム１０２に依存してもよい。
【００７７】
すべての状況において、上述の仕事を実行するために必要なコンポーネントは、プリンタユニット２の制御用電子機器７２に設けられ、そのような電子機器の一実施形態のブロック図が、図４に提示されている。
【００７８】
この構成においては、ハードウェアパイプライン２３２が、小規模オフィス自宅兼オフィス（ＳＯＨＯ）用プリンタエンジンチップ（ＳｏＰＥＣ）に具現化されている。図示のとおり、ＳｏＰＥＣデバイスは、中央演算処理装置（ＣＰＵ）サブシステム３０１、ダイナミックランダムアクセスメモリ（ＤＲＡＭ）サブシステム３０２、および印刷エンジンパイプライン（ＰＥＰ）サブシステム３０３という、３つの個別のサブシステムで構成されている。
【００７９】
ＣＰＵサブシステム３０１は、他のサブシステムのすべての様相を制御および設定するＣＰＵを含んでいる。プリンタユニット２のすべての要素の互いのやり取りおよび同期について、後述のとおり全般的なサポートを提供する。また、ＱＡチップ（後述）への低速通信を制御する。さらに、ＣＰＵサブシステム３０１は、汎用入出力（ＧＰＩＯ、モータの制御を含んでいる）、割り込みコントローラユニット（ＩＣＵ）、ＬＳＳマスタ、および汎用タイマーなど、ＣＰＵを助けるための種々の周辺装置を含んでいる。ＣＰＵサブシステムのシリアル通信ブロック（ＳＣＢ）が、フルスピードのＵＳＢ1.1インターフェイスをホストへと提供するとともに、ＳｏＰＥＣ間インターフェイス（ＩＳＩ）を他のＳｏＰＥＣデバイス（図示されていない）へと提供する。
【００８０】
ＤＲＡＭサブシステム３０２は、ＣＰＵ、シリアル通信ブロック（ＳＣＢ）、およびＰＥＰサブシステム内の各ブロックからの要求を受け付ける。ＤＲＡＭサブシステム３０２、とりわけＤＲＡＭインターフェイスユニット（ＤＩＵ）が、種々の要求を仲裁し、いずれの要求がＤＲＡＭへのアクセスを勝ち取るべきかを判定する。ＤＩＵは、すべての要求者についてＤＲＡＭへの充分なアクセスを可能にするよう、設定されたパラメータにもとづいて仲裁をおこなう。さらに、ＤＩＵは、ページサイズ、バンク数、およびリフレッシュレートなど、ＤＲＡＭの実装の詳細が表に出ないようにする。
【００８１】
印刷エンジンパイプライン（ＰＥＰ）サブシステム３０３は、圧縮されたページをＤＲＡＭから受け取り、印字ヘッドと直接通信する印字ヘッドインターフェイス（ＰＨＩ）へと向けられた所与の印字ラインのための２階層のドットへとレンダリングする。ページ展開パイプラインの第１段は、連続階調デコーダユニット（ＣＤＵ）、ロスレス２階層デコーダ（ＬＢＤ）、および必要であればタグエンコーダ（ＴＥ）である。ＣＤＵが、ＪＰＥＧ圧縮された連続階調（典型的には、ＣＭＹＫ）レイヤーを展開し、ＬＢＤが、圧縮された２階層レイヤー（典型的には、Ｋ）を展開し、プリンタユニット２がネットページ能力を有する場合には、ＴＥが、後の（典型的には、ＩＲインクまたはＫインクでの）レンダリングのためにネットページタグをエンコードする。第１段からの出力は、バッファ一式、すなわち連続階調ＦＩＦＯユニット（ＣＦＵ）、スポットＦＩＦＯユニット（ＳＦＵ）、およびタグＦＩＦＯユニット（ＴＦＵ）である。ＣＦＵバッファおよびＳＦＵバッファは、ＤＲＡＭに実装されている。
【００８２】
第２段は、ハーフトーン合成ユニット（ＨＣＵ）であり、連続階調層をディザリングし、得られる２階層ディザ済みレイヤーに位置タグおよび２階層スポットレイヤーを合成する。
【００８３】
いくつかの合成の選択肢を、当該ＳｏＰＥＣデバイスと一緒に使用されている印字ヘッドに応じて実装することができる。この段階から、最大６チャネルの２階層データが生み出されるが、すべてのチャネルが印字ヘッドに存在していなくてもよい。例えば、印字ヘッドがＣＭＹのみであって、ＫがＣＭＹチャネルへと押し込まれ、ＩＲが無視されてもよい。あるいは、ＩＲインクが利用できない場合（または、検査の目的の場合）には、エンコードされたタグを、Ｋで印字してもよい。
【００８４】
第３段においては、故障ノズル補償器（ＤＮＣ）が、色の冗長性および故障ノズルのデータの周囲のドットへの誤差拡散によって、印字ヘッド内の故障ノズルを補償する。
【００８５】
得られた２階層６チャネルのドットデータ（典型的には、ＣＭＹＫ、赤外、固定剤）がバッファリングされ、ドットラインライタユニット（ＤＷＵ）を介してＤＲＡＭに保存された線バッファ一式に書き込まれる。
【００８６】
最後に、ドットデータが再びＤＲＡＭから取り出され、ドットＦＩＦＯを介して印字ヘッドインターフェイスへと渡される。ドットＦＩＦＯがシステムのクロックレート（ｐｃｌｋ）でラインローダユニット（ＬＬＵ）からデータを受け取る一方で、印字ヘッドインターフェイス（ＰＨＩ）がＦＩＦＯからデータを取り去り、システムのクロックレートの２／３倍の速度で印字ヘッドへと送る。
【００８７】
好ましい形態においては、ＤＲＡＭが、２．５Ｍバイトのサイズであり、そのうちの約２Ｍバイトが、圧縮されたページ保存データのために利用可能である。圧縮されたページは、２つ以上のバンドにて受信され、バンドの数がメモリに保存される。ページのバンドが、印字のためにＰＥＰサブシステム３０３によって消費されたとき、新たなバンドをダウンロードすることができる。新たなバンドは、現在のページまたは次のページのためのものであってもよい。
【００８８】
バンドを使用することによって、圧縮されたページの全体がダウンロードされる前に、ページの印字を開始することが可能になるが、データが印字のために常に利用可能であり、あるいはバッファアンダーランが生じることがないよう、注意を払わなければならない。
【００８９】
組み込みのＵＳＢ1.1デバイスが、ホストＰＣから圧縮されたページデータおよび制御コマンドを受け付け、ＤＲＡＭ（または、後述のように、マルチＳｏＰＥＣシステムにおける他のＳｏＰＥＣデバイス）へのデータ伝達を促進する。
【００９０】
他の実施形態においては、複数のＳｏＰＥＣデバイスを使用することができ、特定の実施例に応じて種々の機能を実行することができる。例えば、いくつかの場合においては、ＳｏＰＥＣデバイスを、単に自身の搭載するＤＲＡＭのために使用することができる一方で、他のＳｏＰＥＣデバイスを、上述の種々の解凍およびフォーマット機能に向けることができる。これは、プリンタがページの印字を当該ページのすべてのデータを受け取る前に開始し、かつ残りのデータが時間内に受信されない場合に生じうるバッファアンダーランの機会を少なくする。そのメモリバッファ能力のために余分のＳｏＰＥＣデバイスを追加することで、追加のチップの他の能力のいずれもが使用されなくても、バッファリングできるデータの量が２倍になる。
【００９１】
各ＳｏＰＥＣシステムは、プリンタ機械の品質を保証し、印字の際に印字ヘッドのノズルが損傷しないようインク供給の品質を保証し、印字ヘッドおよび機械が損傷しないようソフトウェアの品質を保証するため、互いに協働するように設計された幾つかの品質保証（ＱＡ）装置を有することができる。
【００９２】
通常は、各印字ＳｏＰＥＣが、最大印字速度などの情報プリンタ属性を保存する関連のプリンタＱＡを有する。システムにおいて使用されるインクカートリッジも、インク残量などのカートリッジ情報を保存するインクＱＡチップを含んでいる。印字ヘッドも、ＲＯＭ（有効には、ＥＥＰＲＯＭ）として機能するように構成され、故障ノズルのマッピングおよび印字ヘッドの特性などの印字ヘッド詳細情報を保存するＱＡチップを有する。ＳｏＰＥＣデバイスのＣＰＵは、場合により、実質的にシリアルＥＥＰＲＯＭとして機能するＱＡチップからプログラムコードを読み込んで実行することができる。最後に、ＳｏＰＥＣデバイスのＣＰＵは、論理ＱＡチップ（すなわち、ソフトウェアＱＡチップ）を動作させる。
【００９３】
通常は、システム内のすべてのＱＡチップが物理的に同一であり、フラッシュメモリの内容のみがお互いを区別している。
【００９４】
各ＳｏＰＥＣデバイスは、システム認証およびインク使用計算のためのＱＡ装置と通信できる２つのＬＳＳシステムバスを有する。バスごとに多数のＱＡ装置を使用することができ、それらのシステムにおける位置は、プリンタＱＡ装置とインクＱＡ装置とが個別のＬＳＳバスに位置すべきである点を除き、制限はされていない。
【００９５】
使用時、論理ＱＡが、残りのインクを割り出すためにインクＱＡと通信する。インクＱＡからの回答が、プリンタＱＡに関して認証される。プリンタＱＡからの確認そのものが論理ＱＡによって認証され、インクＱＡからの回答に追加の認証レベルを間接的に加える。
【００９６】
印字ヘッドＱＡ以外のＱＡチップ間で渡されるデータは、デジタル署名によって認証される。好ましい実施形態においては、データについてＨＭＡＣ‐ＳＨＡ１認証が使用され、プログラムコードについてＲＳＡが使用されるが、他のスキームを代わりに使用してもよい。
【００９７】
理解されるように、このようにしてＳｏＰＥＣデバイスがプリンタユニット２の全体の動作を制御し、基本的なデータ処理の仕事を実行し、印字媒体の取り扱いを促進すべくプリンタユニット２のコンポーネント個々の動作の同期および制御を実行する。本明細書の残りの部分においては、制御用電子機器７２という用語が、ＳｏＰＥＣデバイス、およびプリンタユニット２の動作を制御すべくプリンタユニット２において使用される他のあらゆる電子機器を指して、使用される。
【００９８】
プリンタユニット２は、本発明の画像処理装置１を形成すべくスキャナユニット９５に組み合わせられるように意図されているが、分かり易さのため、以下ではプリンタユニット２の構造および動作を、その機能に関してスタンドアロンのユニットとして説明する。
【００９９】
図５〜図１５は、一般的には本体３、印字のための印字媒体を保持および支持するための媒体入力アセンブリ４、および印字後の印字媒体を収集するための媒体出力アセンブリ５を備えるインクジェットプリンタユニット２を示している。
【０１００】
図６により明確に示されているように、本体３の構造は、下部フレームユニット６上へと受け入れられるように形作られた上部フレームユニット７によって形成されている。上部および下部フレームユニット７、６は、一体となって基部８、後部９、およびカバー１１が収容される開口１０を規定している。開口１０が、印刷エンジン７０および関連の構成部品を含む内部空洞１２へのアクセスを提供している。
【０１０１】
図１１に示されているように、基部８は、下部フレームユニット６の下側に形成されており、プリンタユニット２が自宅またはオフィス環境の机の表面など実質的な水平面に配置されて、スタンドアロンのユニットとして使用される場合に、プリンタユニット２を支持する下面１３を有する。この構成において、１つ以上の支持足１４が下面１３から延び、プリンタユニットをさらに安定させている。支持足１４は、プリンタユニットと支持面との間の摩擦接触を増すため、ゴムなどの摩擦誘起材料から製作することができる。画像読取ユニット７０１を収容すべく基部８を構成する方法は、本明細書においてさらに詳しく後述する。
【０１０２】
図７に示されているように、本体３の後部９は、下部フレームユニット６および上部フレームユニット７の後面によって規定されている。電源ユニット１５が、下部フレームユニット６に形作られた凹所に嵌入し、本体３の後部９に隣接して位置するように構成されている。一形態においては、電源ユニット１５は、電源コネクタソケット１６を介して外部の電源から電力を受け取って、ユニット内の種々のコンポーネントへと供給できる固定のユニットである。他の形態においては、電源ユニット１５が、プリンタユニット２への供給のために電力を貯蔵できる充電式のユニットであってもよく、ユニット１５が、必要であれば交換できるようフレームユニット６から取り外し可能であってもよい。さらに、データコネクタソケット１７が下部フレームユニット６に形成され、先に述べた方法でプリンタユニット２へとデータおよび制御を提供するため、コンピュータシステム１０２などの外部のソースへとプリンタユニット２を接続するための手段をもたらしている。データコネクタソケット１７は、プリンタユニット２をコンピュータ端末１０２またはコンピュータ端末１０２のネットワークに接続して、そこからデータまたはコマンドを受け取ることができるようにする標準的なイーサネットおよびＵＳＢデバイスソケットである。さらには、そのような情報をプリンタユニット２が、上部フレームユニット７の後面のカバープレート２０の内側に設けられたＷＩＦＩカード１８および／またはＢｌｕｅｔｏｏｔｈ（登録商標）カード１９を使用することによって、無線の様相で受信してもよい。これらの構成のそれぞれにおいて、受け取ったすべてのデータが、処理および印字のためにソケット１７およびカード１８、１９からプリンタユニット２の制御システムへと送られる。
【０１０３】
図５、６、８〜１０、および１３に示されているように、本体３のカバー１１は、上部フレームユニット７へとヒンジで接続された蓋２１を備える。蓋２１は、湾曲した上面２２および斜めの前面２３、ならびに上部フレームユニット７の上縁に一致するように形作られた２つの端面２４を有する。蓋２１は、上面２２の後縁に沿って、上部フレームユニット７に枢動可能に接続されている。この枢動接続によって、蓋２１を後方へと枢動させて、本体３の内部空洞１２へとアクセスを提供することができる。
【０１０４】
斜めの前面２３は、凹所２５を自身に形成して有する。凹所２５は、ユーザとプリンタユニット２との間のやり取りを可能にするユーザインターフェイスユニット２６を収容している。ユーザインターフェイスユニット２６は、ＬＣＤタッチスクリーンであり、ユーザへと情報を伝えるとともに、ユーザが表示画面上の選択肢を選択することによってプリンタユニット２へと直接情報を入力できるようにしている。ユーザインターフェイスユニット２６がユーザへと表示できる情報の種類、およびユーザがプリンタユニットへと入力できる情報の種類は、様々であってもよいが、典型的には、プリンタユニット２内に貯蔵されたインクの状態または紙詰まりの修正の必要性、などに関連でき、さらにはインク再充填手順に関する情報であってもよい。タッチスクリーンＬＣＤの使用は、表示を特定の言語に合わせてプログラムでき、おそらくは当該プリンタユニットが使用される国に特化した個別の印またはテキストをプリンタユニット２上に設ける必要がなくなるため、ユーザインターフェイスとしてとくに有益である。しかしながら、ユーザインターフェイスユニット２６が、従来のボタンなど、ユーザとプリンタユニット２とのやり取りを可能にするいくつかある種々の形態であってもよいことを、理解すべきである。
【０１０５】
さらに、蓋２１の斜めの前面２３には、プリンタの状態についての視覚表示をユーザに提供する視覚表示ユニット２７が設けられている。視覚表示ユニット２７は、蓋２１の表面に沿って延びており、光源２９からの光を放射する細長い管またはパネル２８の形態である。視覚表示ユニット２７から放射される光の色および／または強度を、ユーザインターフェイスユニット２６を参照する必要なくプリンタユニット２の状態についての即座の表示をユーザにもたらすような方法で、制御することができる。
【０１０６】
視覚表示ユニット２７の構成が、図１５ａおよび１５ｂに示されている。図示のように、ユニット２７は、光源２９および細長パネル２８で構成されている。光源２９は、印刷回路基板（ＰＣＢ）３１の表面に配置された３つの発光ダイオード（ＬＥＤ）３０の形態である。ＬＥＤ３０は、幅広いスペクトルの光をパネル２８から放射することができるようにする赤、緑、および青のＬＥＤである。しかしながら、同様の機能を実行するために単一のＬＥＤまたは他の色のＬＥＤも使用可能であることを、理解できる。ＰＣＢ３１は、プリンタユニット２の制御用電子機器７２を含んでいる同じＰＣＢであってもよく、あるいは制御用電子機器７２の制御のもとでＬＥＤ３０を動作させる適切な電子機器を含んでいる個別のＰＣＢであってもよい。細長パネル２８は、ＬＥＤ３０からの光をパネルの長さに沿って移動させ、パネルの表面から放射することができる材料で製作されている。パネル２８は、ＬＥＤ３０から発せられる光を収集するべくＬＥＤ３０を覆って位置する中空の管またはパイプの形態であってもよい。管またはパイプの内表面を、光の一部をパネル２８の長さに沿って反射させ、光の一部をパネル２８から通過させてパネル２８を照射させることができるフィルムでコートしてもよく、パネル２８の表面に沿ってユーザがパネル２８を容易に視認できるようにする。
【０１０７】
使用時、ＬＥＤ３０のそれぞれを、プリンタユニット２の状態を表わす光をパネル２８から発するように制御することができる。例えば、プリンタユニットが待機モードにあることをユーザに知らせるため、パネル２８が青色の光を発するように青色のＬＥＤを動作させることができる。印字時には、パネル２８から緑色の光を発すべく緑色のＬＥＤを動作させることができ、紙詰まりやプリンタエラーなどの問題の場合には、パネル２８から赤色の光を発すべく赤色のＬＥＤを動作させることができる。さらには、装飾的な効果を生み出すため、ＬＥＤのそれぞれを、幅広いスペクトルにまたがる種々の色の光を発するため、種々の組み合わせで動作させることができる。光が、単一のＬＥＤがプリンタユニットに設けられる場合のような単なる点光源においてではなく、広い表面積にわたって発せられるため、必要な場合に、ユーザがプリンタの状態を視覚的に感じ取ってプリンタへと注意を向ける可能性がより大きい。このようなシステムは、効率的な作業環境を保証するうえで重要な機能を果たし、さらには審美的に好ましいプリンタユニットをもたらす。
【０１０８】
印字のためにプリンタユニット２へと印字媒体を供給するため、媒体入力アセンブリ４が、プリンタユニット２の後部９から延びている。媒体入力アセンブリ４は、トレイ部３２および媒体支持フラップ３３で構成され、トレイ部３２および媒体支持フラップ３３が協働して、プリンタユニット２による印字のために印字媒体３４の１枚以上のシートを受けるための表面を形成している。媒体入力アセンブリ４は、本体３から垂直方向に延びており、使用時に、図１４に示され、さらに詳しく後述されるように、印字媒体３４のシートが媒体入力アセンブリ４によって垂直向きに支持され、下向きの経路によってプリンタへと引き込まれるように傾けられている。
【０１０９】
図６により明確に示されているように、媒体入力アセンブリ４のトレイ部３２は、上部フレームユニット７と一体に形成され、したがってトレイ部３２の後面が、本体３の後部９の一部を形成している。トレイ部３２は、一般的に、印字媒体３４を受け入れるための受け部を形成しており、媒体３４が配置される作用面３５と、作用面３５の一端に位置して媒体３４を直立位置に保持すべく媒体３４の縁を受け止めるようになっている媒体支持面３６とを含んでいる。さらにトレイ部３２は、平行に延びる一対の側壁３７、３８を含んでおり、これらがプリンタユニット２によって受け入れることができる印字媒体の最大幅を規定している。
【０１１０】
図１４により明確に示されているように、媒体支持面３６は、トレイ部３２の作用面３５に対して鈍角に配置されており、印字のためのトレイ部３２から印刷エンジン７０への印字媒体３４のシートの送達を助けている。作用面３５は、印字のための作用面３５から印刷エンジン７０への印字媒体３４のシートの送達を円滑にするため、アイドラローラ３９をピッカー機構６０と協働させるべく自身に組み込んで有する。媒体支持面３６から延伸して隆起した複数の帯４０が、媒体支持面３６に沿って間隔を空けて配置されており、媒体３４の前縁を媒体支持面３６の上方に支持している。帯４０は、トレイ部３２からの媒体３４の送達を容易にするため、ピッカー機構６０の作用のもとで、媒体３４の前縁を帯４０の表面に沿ってスライドさせることができるように機能する。帯４０の表面上かつピッカー機構６０に近接してパッド４１が設けられ、複数のシートがトレイ部３２の作用面３５に支持されている場合に、媒体１０の最上位のシートの分離を促進させるための摩擦面をもたらしている。パッド４１は、ゴム、フェルト、またはコルク状の材料の形態であってもよい。
【０１１１】
マージンスライダ４２が、一体のフック要素４３によってトレイ部３２の作用面３５へと取り付けられるようになっている。スライダ４２を作用面３５との係合に保つべく、スライダ４２の位置決めラグ（図示されていない）を受け入れるため、溝付きの凹所（図示されていない）を作用面３５に設けてもよい。このような構成は、様々な幅の印字媒体３４に対応できるよう、スライダ４２を、制御された方法で表面３５を横切って移動できるようにする。マージンスライダ４２は、トレイ部３２の全高を延びており、印字媒体３４の側縁に当接すべくトレイ部３２の作用面３５から突き出すように延びる壁部分４５を備える。この構成は、媒体のシートが印刷エンジン７０へと確実に制御されて送達されるよう、印字媒体３４がトレイ部３２内において適切に整列するよう保証している。
【０１１２】
図６に示されているように、トレイ部３２の側壁３７、３８の内面には、媒体支持フラップ３３をトレイ部３２へと接続できるよう、位置決めラグ４６が設けられている。この点に関し、媒体支持フラップ３３は、媒体支持フラップ３３の一端から延びてラグ４６を受け入れる一対の凹状タブ４７を含んでおり、これによって媒体支持フラップ３３がトレイ部３２の上端に固定される。この構成において、媒体支持フラップ３３は、媒体支持フラップ３３を媒体入力アセンブリ４へと装填された印字媒体３４を支持するための（図５に示されているような）展張位置、または媒体支持フラップ３３がトレイ部３２の上部に収容される梱包および輸送のための格納位置（図示されていない）へと移動させることができるよう、トレイ部３２の遠位端を中心として枢動することができる。
【０１１３】
媒体支持フラップ３３は、トレイ部３２の長さよりも大きな長さを有する印字媒体３４を支持するため、トレイ部３２の遠位端を超えて延びる。この構成は、図１２に示すように、印字媒体３４が実質的に直立位置に確実に保たれるようにする。この点に関し、媒体支持フラップ３３の表面には、フラップ３３の表面に沿って長手方向に延びる複数の等間隔のフィン要素４８が設けられる。フィン要素４８のそれぞれは、媒体支持フラップ３３の表面から同じ量だけ延び、印字媒体３４にトレイ部３２の作用面３５に連続する平坦な面を提供している。あるいは、媒体支持フラップ３３の内表面が、連続成型表面であってもよく、媒体支持フラップ３３がプリンタユニット２の梱包または輸送のために折り畳まれたときにトレイ部３２の側壁３７、３８を収容するため、その縁領域に適切な溝を形成して備えることができる。
【０１１４】
スタンドアロンのユニットとして、プリンタユニット２は、図１２に示すように、媒体出力アセンブリ５によって印字済み媒体を収集するようになっている。この構成において、媒体出力アセンブリ５は、プリンタユニット２の前部において本体３の基部８に位置している。媒体出力アセンブリ５は、トレイハウジング５０および展張可能な２つの出力トレイで構成される。展張可能な２つの出力トレイは、上側出力トレイ５１および下側出力トレイ５２であり、この両者は、展張位置にないとき、トレイハウジング５０内に保持されている。
【０１１５】
図６および１１示されているように、トレイハウジング５０は、下部フレームユニット６の凹所に着脱可能に収容され、プリンタユニット２の後部からプリンタユニット２の前部を僅かに超えて延びている。トレイハウジング５０は、上面５３および上面５３から下方に延びる２つの側壁５４、５５を有する。上面５３の前縁は開いており、トレイハウジング５０内に保持された上部および下側出力トレイ５１、５２へのアクセスを可能にするため、上面５３の前縁に凹部５６が形成されている。
【０１１６】
上側出力トレイ５１は、２つの側壁５４、５５によってトレイハウジング５０内に収容されて保持されるように形作られている。２つの側壁５４、５５には、トレイハウジング５０の全長にわたって延びる溝（図示されていない）が設けられている。上側出力トレイ５１は、これらの溝に受け入れられるように寸法付けられており、上側出力トレイ５１の長手縁が溝内を移動することで、トレイ５１をトレイハウジング５０に対して動かすことができる。溝および上側出力トレイ５１の長手縁は、トレイ５１をトレイハウジング５０から延ばすことができるがトレイハウジング５０から取り外すことはできないように構成されている。この構成において、トレイ５１は格納位置において、完全にトレイハウジング５０の内側に嵌入している。
【０１１７】
下側出力トレイ５０は、上側出力トレイ５１に対して同様な方法で構成されている。しかしながら、この構成においては、下側出力トレイ５２は、上側出力トレイ５１の長手縁に設けられた２つの溝に受け入れられている。図９に示されているように、下側出力トレイ５２は、上側トレイの内側で移動することができるよう、上側出力トレイ５１よりも小さな幅および厚さを有する。下側出力トレイ５２は、格納された状態において、完全に上側出力トレイ５１の内側に嵌入するように構成されており、上側出力トレイ５１にも、下側出力トレイ５２の前縁に設けられたストッパ部材５８へとアクセスできるよう、前縁に沿って凹部５７が設けられている。下側出力トレイ５２および上側出力トレイ５１を、上述と同様な方法で、下側出力トレイ５２を上側出力トレイ５１から伸ばすことができるが、上側トレイから取り外すことはできないようなやり方で、構成してもよい。格納および展張を可能にする他のトレイの構成も可能であり、本発明の技術的範囲に包含されると考えられる。
【０１１８】
使用の前には、媒体出力アセンブリ５は、図５に示されているように格納状態にある。ユーザがストッパ部材５８を把持して下側出力トレイ５２を引き伸ばすとき、媒体出力アセンブリ５は、図１２に示すような動作位置に至る。この操作によって、媒体出力アセンブリ５の全体が、プリンタユニット２から排出される印字済み媒体を捕捉するため、トレイハウジング５０から展張される。印字済み媒体の前縁が、本体３を出た後に、下側出力トレイ５２のストッパ部材と接することで捕捉される。媒体出力アセンブリ５の展張の量は、印字される媒体のサイズによって決まる。例えば、印字媒体が、Ａ４サイズの媒体など図１２に示されているような長さである場合、印字媒体アセンブリ５を、印字済み媒体を捕捉して保持するために完全に展張させる必要がある。
【０１１９】
理解されるように、媒体出力アセンブリ５は、プリンタユニット２から取り外しが可能であり、プリンタユニット２が画像処理装置１の一部としてではなく、単独でインクジェットプリンタとして用いられる場合に使用される。画像処理装置を構成する方法については、後でさらに詳しく説明する。
【０１２０】
既に説明され、図１３にも示されているように、本体３の内部空洞１２へのアクセスは、カバー１１の蓋２１を後方へと枢動させることによって可能である。内部の空洞１２は、印刷エンジン７０、ならびにピッカー機構６０の形態である紙ハンドリング機構を収容している。
【０１２１】
既に述べたように、ピッカー機構６０の目的は、印字のために印刷エンジン７０へと送達するため、媒体入力アセンブリ４から印字媒体の単一のシートを分離させて搬送することにある。プリンタユニット２は、６０ｐｐｍに達し、さらには６０ｐｐｍを超える速度で動作できるため、ピッカーユニットは、このような印字速度を達成するために適した速度で、印字媒体のシートを分離させて印刷エンジン７０へと搬送するように構成されている。したがって、ピッカー機構６０は、ピッカー本体６３から延びるアームの端部に配置されたピッカーローラ６１で構成されている。ピッカー本体６３は、プリンタユニット２の制御用電子機器７２によって制御されるモータ６４を含んでいる。ピッカー本体６３は、下部フレームユニット６へと枢動可能に取り付けられ、ピッカーローラ６１がトレイ部３２の作用面３５に向かって押し付けられるように、ばねで付勢されている。
【０１２２】
トレイ部３２に印字媒体３４が存在しないとき、ピッカーローラ６１が押し付けられて、トレイ部３２の作用面３５に設けられたアイドラローラ３９に接する。印字媒体３４をトレイ部３２に装填するため、媒体３４がトレイ部３２へと挿入され、ピッカーローラ６１の上方に設けられた案内要素６６に接触する。この接触によって、ピッカー機構６０がトレイ部３２の作用面３５から離れるように枢動し、印字媒体３４を、前縁が媒体支持面３６に支持された状態で、ピッカーローラ６１とアイドラローラ３９との間に収容できるようになる。この構成が、図１４に示されている。
【０１２３】
ピッカーローラ６１の表面には、把持手段が設けられており、把持手段は、ローラによる印字媒体３４のシートの把持を促進するゴムのコーティングまたは他の同様の種類のコーティング、あるいは表面処理であってもよい。ピッカーローラ６１がモータ６４の動作のもとで回転すると、ピッカーローラ６１に接している印字媒体のシートが、隆起している帯４０に沿ってスライドして、印刷エンジン７０へと送達される。ピッカー機構６０に近接して帯４０の表面に設けられたパッド４１によって、最も外側のシートが、トレイ部３２に存在する他のシートから分離される。この点に関し、最も外側のシートと一緒に移動する媒体のシートは、パッド４１上をスライドするときに動きを生じさせる摩擦力よりも大きい摩擦力に直面し、したがって最も外側のシートのみが印刷エンジン７０へと送達される。
【０１２４】
ピッカー機構６０が、印字媒体３４を分離して、印字媒体の個々のシートを比較的高速での印字のために印刷エンジン７０へと搬送するために使用されており、この機能を実行するために使用されるピッカー機構６０の種類が様々であってもよく、それらが依然として本発明の技術的範囲に含まれることが、理解できる。
【０１２５】
本発明によって使用される印刷エンジンアセンブリ７０は、一般的には、クレードルユニット７１およびカートリッジユニット８０という２つの部分で構成されている。
【０１２６】
図１４に示されているように、カートリッジユニット８０は、付近を通過する印字媒体３４のシートへと印字を行う印字ヘッド集積回路８１を収容する本体を有する。カートリッジユニット８０の本体は、さらに、インクを保管して印字ヘッド集積回路８１へと送達するためのインク取り扱い貯蔵用リザーバ８２を収容している。印字ヘッド集積回路８１は、インク取り扱い貯蔵用リザーバ８２の下方の領域において、印字対象の媒体３４の幅にわたって延びるようにカートリッジの本体の外側に沿って配置されたページ幅の印字ヘッド集積回路である。従来のプリンタユニットと対照的に、本発明の印字ヘッド集積回路８１は、動作時に所定の位置に固定されており、印字媒体を横切ってスキャンまたは横断を行うことはない。したがって、本発明の印刷エンジンは、従来のプリンタシステムにおいて現在可能である印字速度よりもはるかに高い印字速度を達成できる。印字ヘッド集積回路８１を構成および制御する方法は、本明細書においてさらに詳しく後述される。
【０１２７】
電力およびデータ信号が、印字ヘッド集積回路８１の動作を制御するため、クレードルユニット７１に位置する制御用電子機器７２から供給される。制御用電子機器７２は、既に説明したＳｏＰＥＣデバイスを含んでおり、信号は、カートリッジユニット８０の本体の周囲に設けられたデータおよび電源コネクタ（図示されていない）を介して、制御用電子機器７２からカートリッジユニット８０へと伝えられる。カートリッジユニット７０をクレードルユニット７１へと挿入することで、データおよび電源コネクタが、クレードルユニット７１に設けられた対応するデータおよび電源コネクタと対をなし、ユニット７１、８０間の電力およびデータのやり取りを円滑にする。
【０１２８】
インク取り扱い貯蔵用リザーバ８２は、印字のために種々の種類のインクおよび印字用流体を個別に貯蔵する複数のポリエチレン膜ポケットの形態である。例えば、カートリッジ８０に、フルカラー印字のためのシアン、マゼンタ、イエロー、およびブラックのインク、ならびに特定の印字用途のための赤外インク、およびインクの定着を助けるインク固定剤を貯蔵するための６つの個別のポリエチレン膜リザーバを設けることができる。リザーバ８２のそれぞれは、カートリッジユニット８０の本体の周囲に形成された再充填ポート（図示されていない）に設けられた対応する導入口と連通できる。したがって、インク再充填ディスペンサを再充填ポートに接触させ、圧力のもとでインクをリザーバ８２へと送達することによって、リザーバ８２を個々に再充填することができる。既に述べたように、インク再充填ディスペンサに、カートリッジユニット８０の本体に設けられた対応する読取器によって読み取られるＱＡチップを備えてもよい。このようにして、再充填用流体の完全性および品質を保証するため、クレードルユニット７１の制御用電子機器７２に設けられたＳｏＰＥＣデバイスへと、関連のデータを伝達することができる。再充填を容易にするため、ポリエチレン膜リザーバ８２は、充填時に流体を収容すべく膨張し、印字プロセスにおいてインク／流体が消費されるにつれて潰れるように、構成される。
【０１２９】
リザーバ８２に貯蔵されたインクおよび印字用の流体は、特定の色のインクまたは固定剤などの特定の流体を運んで、当該流体を印字ヘッド集積回路８１の全長に沿って設けられた正しいインク送出ノズルへと供給できるようにする一連の管路７９を介して、印字ヘッド集積回路８１へと送達される。これを達成する方法、およびカートリッジユニット８０の全体構成が、本件出願の出願人による出願事件整理番号ＲＲＡ０１ＵＳ〜ＲＲＡ３３ＵＳの米国特許出願に記載されており、これらの開示は、すべて参照として本明細書に組み込まれたものとする。上記出願は、それらの出願事件整理番号によって特定されているが、対応する出願番号が割り当てられた時点で、その出願番号にて置き換える予定である。
【０１３０】
既に述べたように、カートリッジユニット８０の印字ヘッド集積回路８１は、標準的なＡ４またはＵＳレター用紙の幅を有する媒体と等価である最大２１．６ｃｍまでの種々の幅の印字媒体に対応するため、約２２．４ｃｍ（８．８インチ）の幅に広がるように構成されたページ幅の印字ヘッド集積回路である。しかしながら、プリンタユニット２の用途および使用される印字媒体の種類に大きく依存して、ページ幅の印字ヘッド集積回路８１を、より大きな幅、またはより小さな幅で製造できることも、理解できる。所望の幅を実現するため、印字ヘッド集積回路８１を、それぞれに複数のインク送出ノズルが設けられている１つ以上の集積回路を隣接して取り付けて製作してもよい。
【０１３１】
次に、ノズルおよび対応するアクチュエータを備える本発明に適した印字ヘッドのノズル機構の種類の例を、図１６〜２５を参照して説明する。図２５は、シリコン基板８０１５上に形成されたノズル機構８０１のアレイを示している。ノズル機構８０１のそれぞれは同一であるが、ノズル機構８０１のグループへと、異なる色のインクまたは固定剤が供給されるように構成されている。この点に関し、ノズル機構が、列に配置されるとともに、互いにずらされており、印字の際に、単列のノズルにおいて可能な間隔よりも密なインクドット間の間隔を可能にしている。このような構成は、上述のようにノズルに稠密性を与えるようにしている。さらに、複数の列は、（所望であれば）冗長性を可能にし、ノズルあたりの所定の故障率を許容している。
【０１３２】
各ノズル機構８０１は、集積回路製造技術の産物である。とりわけ、ノズル機構８０１が、マイクロ電気機械システム（ＭＥＭＳ）を規定している。
【０１３３】
分かり易さのため、および説明を容易にするため、単一のノズル機構８０１の構成および動作を、図１６〜２４を参照して説明する。
【０１３４】
インクジェット印字ヘッドチップ８１は、０．３５ミクロン  １  Ｐ４Ｍ  １２ボルトＣＭＯＳマイクロプロセシング電子機器が配置されているシリコンウエハ基板８０１５を含んでいる。
【０１３５】
二酸化シリコン（あるいは、ガラス）層８０１７が、基板８０１５上に位置している。二酸化シリコン層８０１７は、ＣＭＯＳ絶縁層を規定している。ＣＭＯＳ最上位金属が、二酸化シリコン層８０１７上に位置する整列した一対のアルミニウム電極コンタクト層８０３０を規定している。シリコンウエハ基板８０１５および二酸化シリコン層８０１７の両者は、全体として円形の断面（平面において）を有するインク導入チャネル８０１４を規定すべくエッチングされている。ＣＭＯＳ金属１、ＣＭＯＳ金属２／３、およびＣＭＯＳ最上位金属のアルミニウム拡散バリア８０２８が、インク導入チャネル８０１４の周囲で二酸化シリコン層８０１７に配置されている。拡散バリア８０２８は、駆動電極層８０１７のＣＭＯＳ酸化皮膜を通っての水酸化物イオンの拡散を防止するように機能する。
【０１３６】
チッ化シリコンの層の形態であるパッシベーション層８０３１が、アルミニウムコンタクト層８０３０および二酸化シリコン層８０１７を覆って位置している。パッシベーション層８０３１のうち、コンタクト層８０３０の上方に位置する各部位は、コンタクト８０３０へのアクセスを提供するための開口８０３２を自身に規定して有する。
【０１３７】
ノズル機構８０１は、環状のノズル壁８０３３によって規定されたノズルチャンバー８０２９を含んでおり、ノズルチャンバー８０２９は、上端において、ノズル屋根８０３４および平面において円形である半径方向内側のノズルリム８０４で終息している。インク導入チャネル８０１４が、ノズルチャンバー８０２９と連通している。ノズル壁の下端には、可動シールリップ８０４０を含む可動リム８０１０が位置している。囲み壁８０３８が、可動ノズルを囲んでおり、ノズルが図１８に示すように静止しているときに可動リム８０１０に隣接する静止シールリップ８０３９を含んでいる。静止シールリップ８０３９と可動シールリップ８０４０との間に捕捉されたインクの表面張力によって、流体シール８０１１が形成されている。これが、チャンバーからのインクの漏れを防止する一方で、囲み壁８０３８とノズル壁８０３３との間に低抵抗の結合をもたらしている。
【０１３８】
図２３に最もよく示されているように、放射状に延びる複数の凹所８０３５が、ノズルリム８０４の周囲において屋根８０３４に規定されている。凹所８０３５は、ノズルリム８０４を過ぎて逃げ出すインクの結果として半径方向のインク流れを収容すべく機能する。
【０１３９】
ノズル壁８０３３は、全体としてＵ字の形状を有して基部８０３７においてチッ化シリコン層８０３１に取り付けられたキャリア８０３５に取り付けられたレバー構成の一部を形成している。
【０１４０】
さらにレバー構成は、ノズル壁から延び、横補強梁８０２２が組み込まれているレバーアーム８０１８を含んでいる。レバーアーム８０１８は、チッ化チタン（ＴｉＮ）から形成され、図１９および２４に最もよく示されているようにノズル機構の両側に位置している一対の受動梁８０６に取り付けられている。受動梁８０６の他端は、キャリア８０３６に取り付けられている。
【０１４１】
さらにレバーアーム８０１８は、ＴｉＮから形成されたアクチュエータ梁８０７に取り付けられている。このアクチュエータ梁への取り付けが、受動梁８０６への取り付けと比べて、僅かではあるが決定的に高い位置にて行われている点に、注目できる。
【０１４２】
図１６および２２に最もよく示されているように、アクチュエータ梁８０７は、平面において実質的にＵ字であり、電極８０９と対向する電極８０４１との間の電流経路を規定している。電極８０９および８０４１のそれぞれは、コンタクト層８０３０内のそれぞれの点に電気的に接続されている。コンタクト８０９を介して電気的に接続されると同時に、アクチュエータ梁は、アンカ８０８へと機械的に係止されている。アンカ８０８は、ノズル機構の動作時に、図１６〜図１８の左方へのアクチュエータ梁８０７の運動を制限するように構成されている。
【０１４３】
アクチュエータ梁８０７のＴｉＮは導電性であるが、充分に高い電気抵抗を有しており、電流が電極８０９および８０４１の間を通過するとき、自ら発熱する。受動梁８０６を通って電流が流れることはなく、したがって受動梁８０６は膨張しない。
【０１４４】
使用時、静止状態にある装置が、表面張力の作用下でメニスカス８０３を規定するインク８０１３によって満たされる。インクは、メニスカスによってチャンバー８０２９内に保持され、他の何らかの物理的作用が存在しないとき、漏れ出すことはほとんどない。
【０１４５】
図１７に示すように、インクをノズルから発射するため、電流がコンタクト８０９および８０４１の間に通され、アクチュエータ梁８０７を通過する。梁８０７の抵抗による梁８０７自身の発熱が、梁の膨張を生じさせる。アクチュエータ梁８０７の寸法および設計は、膨張の大部分が図１６〜１８に関して水平方向であることを意味している。左方への膨張はアンカ８０８によって制限されており、したがってアクチュエータ梁８０７のレバーアーム８０１８に近い方の端部が、右方へと駆動される。
【０１４６】
受動梁８０６は、相対的に水平方向の柔軟性を欠くため、レバーアーム８０１８の大きな水平方向の移動を許さない。一方で、受動梁およびアクチュエータ梁のそれぞれのレバーアームへの取り付け点が相対的に変位するため、ねじり運動が引き起こされ、レバーアーム８０１８が全体として下方へと動かされる。この運動は、実質的に枢動またはヒンジ運動である。しかしながら、真の枢支点が存在していないことが、回転が受動梁８０６の曲がりによって規定される枢支領域を中心とすることを意味している。
【０１４７】
レバーアーム８０１８の下方への運動（および、僅かな回転）が、受動梁８０６からノズル壁８０３３までの距離によって増幅される。ノズル壁および屋根の下方への運動が、チャンバー２９内の圧力を上昇させ、図１７に示すようにメニスカスを隆起させる。インクの表面張力が、この運動による流体シール１１の伸張を意味し、インク漏出を許容しないことに注目できる。
【０１４８】
図１８に示すように、適切な時点において駆動電流が停止され、アクチュエータ梁８０７が速やかに冷却して収縮する。この収縮によって、レバーアームの休止位置への復帰が開始され、結果としてチャンバー８０２９内の圧力の低下が生じる。隆起したインクの勢いおよびその固有の表面張力の相互作用、ならびにノズルチャンバー８０２９の上方への運動によって引き起こされる負の圧力が、隆起メニスカスの薄化、および最終的には放出を生じさせ、隣接の印字媒体に接するまで上方へと動き続けるインク滴８０２を規定する。
【０１４９】
滴８０２が離れた直後に、メニスカス８０３は、図１８に示す凹状の形状を形成する。表面張力が、チャンバー８０２９の圧力を、インクが導入口８０１４を通って上方へと吸い込まれて、ノズル機構およびインクが図１６に示した静止状態に戻るまで、比較的低く保つ。
【０１５０】
印字ヘッド集積回路８１を、印字ヘッド集積回路８１の長さおよび必要とされる所望の印字特性に応じて、表面に沿って５０００〜１００，０００個の上述のノズルを配置して有するように構成できる。例えば、幅の狭い媒体については、印字ヘッドの表面に沿って５０００個のノズルを配置するだけで所望の印字結果を達成することが可能である場合があるが、幅の広い媒体においては、所望の印字結果を達成するために、印字ヘッドの長さに沿って少なくとも１０，０００、２０，０００、または５０，０００個のノズルを配置する必要がある場合がある。Ａ４またはＵＳレターのサイズの媒体への１６００ｄｐｉまたは１６００ｄｐｉ程度でのフルカラー写真品質画像のために、印字ヘッド集積回路８１は、各色について１３８２４個のノズルを有することができる。したがって、印字ヘッド集積回路８１が４色（Ｃ、Ｍ、Ｙ、Ｋ）で印字を行うことができる場合、印字ヘッド集積回路８１は、その表面に沿って約５３３９６個のノズルを配置して有することになる。さらに、印字ヘッド集積回路８１が６つの印字用流体（Ｃ、Ｍ、Ｙ、Ｋ、ＩＲ、および固定剤）を印字できる場合、印字ヘッド集積回路８１の表面に８２９４４個のノズルが設けられることになるであろう。このような構成のすべてにおいて、各ノズルをサポートする電子機器は同じである。
【０１５１】
次に、印字ヘッド集積回路８１において、個々のノズル機構１０１を制御する方法を、図２６〜図２９を参照して説明する。
【０１５２】
図２６は、印字ヘッド集積回路８１の概要、およびプリンタユニット２の制御用電子機器７２に設けたＳｏＰＥＣデバイスへの印字ヘッド集積回路８１の接続を示している。上述のとおり、印字ヘッド集積回路８１は、各ノズルの発射を行うための繰り返しロジックを含んでいるノズルコアアレイ４０１、およびノズルの発射を行うためにタイミング信号を生成するためのノズル制御ロジック４０２を含んでいる。ノズル制御ロジック４０２が、高速リンクを介してＳｏＰＥＣデバイスからデータを受け取る。
【０１５３】
ノズル制御ロジック４０２は、電気コネクタの形態であってもよいリンク４０７を介して、印字のためにノズルアレイコアへとシリアルデータを送るように構成されている。ノズルアレイコア４０１についての状態および他の動作上の情報が、やはり電気コネクタに設けることができる他のリンク４０８を介して、ノズル制御ロジック４０２へと返信される。
【０１５４】
ノズルアレイコア４０１が、図２７および２８にさらに詳しく示されている。図２７において、ノズルアレイコア４０１がノズル列５０１のアレイを備えることが見て取れる。アレイは、発射／選択シフトレジスタ５０２および最大６つのカラーチャネルを含んでおり、それぞれのカラーチャネルが、対応するドットシフトレジスタ５０３によって表わされている。
【０１５５】
図２８に示されているように、発射／選択シフトレジスタ５０２は、順方向路発射シフトレジスタ６００、逆方向路発射シフトレジスタ６０１、および選択シフトレジスタ６０２を含んでいる、各ドットシフトレジスタ５０３は、奇数ドットシフトレジスタ６０３および偶数ドットシフトレジスタ６０４を含んでいる。奇数および偶数ドットシフトレジスタ６０３および６０４は、データが一方向において奇数シフトレジスタ６０３によってクロックされ、次いで逆方向において偶数シフトレジスタ６０４によってクロックされるように、一端において接続されている。最後の偶数ドットシフトレジスタを除くすべての偶数ドットシフトレジスタの出力が、マルチプレクサ６０５の１つの入力へと供給される。マルチプレクサのこの入力は、製造後検査の際に信号（ｃｏｒｅｓｃａｎ）によって選択される。通常の動作においては、ｃｏｒｅｓｃａｎ信号が、マルチプレクサ６０５の他方の入力へと供給されるドットデータ入力Ｄｏｔ［ｘ］を選択する。これにより、各色についてのＤｏｔ［ｘ］が、それぞれのドットシフトレジスタ５０３へと供給される。
【０１５６】
次に、１つの列Ｎを、図２８を参照して説明する。図示の実施形態においては、列Ｎが、６つのドットシフトレジスタのそれぞれのための奇数データ値６０６および偶数データ値６０７を備える１２のデータ値を含んでいる。さらに列Ｎは、進み発射シフトレジスタ６００からの奇数発射値６０８、および戻り発射シフトレジスタ６０１からの偶数発射値６０９を含んでおり、これらが入力としてマルチプレクサ６１０へと供給される。マルチプレクサ６１０の出力は、選択シフトレジスタ６０２の選択値６１１によって制御される。選択値がゼロであるとき、奇数発射値が出力され、選択値が１であるとき、偶数発射値が出力される。
【０１５７】
奇数および偶数データ値６０６および６０７のそれぞれが、対応する奇数ドットラッチ６１２および偶数ドットラッチ６１３にそれぞれ入力として供給される。
【０１５８】
各ドットラッチおよびその関連のデータ値が、単位セル６１４などの単位セルを形成する。単位セルは、図２９にさらに詳しく示されている。ドットラッチ６１２は、奇数ドットシフトレジスタ６０３の要素を構成しているＤ型フリップ‐フロップ６１４によって保持されたデータ値６０６の出力を受け付けるＤ型フリップ‐フロップである。フリップ‐フロップ６１４へと入力されるデータは、奇数ドットシフトレジスタの先の要素の出力から供給される（当該要素がシフトレジスタの第１の要素である場合には、その入力はＤｏｔ［ｘ］値である）。データは、ＬｓｙｎｃＬに供給される負のパルスが受け取られたとき、フリップ‐フロップ６１４の出力からラッチ６１２へとクロックされる。
【０１５９】
ラッチ６１２の出力は、３入力ＡＮＤゲート６１５への入力の１つとして供給される。ＡＮＤゲート６１５への他の入力は、Ｆｒ信号（マルチプレクサ６１０の出力から）およびパルスプロファイル信号Ｐｒである。ノズルの発射時期は、パルスプロファイル信号Ｐｒによって制御され、例えば、低電力供給のため生じる低電圧条件（着脱式の電源の実施形態において）を考慮に入れるため、長くすることができる。これにより、発射時に各ノズルから比較的一貫した量のインクが効率的に放射されるように保証される。上述の実施形態においては、プロファイル信号Ｐｒが各ドットシフトレジスタについて同じであり、複雑さ、コスト、および性能の間のバランスをもたらしている。しかしながら、他の実施形態においては、Ｐｒ信号を全体的に印加（すなわち、すべてのノズルについて同じ）することができ、あるいは各単位セルまたは各ノズルに合わせて個々に作製することも可能である。
【０１６０】
ひとたびデータがラッチ６１２に装填されると、発射許可信号Ｆｒおよびパルスプロファイル信号Ｐｒが、ＡＮＤゲート６１５に加えられて重ね合わされ、ロジック１を収容している各ラッチ６１２について、インクのドットを打ち出すべくノズルを動作させる。
【０１６１】
各ノズルチャネルについての信号を、以下の表に要約する。
【表３】
2007535420.tif 000005
【０１６２】
図２９に示されているように、発射信号Ｆｒは斜めに引き回されており、現在の列において色の発射を可能にし、次の列の次の色の発射を可能にし、以下同様である。これは、時間をずらした方法で６つの列にわたって分散させることで、電流の需要を平均化している。
【０１６３】
ドットラッチおよび種々のシフトレジスタを形成しているラッチは、この実施形態においては完全に静的であり、ＣＭＯＳにもとづいている。ラッチの設計および構成は、集積回路の工学および設計の技術分野の当業者にとって公知であり、したがって本明細書にての詳しい説明は行わない。
【０１６４】
ノズルの速度は、約６０ｐｐｍで印字を行うことができるプリンタユニット２について２０ｋＨｚにもなり、より高速な場合には、それ以上になりうる。印字速度およびｐｐｍについての参照がすべて、フルプロセスのカラー画像（スポットカラーではない）で印字されたページを指しており、少なくともページの８０％が画像で覆われている必要があることを、理解すべきである。すなわち、６０ｐｐｍの印字速度とは、毎分６０ページの媒体が印字され、ページが、各ページの少なくとも８０％を覆うフルプロセスのカラー画像で印字されていることを指している。このように、既存のプリンタユニットとの比較はすべて、この印字要件にもとづいている。このノズル速度の範囲において、印字ヘッド８１全体において発射されうるインクの量は、少なくとも毎秒５０００万滴である。しかしながら、高速かつ高品質の印字を提供すべくノズルの数が増やされているため、少なくとも毎分１億滴、好ましくは少なくとも毎分３億滴、さらに好ましくは少なくとも毎分１０億滴を、送出することができる。したがって、このような速度での印字に対応するため、制御用電子機器７２は、ノズルがインクの滴を発射するか否かを、同等の速度で判断できなければならない。この点に関し、いくつかの例では、制御用電子機器７２が、ノズルがインクの滴を発射するか否かを、少なくとも毎分５０００万回の判断速度で判断できなければならない。これは、少なくとも毎分１億回の判断または少なくとも毎分３億回の判断まで増加する可能性があり、多くの場合には、高速かつ高品質な印字用途において、少なくとも毎分１０億回の判断まで増加する可能性がある。
【０１６５】
本発明のプリンタユニット２においては、印字ヘッドチップ８１に設けられた上述の範囲の数のノズルがノズル発射速度印字速度と協働し、少なくとも毎秒５０ｃｍ２の面積印字速度をもたらし、印字速度に応じ、高速において少なくとも毎秒１００ｃｍ２、好ましくは少なくとも毎秒２００ｃｍ２、さらに好ましくは少なくとも毎秒５００ｃｍ２の面積印字速度をもたらす。このような構成が、媒体の面積を従来のプリンタユニットではこれまで得られなかった速度で印字できるプリンタユニット１００を提供する。
【０１６６】
既に述べたように、上述のノズル機構は、印刷エンジン７０の一部を構成するカートリッジユニット８０の印字ヘッド集積回路８１に形成される。カートリッジユニット８０は、機能するために、クレードルユニット７１の制御用電子機器７２から伝えられるデータおよび電力に依存しており、さらに印字ヘッド集積回路８１を印字位置に支持し、印字のために印字媒体を印字ヘッド集積回路８１を通って送達するために、クレードルユニット７１に依存している。
【０１６７】
この点に関し、クレードルユニット７１が、印刷エンジン７０の第２の部分を構成し、上部および下部フレームユニット７、６に設けられた取付具（図示されていない）によって、本体３の内部空洞１２に保持されている。この位置において、図１３および１４に示されているように、クレードルユニット７１は、本体３の後部９に設けられたデータコネクタソケット１７と電気的に連通しているコネクタ要素７３を介して、外部のデータソースからデータを受け取ることができる。コネクタ要素７３は、好ましくは、クレードルユニット７１に設けられた対応するコネクタに整列するように配置されたフレキシブル印刷回路基板（ＰＣＢ）である。同様に、電力が、内部空洞１２へと延びる電源コンタクト（図示されていない）によって、電源ユニット１５からクレードルユニット７１へと供給される。クレードルユニット７１に、クレードルユニット７１へと電力を送達するべく電源コンタクト７４につながる適切なコネクタ要素（図示されていない）が設けられる。
【０１６８】
図１４にさらに明確に示されているように、クレードルユニット７１は、カートリッジユニット８０を受け入れて、両ユニットが一体に組み合わされたときに印刷エンジンアセンブリ７０を形成するように形作られている。この構成において、データおよび電力を、既に述べたようにユニット７１、８０間で伝達することができ、印字ヘッド集積回路８１のノズルを、既に述べた方法で制御することができる。
【０１６９】
クレードルユニット７１の本体は、印刷エンジン７０を通って紙を搬送するための駆動モータ７５、駆動ローラ７６、およびピンチローラ７７、印字ヘッド集積回路８１へとキャッピングおよび他の形式の保守を行うための印字ヘッド保守ユニット７８、ならびにプリンタユニット２の全体的な動作を制御するためのＳｏＰＥＣデバイスを含んでいる制御用電子機器７２を備える。さらに、クレードルユニットの本体は、採取のために印字済み媒体の印刷エンジン７０からの送出を助けるため、出口ローラ８６およびアイドラホイール８７の形態の媒体出口機構を収容している。
【０１７０】
駆動モータ７５は、双方向能力を有する標準的なブラシレスＤＣモータである。駆動モータ７５は、ギアによって駆動ローラ７６に係合し、印字ヘッド集積回路８１を通過する印字媒体の送出を制御するため、駆動ローラ７６へと駆動の運動を提供する。モータ７５による駆動ローラ７６の駆動速度は、紙が典型的には６０ｐｐｍに至り、さらには６０ｐｐｍを超える所望の速度で印字ヘッド８１を通過して送達されるよう、印字媒体の送出制御用電子機器７２によって制御される。駆動ローラ７６がピンチローラ７７と係合し、ローラ７６、７７が協働して、ピッカー機構６０によって供給される印字媒体を捕捉し、印字媒体を印字ヘッド集積回路８１を通過して前進させる。
【０１７１】
さらにクレードルユニット７１には、やはりギアによって駆動モータ７５に係合する印字ヘッド保守ユニット７８が設けられている。印字ヘッド保守ユニット７８は、カートリッジユニット８０の印字ヘッド集積回路８１をキャップする位置へと動かされるようになっているキャッピング要素を含んでいる。そのような場合、プリンタユニット２が休止状態であると判断されたとき、制御用電子機器７２が、印字ヘッド保守ユニット７８の駆動モータ７５との係合を開始させ、印字ヘッド保守ユニット７８を印字ヘッド集積回路８１とのキャッピング係合へと移動させる。キャッピング係合は、基本的には、印字ヘッド集積回路８１のインク送出ノズルの周囲の周辺シールを構成し、インク送出ノズル内に存在するインクからの水分の蒸発を少なくし、インクの乾燥およびノズルの詰まりを防止する。同様に、印字が着手されたと判断されると、制御用電子機器７２が印字ヘッド集積回路８１からのキャップの取り外しを開始し、印字ヘッド保守ユニット７８を図１６に示されているような非キャップ位置へと戻すことができるようにする。さらに、印字ヘッド保守ユニット７８が、必要に応じて印字ヘッド８１の拭き取りまたは吸い取りなど、他の特徴を実行してもよい。
【０１７２】
紙出口機構８５は、印字ヘッド集積回路８１の下流においてクレードルユニット７０の内側に位置しており、出口ローラ８６および複数のアイドラローラ８７で構成されている。出口ローラ８６は、クレードルユニットを横切って延びる細長い軸によってもたらされている。出口ローラ８６は、媒体出力アセンブリ５への送出のため媒体の捕捉を助けるために、軸の全長に沿って等間隔に位置する複数の把持要素を有することができる。出口ローラ８６は、適切に配置された駆動ギアを介して、クレードルユニット７１の駆動モータ７５によって駆動され、クレードルユニット７１の制御用電子機器７２が、紙出口機構８５の動作を、確実にクレードルユニット７１の駆動ローラ７６の速度およびタイミングに対応する適切な時点および速度で開始されるように制御することができる。
【０１７３】
紙出口機構８５のアイドラホイール８７は、出口ローラ８６と協働して機能し、印字媒体を捕捉して媒体出力アセンブリ５へと送出する。アイドラローラ８７は、クレードルユニット７１の内表面へと撓むことができるように接続されており、出口ローラ８６と回転接触するように構成されている。図１４に示すように、アイドラホイール８７は、印字済み媒体を出口ローラ８６の作用のもとで媒体出力アセンブリ５へと送達することができるよう、出口ローラ８６の表面に接して回転して間に媒体を捕捉するスターホイール９１の形態である。この構成は、印字後の印刷エンジン７０からの印字済み媒体のシートを取り去る制御を助ける。
【０１７４】
紙出口機構８５が、クレードルユニット７１内に収容されるものとして示されているが、紙出口機構をクレードルユニットから離して設け、プリンタユニットの本体３に取り付けてもよいことを、理解すべきである。さらに、紙出口機構８５が、スターホイール９１を有するものとして示されているが、当業者にとって明らかであるとおり、他の種類のアイドラローラを使用してもよく、それらもやはり本発明の技術的範囲に包含される。
【０１７５】
図１６に示されているように、クレードルユニット７１の本体は、導入口６７を、ピッカー機構６０に近接して印字ヘッド集積回路８１の上流に設けて有する。導入口６７は、ピッカー機構６０によって送達される印字媒体の前縁を受け入れるが、駆動ローラ７６およびピンチローラ７７に向かって印字媒体の前縁の案内を助ける案内部材６９を含んでいる。
【０１７６】
出口６８が、印字媒体に印刷エンジン７０から出るための経路を提供するため、印字ヘッド集積回路８１紙出口機構の下流においてクレードルユニット７１の本体に設けられている。印字ヘッド集積回路８１による印字に続いて、印字済み媒体の前縁が、紙出口機構８５の作用のもとで、出口６８を通って印刷エンジン７０から出る。
【０１７７】
上述の構成において、印刷エンジン７０は、媒体入力アセンブリ４から印刷エンジン７０を通って媒体出力アセンブリ５へと至る簡潔な印字媒体搬送経路を可能にするため、本体３の内部空洞１２の内側に位置している。
【０１７８】
図１４に示されているように、プリンタユニット２を通って前進する際の印字媒体の経路を単純にするため、印刷エンジン７０は、本体３の内部空洞１２において斜めに配置されている。印刷エンジン７０の斜め配置が、印字ヘッド集積回路８１の斜め配置をもたらし、結果として斜め配置の印字領域がもたらされ、これが、媒体入力アセンブリ４から印字領域を通って媒体出力アセンブリ５へと通過する際の印字媒体に奥行きの少ない経路をもたらすうえで役にたつ。このような単純であって奥行きの少ない印字媒体の経路は、種々の厚さおよび種類の媒体、すなわち約３００ｇｓｍにもなる紙を、プリンタユニット２によって印字できるようにし、このような媒体取り扱い能力における可変性は、従来の卓上プリンタユニットにおいて通常欠如していたものである。この構成は、印字媒体がその経路において詰まる可能性を少なくし、定常的な監視および調整を必要とする可能性を少なくし、いくつかの場合には、万一にも媒体が印字ヘッド集積回路８１に接触して、補修または交換を必要とする可能性を少なくする。
【０１７９】
印刷エンジン７０の配置角度、したがって印字ヘッド集積回路８１の傾斜の角度は、印字媒体１０がプリンタユニット２へと供給される角度、とりわけ媒体入力アセンブリ４の傾斜の角度に大きく依存する。図１６に示されているように、印字媒体入力アセンブリ４は、水平面の傾斜角度を０°であるとして、正のｘ軸から反時計周りに測定して約１２０°の傾斜角度を有する。印字媒体入力アセンブリの傾斜角度は、９０°〜１６０°の間で様々であってもよい。図１６に示した構成においては、印刷エンジン７０、したがって印字ヘッド集積回路８１が、印字媒体入力アセンブリ４の傾斜角度よりも大きい約１４５度の傾斜角度を有する。したがって、様々な重量および厚さの印字媒体を取り扱うことができる奥行きの少ない印字媒体経路を提供するために、印字ヘッド集積回路８１は、印字媒体入力アセンブリの傾斜角度よりも大きい傾斜角度を有するように構成されている。
【０１８０】
［画像読取ユニット］
画像処理装置１の画像読取ユニット７０１が、図３０に分解図で示されている。理解できるとおり、画像読取ユニット７０１は、ソースから画像をスキャンするための従来の往復式のページ幅画像読取機７０２を使用する従来のフラットベッドスキャナユニットに類似している。画像読取機７０２は、当業者であれば理解できるように、スキャナヘッドアセンブリの形態である。
【０１８１】
画像読取ユニット７０１は、一般的に、基部７０３、フレーム７１０、および蓋７２０で構成される。基部７０３は、画像読取ユニット７０１の種々の動作要素を含んでいる。画像読取機７０２は、基部７０３の一端に位置しており、中央軸７０４に支持されるとともに、画像を読み取るときに中央軸７０４に沿って移動する。中央軸７０４と平行関係に配置されたベルトアセンブリ７０５を駆動するため、モータ７０７が基部７０３に取り付けられている。ベルトアセンブリ７０５は、画像読取機７０２に接続されており、モータ７０７の作用のもとで中央軸７０４に沿って画像読取機７０２を移動させ、画像をスキャンすべく画像読取機７０２が基部７０３を横断できるようにしている。ベルト引っ張りシステム７０６が、ベルトアセンブリ７０５のモータ７０７から遠位の端部に使用されており、スキャナユニット７０１の全長にわたって画像読取機７０２の一貫した動きをもたらすため、ベルトが充分な張力となるよう保証している。
【０１８２】
画像読取機７０２およびモータ７０７は、ＰＣＢアセンブリ（一部が隠れている）上に設けられたコントローラ７０８によって制御される。画像読取機７０２は、画像読取ユニット７０１の全長を横切るとき、折り畳まれた構成で示されているフレキシブルＰＣＢ７０９によって、コントローラ７０８に接続されている。この点に関し、画像読取機７０２が基部７０３の長さに沿って移動するとき、フレキシブルＰＣＢ７０９が折り畳まれた構成から引き伸ばされ、画像読取機７０２がコントローラ７０８と常に連通しているように保証し、この２つの要素の間でデータおよび電力を伝達できるようにしている。この構成において、読み取られる画像に関する画像情報が、画像読取機７０２によって収集され、後の処理のためにコントローラ７０８に記録または保存される。
【０１８３】
フレーム７１０は、基部７０３を覆って嵌入し、フレーム７１０に設けられて基部７０３に設けられた対応する凹所７１２と対をなすラグ７１１によって、係合状態に保たれるように構成されている。平坦なガラス製パネル７１３が、基部７０３とフレーム７１０との間に挟まれている。ガラス製パネル７１３は、印字済み媒体のシートを支持し、媒体を画像読取機７０２による上述の方法での読み取りのために提示するように意図されている。
【０１８４】
フレーム７１０の後部には、座部分７１４が設けられている。座部分７１４は、床部７１５と床部７１５から上方に延びる２組の位置決め要素７１６とを有する開口した受け部を形成している。位置決め要素７１６はそれぞれ、隆起した４つの位置決めタブ７１８によって囲まれた中央の円筒要素７１７で構成されている。さらに、スペーサ要素７１９が、座部分の床部７１５から延びている。位置決め要素７１６およびスペーサ要素７１９の目的は、後でさらに詳しく説明する方法でプリンタユニット２を受け入れることにある。
【０１８５】
蓋７２０は、ガラス製パネル７１３のカバーとなるように構成され、ガラス製パネル７１３を覆っている閉鎖位置と、ガラス製パネル７１３から離れるように動かされた開放位置との間を枢動すべく、フレーム７１０へと枢動可能に接続されている。パッド７２１が蓋７２０の内表面に設けられ、読み取り対象の物品をガラス製パネル７１３上の所定の位置に保つよう助けている。この点に関し、蓋７２０が閉鎖位置にあるとき、読み取り対象の物品がガラス製パネル７１３上に配置され、パッド７２１が物品に接触し、物品をガラス製パネル７１３の表面上の所定の位置に保つ。
【０１８６】
蓋７２０の外表面には、蓋７２０の全長にわたって延びる複数のうね７２２が設けられており、さらに詳しく後述する方法でプリンタユニット２からの印字済み媒体を収集するために使用される平坦な表面を全体的に規定している。プリンタユニット２からの印字済み媒体の収集を助けるため、端部ストッパ７２３が、蓋７２０の外表面に設けられている。
【０１８７】
蓋７２０は、蓋７２０の２つの内側角に設けられた一対のピン（図示されていない）によってフレーム７１０に取り付けられている。ピンは、フレーム７１０の外表面に設けられた２つの成形凹所７２４に収容され、この構成が、蓋７２０をピンを中心として開放位置と閉鎖位置との間で枢動させることができるようにしている。フレーム７１０において、蓋７２０が取り付けられている縁の直近の領域には、フレーム７１０を中心とする蓋７２０の枢動を助ける溝付きの領域７２５が設けられている。
【０１８８】
上述し図３０に示した画像読取ユニット７１０は、往復式のページ幅ヘッドアセンブリを使用するフラットベッドスキャナであるが、スキャナユニットが、市販されている任意の形態のスキャナユニットであってもよく、すなわち本発明が使用されるスキャナユニットの種類に限定されるものではないことを、理解できる。
【０１８９】
［多目的画像処理装置］
図１に示した多目的画像処理装置１を形成するため、プリンタユニット２および画像読取ユニット７０１の両者が、両ユニットを一体に簡単に組み立てることができる方法で構成される。
【０１９０】
既に記載されているように、画像読取ユニット７０１の座部分７１４が、プリンタユニット２の基部８を受け入れるように構成されており、位置決め要素７１６が、プリンタユニット２を所定の位置に固定するように機能する。
【０１９１】
図１１を参照すると、多目的画像処理装置１を形成すべくプリンタユニット２および画像読取ユニット７０１を一体に組み立てるため、まずは媒体出力アセンブリ５が、プリンタユニット２の基部８から取り外される。媒体出力アセンブリ５は、プリンタユニット２の基部８に形成された凹部に滑動可能に受け入れているため、画像読取ユニット７０１への組み立てに先立って、基部から単純に取り外すことができる。２つの受入領域５９が、基部８の表面に形成されており、４つの実質的に矩形の凹所を周囲に配置して有する中央の円形の凹所の形態である。
【０１９２】
次いで、プリンタユニット２を、画像読取ユニット７０１の座部分７１４内に配置することができ、座部分７１４は、プリンタユニット２の基部８の全体形状に一致するように形作られている。プリンタユニット２が座部分７１４に受け入れられると、プリンタユニット２の基部８に形成された受入部５９が、座部分７１４に設けられた位置決め要素７１６を受け入れる。この点に関し、隆起タブ７１８が、受入領域５９の対応する実質的に矩形の凹所に受け入れられ、円筒形の要素７１７が、受入領域５９の対応する中央の円形の凹所に受け入れられ、これによってプリンタユニット２が画像読取ユニット７０１へと、入れ子の構成で解放可能に固定される。座部分７１４のスペーサ要素７１９が、プリンタユニット２の基部８に当接して作用し、座部分７１４内のプリンタユニット２のさらなる支持を提供する。組み立て後の構成の下面が、図３１に示されている。
【０１９３】
この構成において、画像読取ユニット７０１のコントローラ７０８を、適切な電気的接続（図示されていない）を介してプリンタユニット２の制御システム７２へと直接接続することができる。そのような電気的接続を、画像読取ユニット７０１のコントローラ７０８とプリンタユニット２の制御システム７０２との間のデータの転送を可能にすべくプリンタユニット２の内部空洞１２へと延びるよう、円筒要素７１７の内側に設けることができる。さらに、画像読取ユニット７０１へと動力を供給するため、電源の接続を、電源ユニット１５から同様の方法で設けることができる。この点に関し、画像読取ユニット７０１を、印字済みの文書から画像を読み取り、この画像を速やかな印字のために処理してプリンタユニット２へと送るように動作させることができる。さらに、制御システム７２が、収集した画像データを遠隔のコンピュータシステムなどに、プリンタユニット２に設けられたデータ接続ソケットまたはＷＩＦＩカードを介して送信することができる。画像読取ユニット７０１を、プリンタユニット２に取り付けられたユーザディスプレイユニット２６を介して操作することができ、ユーザが、画像読取ユニット７０１の動作を制御するため、ユーザディスプレイユニット２６を介して指令を入力することができる。
【０１９４】
組み立てられた構成においては、図３２〜３５に示されるように、画像読取ユニット７０１の蓋７２０が、プリンタユニット２から排出された印字済み媒体を収集するため、プリンタユニット２から延伸している。この点に関し、媒体３４は、画像読取ユニット７０１の蓋７２０の上へと、媒体出口機構８５の作用のもとでプリンタユニット２から出る。端部ストッパ７２３が、媒体３４の前縁を収集し、収集のために印字済み媒体を保持する。
【０１９５】
画像読取ユニット７０１を使用しての文書からの画像の読み取りおよび記録を容易にするため、文書をガラス製パネル８１３の表面上に置くことができるよう、蓋７２０を持ち上げることができる。この構成が、図３６に示されている。この点に関し、画像読取ユニット７０１は、プリンタユニット２とは個別に独立して従来の方法で容易に操作できるように構成されている。
【０１９６】
本発明を、本発明の例示的な実施形態を参照して図示および説明したが、本発明の技術的範囲および技術的思想から離れることなく、様々な変更が当業者にとって明らかであり、当業者であればそのような変更を容易に行うことができる。したがって、添付の特許請求の範囲の技術的範囲は、本明細書において記載した説明に限定されるものではなく、特許請求の範囲は広く解釈されるべきものである。
【図面の簡単な説明】
【０１９７】
【図１】本発明の一実施形態による多目的画像処理装置の前面斜視図である。
【図２】本発明のプリンタユニットを組み入れている印字システムにおける文書データの流れの概要を示す図である。
【図３】本発明のプリンタユニットの制御システムにおいて使用されるアーキテクチャの一実施形態を示すさらに詳細な概略図である。
【図４】本発明のプリンタユニットにおいて使用される制御システムの一実施形態を示すブロック図である。
【図５】本発明のプリンタユニットの正面斜視図である。
【図６】図５のプリンタユニットの前面分解斜視図である。
【図７】図５のプリンタユニットの後面斜視図である。
【図８】図５のプリンタユニットの正面図である。
【図９】図５のプリンタユニットの右側面図である。
【図１０】図５のプリンタユニットの左側面図である。
【図１１】図５のプリンタユニットの底面図である。
【図１２】図５のプリンタユニットの正面斜視図であり、媒体出力アセンブリが展張され、媒体が媒体入力アセンブリに装填されていることを示す図である。
【図１３】図５のプリンタユニットの正面斜視図であり、プリンタユニットのカバーが開かれ、印刷エンジンが露出していることを示す図である。
【図１４】図５のプリンタユニットの側方断面図である。
【図１５ａ】視覚表示ユニットの光源の正面斜視図である。
【図１５ｂ】視覚表示ユニット管の正面斜視図である。
【図１６】本発明において使用されるインクを排出するための、静止状態にある単一のノズルの垂直断面図である。
【図１７】初期動作段階の最中にある図１６のノズルの垂直断面図である。
【図１８】後期動作段階にある図１７のノズルの垂直断面図である。
【図１９】図１８に示した動作状態にある図１６のノズルの斜視部分垂直断面図である。
【図２０】図１６のノズルの斜視垂直断面である。
【図２１】図２０のノズルの垂直断面図である。
【図２２】図１７に示した動作状態にある図１６のノズルの斜視部分垂直断面図である。
【図２３】図１６のノズルの平面図である。
【図２４】図１６のノズルの平面図であり、レバーアームおよび可動ノズルは分かり易くするため取り除かれた状態を示す図である。
【図２５】図１６に示した形式の複数のノズル機構を組み入れている印字ヘッドチップの一部分についての、斜視垂直断面図である。
【図２６】本発明のプリンタユニットにおいて使用するためのＣＭＯＳ駆動および制御ブロックを示す概略図である。
【図２７】図２６のＣＭＯＳブロックにおけるノズル列とドットシフトレジスタとの間の関係を示す概略図である。
【図２８】単位セルならびにその図２７のノズル列およびドットシフトレジスタとの関係を示すさらに詳細な概略図である。
【図２９】本発明のプリンタユニットにおける使用に適した単一のプリンタノズルについて、論理を示す回路図である。
【図３０】本発明の画像読取ユニットの分解正面斜視図である。
【図３１】図１の多目的画像処理装置の底面図である。
【図３２】図１の多目的画像処理装置の左側面図である。
【図３３】図１の多目的画像処理装置の側方断面図である。
【図３４】図１の多目的画像処理装置の拡大側方断面図である。
【図３５】図１の多目的画像処理装置の前面斜視図であり、画像読取ユニットの蓋が媒体出力アセンブリとして機能している状態を示す図である。
【図３６】図１の多目的画像処理装置の前面斜視図であり、画像読取ユニットの蓋が開かれた状態にあって画像読取ユニットの読取面を露出している状態を示す図である。
【図１】
2007535420.tif 000006
【図２】
2007535420.tif 000007
【図３】
2007535420.tif 000008
【図４】
2007535420.tif 000009
【図５】
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【図６】
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【図７】
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【図８】
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【図９】
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【図１０】
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【図１１】
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【図１２】
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【図１３】
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【図１４】
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【図１５ａ】
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【図１５ｂ】
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【図１６】
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【図１７】
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【図１８】
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【図１９】
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【図２０】
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【図２１】
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【図２２】
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【図２３】
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【図２４】
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【図２５】
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【図２６】
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【図２７】
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【図２８】
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【図２９】
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【図３０】
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【図３１】
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【図３２】
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【図３３】
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【図３４】
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【図３５】
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【図３６】
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【手続補正書】
【提出日】平成18年8月24日(2006.8.24)
【手続補正１】
【補正対象書類名】特許請求の範囲
【補正対象項目名】全文
【補正方法】変更
【補正の内容】
【特許請求の範囲】
【請求項１】
インクジェットプリンタユニットであって、
印字のための媒体を支持するための媒体入力アセンブリと、
媒体上に画像を印字するための印刷エンジンと、
印字済み媒体を収集するための媒体出力アセンブリと
を備えており、
前記媒体出力アセンブリが、印字済み媒体を収集するための表面を備える画像読取ユニットを有しており、
前記印刷エンジンの使用時に前記媒体出力アセンブリが支持面上に平置きされて前記媒体入力アセンブリが前記印刷エンジンから上方に向かって延びるように、当該印刷エンジンが、前記媒体入力アセンブリと前記媒体出力アセンブリとの間に位置している、
インクジェットプリンタユニット。
【請求項２】
前記媒体入力アセンブリおよび前記印刷エンジンが、前記画像読取機に取り付けられ、前記画像読取機が、前記プリンタユニットを作業面上に支持するように構成されている、請求項１に記載のインクジェットプリンタユニット。
【請求項３】
前記画像読取機が、前記印刷エンジンから外向きに延びており、印字済み媒体が、前記画像読取機の上面に収集される、請求項２に記載のインクジェットプリンタユニット。
【請求項４】
前記印刷エンジンが、印字に続いて前記印字済み媒体を前記印刷エンジンから排出するための媒体出口機構を備える、請求項３に記載のインクジェットプリンタユニット。
【請求項５】
前記画像読取機の上面が、前記排出された印字済み媒体を捕捉して、前記印字済み媒体を収集のために提示するように構成されている、請求項４に記載のインクジェットプリンタユニット。
【請求項６】
前記画像読取機の上面が、収集のために前記排出された媒体を前記画像読取機の上面で捕捉するため、排出された媒体の前縁に接触するストッパ部材を備える、請求項５に記載のインクジェットプリンタユニット。
【請求項７】
前記印刷エンジンが、複数のインク排出ノズルが配置されているページ幅の印字ヘッドを備えており、媒体が前記印字ヘッドを通過して搬送されるときに媒体の表面へとインクが排出される、請求項４に記載のインクジェットプリンタユニット。
【請求項８】
前記印字ヘッドがカートリッジ上に設けられ、前記カートリッジを前記印刷エンジンから取り外すことができる、請求項７に記載のインクジェットプリンタユニット。
【請求項９】
前記カートリッジが、前記印字ヘッドによる印字のためのインクを貯蔵するため、少なくとも１つのインク貯蔵用リザーバを備える、請求項８に記載のインクジェットプリンタユニット。
【請求項１０】
前記印刷エンジンがクレードルを備えており、前記クレードルが、前記カートリッジを受け入れるように構成されている、請求項８に記載のインクジェットプリンタユニット。
【国際調査報告】
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