(57)【要約】  プリンタは、ピボット部材（３）に取り付けられたアーム（２）を備える。アームは、円弧経路に沿って移動するようになっている第１部分を有する。駆動モータは、ピボット部材を中心にしてアームを回転させる。第１部分に取り付けられる電磁放射線エミッタ（１）は、パルスを電磁放射線に敏感な媒体上に放出するようになっている。
2008515686.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
ピボット部材（３）に取り付けられたアーム（２）であって、円弧経路に沿って移動するようになっている第１部分（２１）を有するアーム（２）と、
前記ピボット部材（３）を中心にして前記アーム（２）を回転させる駆動モータ（４）と、
前記第１部分（２１）に取り付けられて、パルス（１１）を電磁放射線に敏感な媒体（５）上に放出するようになっている電磁放射線エミッタ（１）と、
該電磁放射線エミッタを制御するコントローラ（７）と、
を備えるプリンタ（１００）。
【請求項２】
前記駆動モータ（４）は、ボイスコイルモータである、請求項１に記載のプリンタ（１００）。
【請求項３】
前記電磁放射線エミッタ（１）は、レーザを有する、請求項１又は２に記載のプリンタ（１００）。
【請求項４】
前記コントローラは、少なくとも部分的には、前記電磁放射線エミッタの位置に応じて位置情報を発生する位置検出システム（９）に応じて、前記電磁放射線エミッタ（１）を制御する、請求項１〜３のいずれか１項に記載のプリンタ（１００）。
【請求項５】
前記コントローラ（７）は、少なくとも部分的には、印刷媒体縁部検出器（９４）に応じて、前記電磁放射線エミッタを制御する、請求項１〜４のいずれか１項に記載のプリンタ（１００）。
【請求項６】
前記コントローラ（７）は、少なくとも部分的には、像データ（８１）に応じて、前記電磁放射線エミッタ（１）を制御する、請求項１〜５のいずれか１項に記載のプリンタ（１００）。
【請求項７】
前記印刷媒体（５）を直線的に搬送するようになっている印刷媒体搬送機構（５２）をさらに備える、請求項１〜６のいずれか１項に記載のプリンタ（１００）。
【請求項８】
前記電磁放射線エミッタは、光学ピックアップユニットを有する、請求項１〜７のいずれか１項に記載のプリンタ（１００）。
【請求項９】
軸（２４）を中心にして回転するように構成されたアーム（２）と、
前記アーム（２）を前記軸（２４）を中心にして回転させるボイスコイルモータ（４）と、
前記アーム（２）に取り付けられて、電磁放射線を感光印刷媒体（５）上に放出するように構成された電磁放射線エミッタ（１）と、
を備えるハンドヘルド装置。
【請求項１０】
前記電磁放射線エミッタ（１）を円弧経路（６）に沿って往復動させること、
パルス（１１）を前記電磁放射線エミッタ（１）から電磁放射線に敏感な媒体（５）上に送ること、及び
前記媒体（５）を直線経路で移動させること、
を含む、印刷方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、印刷装置及び方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
［開示の背景］
デスクトッププリンタ及びより大型のプロッタは通常、インクジェット印刷カートリッジ又は印刷ヘッドを用紙又は他の印刷媒体の表面を左右に直線移動させるために、直線左右位置決めシステムを使用する。しかしながら、直線式印刷機構の性質及び複雑さは、小型化に対して多少難点になる。
【０００３】
［関連出願］
本願は、本願と同じ譲受人に譲渡されている、２００３年６月２日に出願された「Printhead Positioning Mechanism（印刷ヘッド位置決め機構）」と題する米国特許出願第１０／４５２，５２２号、２００４年４月３０日に出願された「Media Labeling System（媒体ラベル付けシステム）」と題する米国特許出願第１０／８３６８６６号、２００３年１月２４に出願された「Compositions, Systems, and Methods for Imaging（像形成のための組成、システム及び方法）」と題する米国特許出願第１０／３５１１８８号、２００３年１２月９日に出願された「Enhancing Optical Density（光学密度の強化）」と題する米国特許出願第１０／７３２０４７号に関連する。
【発明の開示】
【０００４】
開示内容の特徴及び利点は、添付図面に示されているその例示的な実施形態の以下の詳細な説明から、当業者には容易に理解されるであろう。
【発明を実施するための最良の形態】
【０００５】
［開示の詳細な説明］
以下の詳細な説明、及び図面の幾つかの図では、同様の部材を同様の参照符号で識別する。
【０００６】
図１は、電磁放射線を印刷媒体５（図３）上に放出するエミッタ１を有するプリンタの例示的な一実施形態を示す。印刷媒体は、電磁放射線に敏感である。エミッタ１は、アクチュエータアーム２に取り付けられている。駆動モータ４が、アーム２をピボット部材３を中心にして回転させ、それにより、エミッタ１を媒体５の上方でほぼ円弧経路６で移動させる。コントローラ７は、エミッタ１が放射線を媒体５上の所望位置に所望の大きさ及び密度で放出し、それにより、媒体５上に像１２（図２）を形成するスポットを生じることができるようにする。
【０００７】
図１の例示的な実施形態では、アクチュエータアームは、ピボット部材３の対向する両側に配置された第１部分２１及び第２部分２３を有する。例示的な一実施形態では、ピボット部材は、フレーム又はハウジング３２（図１Ａ）に取り付けられる、又は支持されることができる。エミッタ１は、少なくとも部分的に、アクチュエータアーム２の第１部分２１上に取り付けられており、アクチュエータアーム２の第１部分２１の遠位端部２２に取り付けられてもよい。ピボット部材は、ピボット軸受け３１を有することができる。ピボット部材は、アクチュエータアームのピボット点２４にその中心が位置する。駆動モータ４が、アクチュエータアームをピボット部材３及びピボット点２４を中心にして回転させる。例示的な一実施形態では、駆動モータ４は、アームを円弧状に回転させて往復動させ、アームを円弧に沿って前後移動させる。ピボット点は、或る特定の用途に望ましいか又は必要であるアーム長さ及びアーム距離及び／又は速度を含めた要因に基づいて、特定の実施形態用に選択されるであろう。
【０００８】
例示的な一実施形態では、駆動モータ４は、ボイスコイルモータでもよい。一実施形態では、ボイスコイルモータは、アクチュエータアーム２の第２部分２３に取り付けられた可動ボイスコイル４１を有する。ボイスコイルモータ４はまた、２つの永久磁石４２ａ及び４２ｂ（図１Ａ）を有することができ、これらは、アクチュエータアーム２上のボイスコイル４１の円弧経路の上方に１つ、その下方に１つずつ置いて、間隔をおいて取り付けられることができる。ボイスコイル及びアクチュエータアームは、磁石間を移動する。２つの磁石４２ａ、４２ｂは、プリンタ用のフレーム又はハウジング３２に取り付けられるであろう。
【０００９】
駆動信号が、コントローラ７によって制御されたモータ駆動部７１からモータ４に印加される。一部の例示的な実施形態では、コントローラ７及びモータ駆動部７１は、単一回路内に組み立てられることができる。駆動信号は、モータ駆動部７１及びコイル４１間のワイヤ接続部を介してモータ４に加えられてもよい。駆動信号に応答して、電磁力がボイスコイル４１に印加され、それにより、アクチュエータアーム２が、ピボット２４を中心にした円弧又は回転経路で、モータ駆動信号によって決定された移動経路を移動する。アーム２の移動は、図２に示されている。
【００１０】
例示的な代替実施形態では、磁石をアクチュエータアーム２の第２部分２３に取り付けてもよい。この実施形態では、ボイスコイル４１を、磁石の上方に１つ、その下方に１つずつ取り付けることができ、磁石はボイスコイル間を自由に移動することができる。代替実施形態では、静止ボイスコイルをプリンタ用のフレーム又はハウジング３２に取り付けてもよい。
【００１１】
ボイスコイルモータは、たとえば磁気ハードディスク装置内の読み取り／書き込みトランスジューサの位置決めに使用されるように開発された。磁気ハードディスク装置に使用されるように開発されたものと同様のボイスコイルモータが、図１のレーザ位置決め機構のモータ４として使用するのに適するであろう。ディスク駆動機構用途に使用されるボイスコイルモータが、たとえば米国特許第５，３０５，１６９号に記載されている。たとえば、ステップモータを含めた他の駆動モータも、レーザ位置決め機構のモータ４として使用するのに適するであろう。温度変化による位置ドリフトを補償するために、一部の実施形態では、熱ドリフト補償が用いられるであろう。
【００１２】
例示的な一実施形態では、エミッタ１は、印刷媒体５に向けられる電磁放射線を発生するように構成された装置を有する。例示的な一実施形態では、エミッタ１は、レーザ等の電磁放射線源を有する。例示的な実施形態では、エミッタは、レーザと、電磁放射線をレーザから媒体５の方に向けて送るための光路とを有するであろう。光路は、たとえば光ファイバ、ミラー、ビームスプリッタ、レンズ及び／又は他の構成部品を有するであろう。例示的な一実施形態では、コントローラ７は、エミッタ１からの電磁放射線の放出のタイミング、エネルギ及び持続時間を制御するとともに、媒体５上での放出ビーム又はパルスの焦点を制御し、それにより、所望寸法、形状、外観及び位置のスポットを発生できるようにする。例示的な一実施形態では、エミッタ１は、光学ピックアップユニットであることができ、これは、一体的に組み立てられた焦点センサと、焦点モータ（ボイスコイルアクチュエータ等）と、光学機器であって、コントローラによって制御され、それにより、電磁放射線の発生、媒体上での放射線の焦点の調節、及び適当な焦点及びプリンタの動作の感知及び制御を行う光学機器とを有する。
【００１３】
たとえば、本願と同じ譲受人に譲渡されている米国特許出願第１０／７３２０４７号は、電磁放射線のスポットを印刷媒体上に合焦するための例示的な実施形態を論じている。例示的な一実施形態では、焦点は、センサが発生するフィードバックに応じて調節される。
【００１４】
例示的な一実施形態では、電磁放射線エミッタ１は、ダイオードレーザ、たとえば７８０ｎｍレーザである。さらなる実施形態では、電磁放射線エミッタ１は、半導体又は色素レーザを有することができ、たとえば２４８ｎｍ、２６６ｎｍ、３０８ｎｍ、３５５ｎｍ、５１２ｎｍ、８０８ｎｍ又は１０６４ｎｍの波長を有する電磁放射線を発生することができる。例示的な一実施形態では、レーザは、９．８μｍ又は１０．６μｍの炭酸ガスレーザでもよい。他の実施形態では、電磁放射線エミッタは、マイクロ波エミッタ、ＩＲエミッタ又はＵＶエミッタを含むことができる。
【００１５】
図２は、電磁放射線エミッタ１の位置決めを行うためにアクチュエータアーム２を駆動するボイスコイルモータ４を備えるプリンタの例示的な一実施形態を示し、電磁放射線エミッタ１は、印刷媒体５の上方を円弧経路で移動する。例示的な一実施形態では、コントローラは、電磁放射線エミッタが電磁放射線のパルスを印刷媒体５上へ向けて送り出し、それにより、組み合わさって像１２を形成するスポットを生じるようにする制御信号を発生する。例示的な一実施形態では、プリンタは、フレーム又はハウジング３２を有するであろう。
【００１６】
例示的な一実施形態では、スポットは、媒体５の未露光部分の反射率と異なる反射率を有する媒体上の領域である。例示的な一実施形態では、スポットは、露光時に人に見える。他の実施形態では、スポットは、可視波長又は非可視波長内の電磁放射線の照射時に検出可能であろう。
【００１７】
例示的な実施形態では、スポットは、色差、グレースケール差、白黒変化、又は人の視覚系又は他の検出機構によって検出可能な他の変化でもよい。例示的な一実施形態では、コントローラは、エミッタ１を制御して媒体５上にパルスを放出させる。コントローラは、エミッタ又は他の電磁放射線源を制御して、光を媒体の特定位置に向けて送り出し、それにより、所望のテキスト、絵、画像、或いは光学的、又は他の方法で検出可能な他の形を形成するためにスポットを生じることができる。例示的な一実施形態では、スポットは、暗色又は着色されることができる可視領域である。別の例示的な実施形態では、スポットは見えないが、赤外線又は紫外線の照射、又は他の手段によって検出可能にすることができる。例示的な一実施形態では、スポットを検出する手段又は外観は、電磁放射線源及びエミッタの動作周波数、及び像が形成されている媒体によって決まるであろう。
【００１８】
例示的な一実施形態では、スポットは、線、ドット、長円形スポット又は円形領域を含むことができる。光学的に検出可能な領域の寸法及び形状は、印刷媒体に入射する放出パルスの焦点、周波数、強度及び持続時間、電磁放射線に対する媒体の感度、アクチュエータアームに取り付けられたレーザの、レーザがパルス発振する期間中の並進速度及びその方向を含めたさまざまな要因によって決まるであろう。例示的な一実施形態では、コントローラは、制御信号を発生して電磁放射線源及びエミッタを制御し、それにより、印刷媒体上の所望位置に所望寸法のスポットを生じることができる。例示的な一実施形態では、コントローラは、部分的には、印刷中の特定の媒体に応じてシステムパラメータを調節することができる。例示的な一実施形態では、コントローラは、媒体上のマーカを感知するセンサに結合されて、センサによって感知したマーカに応じてシステムパラメータを自動的に調節することができる。
【００１９】
図３は、印刷媒体５の例示的な一実施形態の簡略化した断面を示す。エミッタ１は、パルス１１（複数可）を電磁放射線感知印刷媒体５の表面上に向けて送り出し、それにより、可視スポットを形成する。図３の実施形態では、印刷媒体５は、基板５２、たとえば紙を有することができ、これは像形成コーティング５３で処理されている。例示的な一実施形態では、コーティング５３は、すべての成分を組み込んだ単一層である。例示的な一実施形態では、像形成コーティングは、フルオラン染料等の発色剤、フェノール等の活性剤、及びインドシアニングリーン等のエネルギ吸収用の「アンテナ」を含む発色コーティングでもよい。例示的な一実施形態では、発色コーティングは、適当な方法で媒体に塗布される。適当な方法は、たとえばシルクスクリーン印刷、スプレー塗装、ローラ塗装、蒸着、スピンコーティング、静電塗装及び粉体塗装を含むことができる。たとえば、本願と同じ譲受人に譲渡され関連出願である米国特許出願第１０／３５１１８８号が、例示的な印刷媒体５及び例示的な発色コーティング５３を開示している。
【００２０】
例示的な一実施形態では、発色コーティングに電磁放射線を照射することにより、おおむね媒体５の表面に衝突するレーザビームの形状及び寸法の、光学的に検出可能な領域又はスポット８が生じる。例示的な一実施形態では、３５ｍＷの７８０ｎｍレーザを１００μ秒間未満照射するとき、印刷媒体５はスポット８を生じるであろう。例示的な一実施形態では、スポットは、一方向に約１〜２０μｍ、別方向に１〜１００μｍの寸法を有する。例示的な実施形態では、スポットは、曲線又は弧を描く部分、又は一連のドット又は長円形状、又は他の規則的又は不規則的形状を含むことができ、これらは、少なくとも部分的に、電磁放射線が媒体上に放出される時間中のアームの運動によって決まるであろう。
【００２１】
例示的な実施形態では、印刷媒体５は、ラベル、透明シート、又はプリンタに使用するのに適した他の媒体の形でもよい。さらなる例示的な実施形態では、媒体５は、電磁放射線源によって放出された電磁放射線に敏感な媒体、又は発色染料で処理した任意の媒体、たとえば、プラスチック、ポリマー、金属、木材又は厚紙でもよい。
【００２２】
例示的な一実施形態では、感光媒体５は、電磁放射線源又はエミッタ１によって放出されるパルスの周波数及び強度の光に敏感である。例示的な一実施形態では、媒体５は、放出された電磁放射線と反応し、それによってスポットを形成する材料から形成される。さらなる例示的な実施形態では、媒体は、線源によって放出された電磁放射線、たとえばレーザエネルギによる焼け、酸化、熱、退色及び／又はアニールによって跡が付きやすい媒体でもよい。
【００２３】
図４及び図４Ａは、半径方向位置検出システム９を示す。例示的な一実施形態では、アーム及び電磁放射線エミッタの半径方向位置は、位置検出システム９によって感知される。位置検出システム９は、光学エンコーダでもよい放射状セグメントエンコーダ９１及びエンコーダピックアップ９２を備える「閉ループ」位置検出システムを有することができる。放射状セグメントエンコーダは、ボイスコイルの近傍でアクチュエータアームに取り付けられることができる。放射状セグメントエンコーダは、アクチュエータアームの端部に、又はピボットの近くに取り付けられることができる。エンコーダピックアップは、フレーム又はハウジング３２（図２）に取り付けられることができる。代替実施形態では、放射状セグメントエンコーダをフレーム又はハウジングに取り付け、エンコーダピックアップをアクチュエータアームに取り付けることができるであろう。
【００２４】
位置検出システム９は、行程の一端部又は両端部に行程端部検出器９３（図２）を備える「開ループ」位置検出器を追加的に、又は代替として含むことができる。「開ループ」位置検出器の場合、行程端部検出器９３が、レーザ又はアクチュエータアームの、その行程の端部の位置に達するときの位置を判断する。コントローラは、行程の端部から移動した角距離を計算することにより、行程の端部にないときのレーザ又はアクチュエータアームの位置を判断する。行程端部検出器は、たとえば、（たとえば、エミッタ／検出器対を備えた）フォトインタラプタ、ホール効果近接センサ又は磁気効果センサを有することができる。
【００２５】
位置検出システムは、位置情報をコントローラ７に送り、位置情報はコントローラで、ボイスコイルモータがアクチュエータアームを位置決めするための、及び電磁放射線エミッタが電磁パルスのイメージに合わせた放出を制御するための制御信号を発生するために使用されることができる。
【００２６】
例示的な一実施形態では、ボイスコイルモータによって達成可能な位置決め精度により、ラジアルプリンタ(radial printer)は、印刷媒体のまさに縁部まで正確な像印刷を行うことができる。スィウングアームシステムの高いスルーレートにより、印刷アウトプットを大して遅らせることなく、プリンタをマルチパス印刷用に設定することができる。
【００２７】
印刷媒体縁部検出器又は印刷媒体縁部センサ９４（図４Ａ）を使用することにより、印刷精度をさらに向上させることができる。印刷精度を制限する可能性がある１つの要因は、印刷媒体の縁部の位置の不確定性である。コントローラは、少なくとも部分的に位置感知システム９によって決定されるような印刷媒体に対するレーザの位置、及び印刷ヘッドに対する印刷媒体の予想位置に基づいて、レーザを制御することができる。しかしながら、部分的にはプリンタ及び位置決めシステム及び／又は印刷媒体搬送機構の製造及び動作許容差、及び／又はさまざまな印刷媒体のたわみ性すなわち非剛性による不確定性により、印刷媒体の縁部の実際位置は、印刷媒体の縁部の予想位置からずれるであろう。
【００２８】
印刷媒体検出器は、たとえば光電センサ（ビーム透過又は反射型）、レーザセンサ、表面実装技術（ＳＭＴ）ＩＲ装置、及び／又はエミッタ／検出器対であって、一方をアクチュエータアームに取り付け、他方を印刷媒体の縁部の対向側に取り付けたエミッタ／検出器対、の少なくとも１つを有することができる。他の適当な印刷媒体検出器を代替として用いてもよい。例示的な一実施形態では、印刷媒体検出器は、光学ピックアップユニットの一部としてレーザと一緒に組み立てられた光検出器を含む。
【００２９】
印刷媒体縁部検出器９４は、印刷媒体（図２）の縁部に対するレーザの実際の相対位置を検出するように、アクチュエータアーム上に配置されることができる。この情報は、コントローラ７に取り次がれる。コントローラ７は、この情報を使用して、部分的に、電磁放射線エミッタ１を制御して光パルスを放出し、それにより、印刷媒体上に像を生じることができる。レーザに対する印刷媒体の縁部の実際位置を検出することで、印刷精度を改善することができる。
【００３０】
図５は、プリンタのコントローラ７及びさまざまな他の機能部間の制御関係の例示的な一実施形態を示す。例示的な一実施形態は、データソース８を有し、これは、メモリ、ホストコンピュータ、デジタルカメラ、データストリーム又は他のソースでもよい。例示的な一実施形態では、データソース８は、像データ８１をコントローラ７に送る。例示的な一実施形態では、コントローラ７は、マイクロコンピュータ、ＡＳＩＣ又は他の装置を含むことができ、モータ４及び電磁放射線エミッタ１のための制御信号を発生する。
【００３１】
例示的な一実施形態では、電磁放射線エミッタ１は、制御信号に応じた電磁放射線パル
ス（複数可）を発生し、そのパルス（複数可）を印刷媒体５の表面上に向けて送り出す。例示的な一実施形態では、印刷媒体５は、電磁放射線に敏感であり、それにより、電磁放射線の放出パルスの照射により、媒体５上にスポットが発生する。例示的な一実施形態では、データソース８からの像データ８１に応じて、また位置検出システム９からのエミッタ位置データに応じて制御信号が発生し、それにより、パルスが所望時に所望の強度及び持続時間で媒体５上に放出され、それにより、媒体上に形成されたスポットの集まりが組み合わさって、像データ８１に対応する像を形成する。
【００３２】
例示的な一実施形態では、コントローラは、印刷媒体上の所望位置にスポットを形成するために必要に応じて、エミッタ１の電磁放射線源１３をオン／オフするように働く。例示的な一実施形態では、コントローラ７は、メモリに記憶された、又は外部データソース８によって与えられる像データに応じて、電磁放射線源１３をオン／オフする。例示的な一実施形態では、コントローラは、レーザを合焦するための焦点装置１４に制御信号を送ること、電磁放射線源１３のパワーを調節すること、またモータ駆動部７１及びボイスコイル４１を制御してアクチュエータの円弧運動の速度及び位置を調節することにより、電磁放射線エミッタ１を制御する。例示的な一実施形態では、コントローラは、縁部センサ９４及び／又は行程端部検出器９３に応じて制御信号を発生する。例示的な一実施形態では、コントローラは、媒体搬送機構５２用の制御信号を発生する。例示的な一実施形態では、コントローラは、部分的には、プリンタドライバソフトウェアに応じて、レーザを動的に合焦する。例示的な一実施形態では、プリンタドライバソフトウェアは、コントローラで実行されるであろう。
【００３３】
例示的な一実施形態では、印刷媒体上に像を形成するために必要な時間は、少なくとも部分的には、焦点、パワー、印刷媒体の表面を横切る電磁放射線エミッタの相対速度、像の寸法、垂直方向印刷密度及び媒体の感度の制御によって決定されるようなスポットの寸法、又は「スポットの大きさ」によって決まるであろう。例示的な一実施形態では、媒体の感度は、コーティング厚さ、放射線吸収剤の濃度、及び呈色反応の遷移温度及びエネルギ等のさまざまなパラメータを調節することによって決定されるであろう。
【００３４】
例示的な一実施形態では、電磁放射線源は、連続オンモードで７０ナノ秒のパルス幅のレーザを有する。例示的な一実施形態では、コントローラは、約１μ秒〜１０００μ秒のオン／オフサイクルで電磁放射線源を制御し、それにより、媒体内に光学的に検出可能な領域を生じる。別の例示的な実施形態では、オン／オフサイクルが、たとえば約１０μ秒〜約８０μ秒である。
【００３５】
例示的な一実施形態では、エネルギエンベロープの９０％を含む焦点スポットの大きさは、１μｍ〜１０００μｍである。別の例示的な実施形態では、スポットの大きさが、たとえば１０μｍ〜５０μｍであり、１インチ当たり２４００ドット（ｄｐｉ）におおよそ対応する約２０μｍの線幅を表す１９〜２０μｍでもよい。
【００３６】
例示的な一実施形態では、書き込み速度は、主に電磁放射線エミッタによって送り出される、又は放出されるエネルギによって決まるであろう。例示的な一実施形態では、送り出されるエネルギは、１ｍＪ〜２０００ｍＪ／ｃｍ２、たとえば１００ｍＪ〜２００ｍＪ／ｃｍ２である。例示的な一実施形態では、３５ｍｗパワー出力のレーザは、１ｃｍ／秒〜５００ｃｍ／秒の線速度を有する。別の例示的な実施形態では、線速度は、１０ｃｍ〜５００ｃｍ／秒、又は１００〜４００ｃｍ／秒でもよい。
【００３７】
例示的な一実施形態では、印刷速度は、レーザのパワーに指数的に比例することができ、一般的に高速であるほど好ましい。これらの設定を使用して、パワー出力が３５ｍｖ、線速度が５０ｃｍ／秒のレーザは、垂直方向印刷密度が２４００ｄｐｉであると仮定すると、約１ｉｎ×１ｉｎ（２．５ｃｍ×２．５ｃｍ）の面積に像を記録するために約２分が必要である。しかしながら、パワー出力が１００ｍｗのレーザを使用すると、同じ印刷密度の同一面積を約１２秒で印刷することができる。例示的な一実施形態では、プリンタが多数のエミッタ又は線源を有することができ、それにより、使用したエミッタ又は線源の数にほぼ比例した長さだけ、印刷時間が短縮されるであろう。また、垂直方向印刷密度が減少することによっても、印刷時間が短縮されるであろう。
【００３８】
プリンタは、位置決め機構の許容差によって決り得る位置決めエラーを経験するであろう。例示的な一実施形態では、位置決めエラーは、センサが、定期的に最後の２〜３の書き込みスポットを検出して、再位置決めを行うようにしたエラー補正読み取り／書き込みアルゴリズムによって補正されるであろう。
【００３９】
例示的な一実施形態では、レーザは、ほぼ円弧形の経路６に沿った位置からパルスを放出することができる。しかしながら、印刷媒体５は、レーザの経路の範囲に含まれる領域より大きい（すなわち、広い）であろう。図２は、印刷媒体５をレーザが描く円弧経路６の領域の近くの印刷媒体前進方向５１に移動させ、それにより、媒体５が前進方向５１に沿って前進するとき、印刷媒体の連続部分上に像１２を形成することができるようにする印刷媒体搬送機構５２を備えるプリンタを示す。
【００４０】
他の実施形態では、電磁放射線エミッタ１、駆動モータ４及びアクチュエータアーム２は、位置決めユニット１００として共にキャリッジ１０１（図６）に取り付けられることができる。キャリッジ駆動部が、キャリッジをエミッタ１、駆動モータ及びアクチュエータアームと共に、印刷媒体の表面の上方で移動させることができる。図６は、キャリッジ１０１に取り付けられた電磁放射線エミッタ位置決めユニット１００の例示的な一実施形態を示す。キャリッジ駆動部１０２は、キャリッジ１０１及びユニット１００を、印刷媒体５の表面の横方向に帯状（スワス，swath）軸５３に沿って移動させる。印刷媒体搬送機構５２をキャリッジ１０１及びキャリッジ駆動部１０２と組み合わせて使用し、それにより、印刷媒体を印刷媒体方向５１に移動させることができる。より大型の従来式プリンタでは、印刷カートリッジ、たとえばインクジェット印刷ヘッドの従来の配置位置で、レーザ位置決めユニット１００をキャリッジに取り付けることができる。レーザ位置決めユニットを印刷媒体の横方向に移動させるとき、アクチュエータアームがレーザを前後に移動させ、その結果、大きい印刷帯（スワス）が生じる。
【００４１】
一定の実施形態では、レーザ位置決めユニット１００ａ〜１００ｎのアレイ１１０（図７）を使用して、１つのプリンタユニットだけで達成できる寸法より大きい寸法の像を印刷することができる。図７は、レーザ位置決めユニット１００ａ〜１００ｎのアレイ１１０の例示的な一実施形態を示す。アレイは、標準寸法のプリンタ、大判型プリンタ、又はプロッタ又は任意の所望寸法によって生成される像と一致する像を形成するのに十分な数の複数の個別のレーザ位置決めユニット１００ａ、１００ｂ．．．１００ｎを有することができる。それぞれのユニットは、ピボット２４ａ．．．２４ｎを中心にして回動運動するように取り付けられたアーム２ａ．．．２ｎを有し、その各々には電磁放射線エミッタ１ａ．．．１ｎが、円弧経路に沿って移動するように取り付けられている。プリンタは、少なくとも第１アーム２ａ及び第２アーム２ｂを有し、第１アームに第１レーザを取り付け、第２アームに第２レーザを取り付けることができる。アーム２ａ、２ｂは、それぞれ第１軸２４ａ及び第２軸２４ｂを中心にして回転するように構成されている。
【００４２】
各プリンタ機構１００ａ〜１００ｎは、コントローラ７によって制御されて、像データに従って像を形成する。像は、印刷媒体５上に形成される。印刷媒体５は、印刷媒体搬送機構５２によって搬送されてアレイを通過することができる。代替として、アレイをキャリッジ１０１（図６）と同様のアレイキャリッジによって印刷媒体の上方を搬送することができるであろう。アレイキャリッジを印刷媒体搬送機構５２と組み合わせて使用することができるであろう。
【００４３】
プリンタを製造する例示的な一方法は、ピボット部材に取り付けられたアームを設けることを含む。例示的な一実施形態では、ピボット部材は、限定的な円弧経路に沿って移動するようになっている第１部分を有し得る。プリンタを製造する例示的な一実施形態は、アームをピボット部材を中心にして回転させるための駆動モータを設けることも含み得る。例示的な一実施形態では、駆動モータは、ボイスコイルモータでもよい。例示的な一実施形態では、プリンタを製造する一方法は、電磁放射線エミッタをアームの第１部分に取り付けることを含む。例示的な一実施形態では、エミッタは、パルスを電磁放射線に敏感な媒体上に放出するようになっている。エミッタは、たとえばレーザであり得る。
【００４４】
アクチュエータアームを駆動するためのボイスコイルモータを備えたプリンタは、マイクロハードディスク装置を含めたハードディスク装置の寸法と同様の寸法で製造されることができる。ハードディスク装置の寸法と同程度の寸法で構成され、且つ製造されたプリンタは、小型装置と共に使用するのに適し、それに組み込まれることができる。図８は、ハンドヘルドコンピューティング装置等の携帯装置２００、たとえば個人情報端末（ＰＤＡ）、ハンドヘルドコンピュータ、デジタルカメラ、電話、たとえば携帯電話、又は他の電池式携帯装置に組み込まれたプリンタ１００の例示的な一実施形態を示す。プリンタ１００は、携帯型コンピュータのハードドライブ又はハードウェアベイに、又はその他、パーソナルコンピュータのハウジング内に組み込まれるのにも適するであろう。図９は、３つのハードウェアベイ３０１、３０２及び３０３を有するコンピュータ３００を示す。コンピュータは、たとえばハードウェアベイ３０１内に設置された光学ディスク装置、ハードウェアベイ３０２内に設置された磁気ディスク装置、及びハードウェアベイ３０３内に設置された、１つ又は複数のユニット１００を有するプリンタを有することができる。一実施形態では、印刷すべき媒体５がユーザによって携帯装置２００又はコンピュータ３００のプリンタ１００に挿入され、印刷の実行後に取り出されるであろう。
【００４５】
ボイスコイルモータは、プリンタが従来の直線式印刷機構より高速の印刷速度を達成できるような速度で、アクチュエータアーム取り付けレーザを駆動することができる。レーザ印刷ヘッドをアクチュエータアームに取り付け、ボイスコイルモータで駆動するようにしたプリンタの例示的な一実施形態は、従来の直線式印刷機構より高い効率で動作することができる。ボイスコイル、電磁放射線に敏感なプリンタは、小型且つ低価格の直結駆動部が非常に高速で印刷媒体の表面を横切って移動できるようにする。たとえば、２インチのディスク駆動機構と同様の寸法のボイスコイルモータ及びアーム機構を備えるプリンタは、電磁放射線エミッタをその最大移動範囲にわたって約１０ミリ秒内に、高い位置精度で移動させることができる。
【００４６】
以上に記載したレーザ位置決めシステムを備えるプリンタの一実施形態は、非常に小型且つ非常に高速であるとともに、低コストで動作可能であろう。プリンタは、超小型印刷ヘッドを取り付けたアクチュエータアームを、アーム及びレーザが低質量であるために、超高速のアクセス速度で並進させることができる。印刷ヘッド及びアクチュエータアームは、加速／減速距離の短縮につながる低い押し退け質量(low swept mass)を有する。
【００４７】
印刷速度は、スワス距離（印刷媒体の上方でのレーザのワンパス距離）、レーザの線速度、垂直方向印刷密度、及び各スワスの端部でレーザを逆転させるために必要な時間を含めた幾つかの要因によって決まるであろう。
【００４８】
上記実施形態は、本発明の原理を表し得る可能な特定の実施形態を説明しているにすぎないことを理解されたい。当業者であれば、本発明の範囲及び精神から逸脱しない限り、これらの原理に従って他の配置を容易に考案することができるであろう。
【図面の簡単な説明】
【００４９】
【図１】レーザ印刷ヘッドを円弧経路で移動させるレーザ印刷ヘッド位置決めアセンブリの一実施形態の平面図である。
【図１Ａ】レーザ印刷ヘッド位置決めアセンブリの一実施形態の一部分の側面図である。
【図２】レーザ印刷ヘッドを円弧経路で移動させるレーザ印刷ヘッド位置決めアセンブリを備えたプリンタの一実施形態の平面図である。
【図３】電磁放射線に敏感な印刷媒体の例示的な一実施形態の断面図である。
【図４】レーザ印刷ヘッド位置決めユニット用の位置検出システムの一実施形態を示す図である。
【図４Ａ】レーザ印刷ヘッドを備えるアクチュエータアームの一実施形態の底面図である。
【図５】プリンタ制御システムの例示的な一実施形態を示す図である。
【図６】キャリッジに取り付けられたレーザ印刷ヘッド位置決めユニットの例示的な一実施形態を示す図である。
【図７】レーザ印刷ヘッド位置決めユニットのアレイの一実施形態を示す図である。
【図８】プリンタを有するハンドヘルド装置の例示的な一実施形態を示す図である。
【図９】ハードウェアベイ内に設置されたプリンタを有するコンピュータの一実施形態を示す図である。
【図１】
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【図１Ａ】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図４Ａ】
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【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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【手続補正書】
【提出日】平成19年6月7日(2007.6.7)
【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】
ピボット部材に取り付けられたアームであって、円弧経路に沿って移動するようになっている第１部分を有するアームと、
前記ピボット部材を中心にして前記アームを回転させるボイスコイルモータと、
前記第１部分に取り付けられて、パルスを電磁放射線に敏感な媒体上に放出するようになっている電磁放射線エミッタと、
該電磁放射線エミッタを制御するコントローラと、
を備えるプリンタ。
【請求項２】
前記電磁放射線エミッタは、レーザを有する、請求項１又は２に記載のプリンタ。
【請求項３】
前記コントローラは、少なくとも部分的には、前記電磁放射線エミッタの位置に応じて位置情報を発生する位置検出システムに応じて、前記電磁放射線エミッタを制御する、請求項１又は２に記載のプリンタ。
【請求項４】
前記コントローラは、少なくとも部分的には、印刷媒体縁部検出器に応じて、前記電磁放射線エミッタを制御する、請求項１〜３のいずれか１項に記載のプリンタ。
【請求項５】
前記コントローラは、少なくとも部分的には、像データに応じて、前記電磁放射線エミッタを制御する、請求項１〜４のいずれか１項に記載のプリンタ。
【請求項６】
前記印刷媒体を直線的に搬送するようになっている印刷媒体搬送機構をさらに備える、請求項１〜５のいずれか１項に記載のプリンタ。
【請求項７】
前記電磁放射線エミッタは、光学ピックアップユニットを有する、請求項１〜６のいずれか１項に記載のプリンタ。
【請求項８】
軸を中心にして回転するように構成されたアームと、
前記アームを前記軸を中心にして回転させるボイスコイルモータと、
前記アームに取り付けられて、電磁放射線を感光印刷媒体上に放出するように構成された電磁放射線エミッタと、
を備えるハンドヘルド装置。
【国際調査報告】
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