(57)【要約】  プリントヘッドの並進移動及び回転を調節するプリントヘッド調節装置が提供される。装置は第１の部分及び第２の部分を備え、各々はプリントヘッドに接続されるように構成されている。装置は、第１の部分に第１の屈曲配設部によって接続される第１のアクチュエータと、第２の部分に第２の屈曲配設部によって接続される第２のアクチュエータも備える。第１及び第２のアクチュエータの互いと同じ方向の並進移動によって第１及び第２の部分の互いと同じ方向の並進移動が引き起こされてプリントヘッドの並進移動が付与され、第１及び第２のアクチュエータの互いと反対の方向の並進移動によって第１及び第２の部分の互いと反対の方向の並進移動が引き起こされてプリントヘッドの回転が付与される。
2021526992.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
プリントヘッドの並進移動及び回転を調節するプリントヘッド調節装置であって、
前記プリントヘッドに接続されるように構成されている第１の部分と、
前記プリントヘッドに接続されるように構成されている第２の部分と、
前記第１の部分に第１の屈曲配設部によって接続される第１のアクチュエータと、
前記第２の部分に第２の屈曲配設部によって接続される第２のアクチュエータと
を備え、
前記第１及び第２のアクチュエータの互いと同じ方向の並進移動によって前記第１及び第２の部分の互いと同じ方向の並進移動が引き起こされて前記プリントヘッドの並進移動が付与され、
前記第１及び第２のアクチュエータの互いと反対の方向の並進移動によって前記第１及び第２の部分の互いと反対の方向の並進移動が引き起こされて前記プリントヘッドの回転が付与される、
プリントヘッド調節装置。
【請求項２】
各屈曲配設部は少なくとも２つの屈曲回動部を備える、
請求項１に記載のプリントヘッド調節装置。
【請求項３】
前記屈曲配設部は前記プリントヘッド調節装置と同じ基部から形成される、
請求項１又は２に記載のプリントヘッド調節装置。
【請求項４】
前記第１及び第２の部分は同じ平面内に配置される、
請求項１から３のいずれか１項に記載のプリントヘッド調節装置。
【請求項５】
前記第１のアクチュエータの前記並進移動によって前記第１のアクチュエータの前記並進移動と実質的に同じ方向の前記第１の部分の並進移動が引き起こされる、
請求項１から４のいずれか１項に記載のプリントヘッド調節装置。
【請求項６】
前記第２のアクチュエータの前記並進移動によって前記第２のアクチュエータの前記並進移動と実質的に同じ方向の前記第２の部分の並進移動が引き起こされる、
請求項１から５のいずれか１項に記載のプリントヘッド調節装置。
【請求項７】
前記第１のアクチュエータの前記並進移動の大きさ及び方向が前記第２のアクチュエータの前記並進移動に等しい場合に並進移動が実現されて並進移動が支配的になる、
請求項１から６のいずれか１項に記載のプリントヘッド調節装置。
【請求項８】
前記第１のアクチュエータの前記並進移動の大きさが前記第２のアクチュエータの前記並進移動に等しく、かつ前記第１のアクチュエータの前記並進移動の方向が前記第２のアクチュエータの前記並進移動とは反対である場合に回転が実現されて回転が支配的になる、
請求項１から７のいずれか１項に記載のプリントヘッド調節装置。
【請求項９】
前記第１のアクチュエータと前記第２のアクチュエータとの間に配置される中央基部をさらに備える
請求項１から８のいずれか１項に記載のプリントヘッド調節装置。
【請求項１０】
前記第１及び第２の部分、前記第１及び第２の屈曲配設部、前記中央基部並びに／又は前記第１及び第２のアクチュエータのうちの２つ以上が同じ基部から形成される、
請求項１から９のいずれか１項に記載のプリントヘッド調節装置。
【請求項１１】
前記第１のアクチュエータと前記中央基部との間に配置されて、前記第１のアクチュエータの前記並進移動を前記第１の屈曲配設部を介して前記第１の部分の並進移動に変換する第１の回動部をさらに備えることを選択可能であり、前記第１の回動部は屈曲回動部である、
請求項９又は１０に記載のプリントヘッド調節装置。
【請求項１２】
前記第２のアクチュエータと前記中央基部との間に配置されて、前記第２のアクチュエータの前記並進移動を前記第２の屈曲配設部を介して前記第２の部分の並進移動に変換する第２の回動部をさらに備えることを選択可能であり、前記第２の回動部は屈曲回動部である、
請求項９から１１のいずれか１項に記載のプリントヘッド調節装置。
【請求項１３】
前記第１のアクチュエータの並進移動によって前記第１の回動部まわりの前記第１のアクチュエータの回転が引き起こされ、前記第１の屈曲配設部は、前記第１のアクチュエータの前記回転を前記第１の部分の並進移動に変換するように構成されている、
請求項１１に記載のプリントヘッド調節装置。
【請求項１４】
前記第２のアクチュエータの並進移動によって前記第２の回動部まわりの前記第２のアクチュエータの回転が引き起こされ、前記第２の屈曲配設部は、前記第２のアクチュエータの前記回転を前記第２の部分の並進移動に変換するように構成されている、
請求項１２に記載のプリントヘッド調節装置。
【請求項１５】
前記第１の屈曲配設部は、前記第１の部分の前記並進移動の大きさと前記第１のアクチュエータの前記並進移動の大きさとが１未満の比をなすような減速比を生じさせるように構成されている、
請求項１から１４のいずれか１項に記載のプリントヘッド調節装置。
【請求項１６】
前記第２の屈曲配設部は、前記第２の部分の前記並進移動の大きさと前記第２のアクチュエータの前記並進移動の大きさとが１未満の比をなすような減速比を生じさせるように構成されている、
請求項１から１５のいずれか１項に記載のプリントヘッド調節装置。
【請求項１７】
前記第１及び第２の部分に接続されるプリントヘッドをさらに備え、前記プリントヘッドはインクを着弾させるノズルの配列を備え、前記ノズルの配列は平面内に配置される、
請求項１から１６のいずれか１項に記載のプリントヘッド調節装置。
【請求項１８】
前記プリントヘッドと前記第１及び第２の部分とに接続されてこれらの間に配置されるプリントヘッドカプラをさらに備えることを選択可能であり、前記プリントヘッドカプラは、前記第１及び第２の部分の前記並進移動及び／又は前記回転を前記プリントヘッドにカップリングさせるように構成されている、
請求項１７に記載のプリントヘッド調節装置。
【請求項１９】
使用時、前記プリントヘッド調節装置は前記プリントヘッドの、前記ノズルの配列とは逆側に装着される、
請求項１７又は１８に記載のプリントヘッド調節装置。
【請求項２０】
前記第１及び第２の部分は前記プリントヘッドの前記ノズルの配列に平行な平面内に配置される、
請求項１７から１９のいずれか１項に記載のプリントヘッド調節装置。
【請求項２１】
前記第１及び第２の部分の前記並進移動は前記プリントヘッドの前記ノズルの配列に平行な平面内で起こる、
請求項１７から２０のいずれか１項に記載のプリントヘッド調節装置。
【請求項２２】
前記第１及び第２の部分の各々は主に第１の方向及び第２の方向に動くように束縛され、前記第２の方向は前記第１の方向とは反対である、
請求項１から２１のいずれか１項に記載のプリントヘッド調節装置。
【請求項２３】
前記第１及び／又は第２の部分は、前記第１の方向に垂直でありかつ前記並進移動及び／又は前記回転が起こる前記平面内にある第３の方向の動作を抑制するように束縛される、
請求項１から２２のいずれか１項に記載のプリントヘッド調節装置。
【請求項２４】
前記第１及び／又は第２の部分は、前記第３の方向の動作を抑制するように、それぞれに対応する部分を束縛するように構成されている第３の屈曲配設部に接続される、
請求項２３に記載のプリントヘッド調節装置。
【請求項２５】
前記プリントヘッド調節装置は、前記プリントヘッドの前記ノズルの配列の前記平面における前記プリントヘッドの端面と同じであるかそれよりも小さい前記プリントヘッドの前記ノズルの配列に平行な平面における断面端面を持つ、
請求項１から２４のいずれか１項に記載のプリントヘッド調節装置。
【請求項２６】
前記プリントヘッド調節装置は追加のロック機構を用いずに調節の後に、決められた位置で前記プリントヘッドを保持する、
請求項１から２５のいずれか１項に記載のプリントヘッド調節装置。
【請求項２７】
前記第１及び／又は第２のアクチュエータは調節ネジを備え、前記調節ネジは、前記調節ネジの回転によって前記第１及び／又は第２のアクチュエータの並進移動が引き起こされるように配置される、
請求項１から２６のいずれか１項に記載のプリントヘッド調節装置。
【請求項２８】
前記第１及び第２のアクチュエータが少なくとも１つのモータによって制御されることを選択可能であり、前記少なくとも１つのモータはプロセッサによって制御される、
請求項１から２７のいずれか１項に記載のプリントヘッド調節装置。
【請求項２９】
前記少なくとも１つのモータは前記調節ネジにつながっており、前記調節ネジを回転させるように動作可能である、
請求項２７に従属する場合の請求項２８に記載のプリントヘッド調節装置。
【請求項３０】
前記プリントヘッド調節装置は、インクジェットプリンタに用いられるように構成されている、
請求項１から２９のいずれか１項に記載のプリントヘッド調節装置。
【請求項３１】
前記プリントヘッド調節装置は、シングルパスプリンタに用いられるように構成されている、
請求項１から３０のいずれか１項に記載のプリントヘッド調節装置。
【請求項３２】
請求項１から３１のいずれか１項に記載のプリントヘッド調節装置を備え、前記プリントヘッド調節装置と前記プリントヘッドとの間に接続される支持構成体をさらに備え、前記プリントヘッド支持構成体は、前記プリントヘッド調節装置の前記並進移動及び／又は前記回転を前記プリントヘッドにカップリングするように構成されている、
プリントヘッド調節アセンブリ。
【請求項３３】
プリントキャリッジに配置される複数のプリントヘッドであって、前記複数のプリントヘッドの各々は被印刷体にインクを着弾させるノズルの配列を備える、複数のプリントヘッドと、
前記複数のプリントヘッドの各々に接続され、前記複数のプリントヘッドの各々の前記並進移動及び前記回転を調節する請求項１から３１のいずれか１項に記載のプリントヘッド調節装置と
を備える
プリントヘッドアセンブリ。
【請求項３４】
請求項１から３１のいずれか１項に記載のプリントヘッド調節装置の製造方法であって、
プリントヘッドアタッチメントを用意するステップと、
第１のアクチュエータと第１の部分との間に第１の屈曲配設部を形成し、第２のアクチュエータと第２の部分との間に第２の屈曲配設部を形成するように前記プリントヘッド調節装置の選択した部分を除去するステップと
を備え、
前記第１の屈曲配設部は、前記第１のアクチュエータの並進移動を前記第１の部分の並進移動に変換するように構成され、
前記第２の屈曲配設部は、前記第２のアクチュエータの並進移動を前記第２の部分の並進移動に変換するように構成されている、
プリントヘッド調節装置の製造方法。
【請求項３５】
第１の屈曲配設部を介して第１の部分に接続されている第１のアクチュエータを並進移動させるステップと、
第２の屈曲配設部を介して第２の部分に接続されている第２のアクチュエータを並進移動させるステップと
を備え、
前記第１の部分及び前記第２の部分はプリントヘッドに接続され、
前記第１のアクチュエータ及び前記第２のアクチュエータの互いと同じ方向の並進移動によって前記プリントヘッドの並進移動が引き起こされ、
前記第１のアクチュエータ及び前記第２のアクチュエータの互いと反対の方向の並進移動によって前記プリントヘッドの回転が引き起こされる、
プリントヘッドの調節方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、プリントヘッドの並進移動及び回転を調節するプリントヘッド調節アタッチメントに関する。
【背景技術】
【０００２】
プリンタは、テキスト及びグラフィック画像を様々な被印刷体に塗布する公知のデバイスである。様々な種類及び寸法の被印刷体に印刷するのに適する多種多様な異なるプリンタが入手可能である。
【０００３】
大規模な産業用プリンタは、たとえば、Ａ４サイズの紙に印刷するのに用いられる事務用途を基本とするプリンタよりも大判の被印刷体に画像を印刷するように構成されている。大規模なプリンタは、たとえば、広告看板、ポスタ及び／又は小サイズの被印刷体をまとめた一括印刷用の大判に印刷するのに用いることができる。
【０００４】
インクジェット印刷プロセスでは、インクの液滴を所定のパターンで被印刷体の表面に着弾させて必要な画像を形成する。インクの液滴は一般的にはインクジェットプリントヘッドの複数のノズルから放出される。一般的なプリンタは、プリントキャリッジに沿って配置された数個のプリントヘッドを含む。たとえば、プリントキャリッジの幅は最大約２ｍである場合がある。プリントキャリッジは最多で１５０個のプリントヘッドを有する場合がある。プリンタ製造者は、プリントキャリッジの幅全体にわたってプリントヘッドの密で連続した配列を実現することを目標にしている。通常、プリントヘッド群を複数の列に配置してプリントヘッドの２次元配列を得る。
【０００５】
インクジェットプリントヘッドの製造の近年の進歩により、製造者は単一のプリントヘッドに数千のインクジェットノズルを集積することができるようになってきた。これは、２次元格子パターンでノズルを配置することによって実現されることが多い。
【０００６】
１つのプリントヘッドに納まるノズル間の適切なレジストレーション（すなわち相対配置）を実現するためには、プリントヘッドのノズル群よりなる平面内でのプリントヘッドの回転の正しい角度を確立するべきである。プリントヘッドの回転の角度合わせが正しくなされると、ノズルによって形成されるインクのラインは等間隔になる。しかし、ノズルの配列が回転して回転の角度合わせが正しくなされなければ、インクのプリントラインはもはや等間隔にならない。
【０００７】
プリントヘッドの回転に加えて、並進移動の位置合わせも考慮するべきである。個々のプリントヘッドの発射時刻を変更することによって印刷プロセス方向におけるプリントヘッド間のレジストレーションを実現することができ、垂直配置及び他の回転を製造公差によって定めることができる。しかし、解像度がより高く液滴サイズがより小さいプリントヘッドが開発されるのに応じて、回転及び並進移動上の配置を標準的な製造公差を用いて実現することが困難になり、このため、プリントキャリッジ内でのプリントヘッドのアライメントを可能にするのにある程度の機械的調節を用いる場合がある。
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００８】
プリントヘッドは通常個別に製造されてプリントキャリッジに固定され、プリントキャリッジ上でプリントヘッドがアライメントされる。いくつかのプリントヘッドはモジュール式であって、どのプリントヘッドも現場で個々に交換可能であり、これにはプリントヘッドがアライメントのために個々に調節可能であることが必要である。技術的に困難ではあるが、これにより、アライメントの正確度の改善を実現することができる。これは、公差の累積がなく、ヘッドの運用状態で最終調節が行なわれるからである。こうなると、ノズル位置よりも液滴の最終印刷位置の方がアライメントに用いられることにもなり、そうすることで、液滴の最終印刷位置はあらゆる系統的なジェットの偏りを含む。一般的なプリントキャリッジは約１５０個のプリントヘッドを有する場合があり、当該個数のプリントヘッドの最初のアライメント取りとアライメントの維持とは並外れて要求の厳しい作業である。
【０００９】
さらに、プリントヘッドの大規模な配列を構築する場合、合理的な範囲で可能な限りアセンブリをコンパクトにすることが望ましい。これは、そうすることで、各色と色間との双方でプリントヘッド間のレジストレーションが改善されるからである。しかし、そうすると、調節を行なうことがより困難になることにもなる。
【００１０】
円筒形ドラムの周囲に円弧状の形に配置されたプリントヘッドの配列を備えるシングルパスプリンタを用いる場合、調節は特に困難である。スペースが特に狭隘になり、プリントヘッドよりなる平面の調節がきわめて困難である。
【課題を解決するための手段】
【００１１】
本出願では、プリントヘッドの並進移動及び回転を調節するプリントヘッド調節装置であって、プリントヘッドに接続されるように構成されている第１の部分と、プリントヘッドに接続されるように構成されている第２の部分と、第１の部分に第１の屈曲配設部によって接続される第１のアクチュエータと、第２の部分に第２の屈曲配設部によって接続される第２のアクチュエータとを備え、第１及び第２のアクチュエータの互いと同じ方向の並進移動によって第１及び第２の部分の互いと同じ方向の並進移動が引き起こされてプリントヘッドの並進移動が付与され、第１及び第２のアクチュエータの互いと反対の方向の並進移動によって第１及び第２の部分の互いと反対の方向の並進移動が引き起こされてプリントヘッドの回転が付与される、プリントヘッド調節装置が開示されている。
【００１２】
ここで用いられているアクチュエータの並進移動は、装置の平面内での回転のうちの微小弧をなす動作を含んでもよい。たとえば、アクチュエータは、中央基部に対して第１の回動部まわりに回転可能であるアームを備える。
【００１３】
上記とは別に、各屈曲配設部は少なくとも２つの屈曲回動部を備える。屈曲回動部は屈曲部として説明されている場合もある。これは、曲がることが可能な線状体であって、力が加わった状態で曲がったり屈曲したりするように構成されてもよい。屈曲回動部は、水平方向で、屈曲するように構成されるように長細く、垂直方向で、屈曲しないように構成されるように高さが高く剛性が高くてもよい。
【００１４】
上記とは別に、屈曲配設部はプリントヘッド調節装置と同じ基部から形成される。たとえば、基部から切り抜きをした部分によって屈曲部を形成してもよい。
【００１５】
上記とは別に、第１及び第２の部分は同じ平面内に配置される。たとえば、使用時、これは水平面であってもよい。いくつかの例では、これはプリントヘッドに平行な平面、特に、プリントヘッドのノズルの配列の平面であってもよい。また、これは印刷面（たとえば円筒形ドラムの接平面）に垂直であってもよい。
【００１６】
上記とは別に、第１のアクチュエータの並進移動によって第１のアクチュエータの並進移動と実質的に同じ方向の第１の部分の並進移動が引き起こされる。
【００１７】
上記とは別に、第２のアクチュエータの並進移動によって第２のアクチュエータの並進移動と実質的に同じ方向の第２の部分の並進移動が引き起こされる。
【００１８】
上記とは別に、第１のアクチュエータの並進移動の大きさ及び方向が第２のアクチュエータの並進移動に等しい場合に並進移動が実現されて並進移動が支配的になる。これは、第１のアクチュエータと第１の部分との間の減速比（以降で説明される）が第２のアクチュエータと第２のポーションとの間の減速比に等しいと仮定している。
【００１９】
上記とは別に、第１のアクチュエータの並進移動の大きさが第２のアクチュエータの並進移動に等しく、かつ第１のアクチュエータの並進移動の方向が第２のアクチュエータの並進移動とは反対である場合に回転が実現されて回転が支配的になる。これは、第１のアクチュエータと第１の部分との間の減速比（以降で説明される）が第２のアクチュエータと第２のポーションとの間の減速比に等しいと仮定している。
【００２０】
上記とは別に、第１のアクチュエータの並進移動は第２のアクチュエータの並進移動と同じ平面内で起こる。上記とは別に、第１の部分の並進移動は第２の部分の並進移動と同じ平面内で起こる。上記とは別に、第１及び第２の部分の並進移動は第１及び第２のアクチュエータの並進移動と同じ平面内で起こる。上記とは別に、プリントヘッドの回転と並進移動とは同じ平面内で起こる。
【００２１】
上記とは別に、プリントヘッド調節装置は、第１のアクチュエータと第２のアクチュエータとの間に配置される中央基部をさらに備える。
【００２２】
上記とは別に、第１及び第２の部分、第１及び第２の屈曲配設部、中央基部並びに／又は第１及び第２のアクチュエータのうちの２つ以上が同じ基部から形成される。
【００２３】
上記とは別に、プリントヘッド調節装置が、第１のアクチュエータと中央基部との間に配置されて、第１のアクチュエータの並進移動を第１の屈曲配設部を介して第１の部分の並進移動に変換する第１の回動部をさらに備えることを選択可能であり、第１の回動部は屈曲回動部である。いくつかの例では、第１の回動部を第１の屈曲的配設部の一部とみなしてもよい。
【００２４】
上記とは別に、プリントヘッド調節装置が、第２のアクチュエータと中央基部との間に配置されて、第２のアクチュエータの並進移動を第２の屈曲配設部を介して第２の部分の並進移動に変換する第２の回動部をさらに備えることを選択可能であり、第２の回動部は屈曲回動部である。いくつかの例では、第２の回動部を第２の屈曲的配設部の一部とみなしてもよい。
【００２５】
上記とは別に、第１のアクチュエータの並進移動によって第１の回動部まわりの第１のアクチュエータの回転が引き起こされ、第１の屈曲配設部は、第１のアクチュエータの回転を第１の部分の並進移動に変換するように構成されている。いくつかの例では、回転は第１又は第２の方向の成分を主に含んでもよい。
【００２６】
上記とは別に、第２のアクチュエータの並進移動によって第２の回動部まわりの第２のアクチュエータの回転が引き起こされ、第２の屈曲配設部は、第２のアクチュエータの回転を第２の部分の並進移動に変換するように構成されている。いくつかの例では、回転は第１又は第２の方向の成分を主に含んでもよい。
【００２７】
上記とは別に、第１の屈曲配設部は、第１の部分の並進移動の大きさと第１のアクチュエータの並進移動の大きさとが１未満の比をなすような減速比を生じさせるように構成されている。
【００２８】
上記とは別に、第２の屈曲配設部は、第２の部分の並進移動の大きさと第２のアクチュエータの並進移動の大きさとが１未満の比をなすような減速比を生じさせるように構成されている。
【００２９】
減速比は、アクチュエータを並進移動させる位置よりも回動部に近いアクチュエータに沿った位置に屈曲配設部を配置することによって実現される。たとえば、てこ機構によって約３：１の減速比を生じさせてもよい。
【００３０】
上記とは別に、プリントヘッド調節装置は、第１及び第２の部分に接続されるプリントヘッドをさらに備え、プリントヘッドはインクを着弾させるノズルの配列を備え、ノズルの配列は平面内に配置される。
【００３１】
上記とは別に、プリントヘッド調節装置が、プリントヘッドと第１及び第２の部分とに接続されてこれらの間に配置されるプリントヘッドカプラをさらに備えることを選択可能であり、プリントヘッドカプラは、第１及び第２の部分の並進移動及び／又は回転をプリントヘッドにカップリングさせるように構成されている。
【００３２】
上記とは別に、使用時、プリントヘッド調節装置はプリントヘッドの、ノズルの配列とは逆側に装着される。
【００３３】
上記とは別に、使用時、上から調節されるようにプリントヘッドが操作可能であるように、プリントヘッドの上にプリントヘッド調節装置を装着する。
【００３４】
上記とは別に、第１及び第２の部分はプリントヘッドのノズルの配列に平行な平面内に配置される。
【００３５】
上記とは別に、第１及び第２の部分の並進移動はプリントヘッドのノズルの配列に平行な平面内で起こる。
【００３６】
上記とは別に、第１及び第２の部分は、プリントヘッドのノズルの配列に主に平行な平面内で動くように束縛される。
【００３７】
上記とは別に、第１及び第２の部分の各々は主に第１の方向及び第２の方向に動くように束縛され、第２の方向は第１の方向とは反対である。第１及び第２の部分が剛体的に接続される（たとえばプリントヘッドを介して接続される）場合、組み合わされた第１／第２の部分は主にｘ軸において動き、ｘ‐ｙ平面内で回転するように束縛される。
【００３８】
上記とは別に、第１及び／又は第２の部分は、第１の方向に垂直でありかつ並進移動及び／又は回転が起こる平面内にある第３の方向の動作を抑制するように束縛される。
【００３９】
上記とは別に、第１及び／又は第２の部分は、第３の方向の動作を抑制するように、それぞれに対応する部分を束縛するように構成されている第３の屈曲配設部に接続される。
【００４０】
上記とは別に、第１の部分を第１のアクチュエータの並進移動と同じ方向に並進移動させるような力を第１のアクチュエータの並進移動によって第１の部分で発生させるように、第１の屈曲配設部が配置される。
【００４１】
上記とは別に、第２の部分を第２のアクチュエータの並進移動と同じ方向に並進移動させるような力を第２のアクチュエータの並進移動によって第２の部分で発生させるように、第２の屈曲配設部が配置される。
【００４２】
上記とは別に、プリントヘッド調節装置は、プリントヘッドのノズルの配列の平面におけるプリントヘッドの端面と同じであるかそれよりも小さいプリントヘッドのノズルの配列に平行な平面における断面端面を持つ。上記とは別に、端面形状は、平行四辺形や正方形や矩形であり、またその他には台形形状である。上記とは別に、プリントヘッド調節装置は追加のロック機構を用いずに調節の後に、決められた位置でプリントヘッドを保持する。
【００４３】
上記とは別に、第１及び／又は第２のアクチュエータは調節ネジを備え、調節ネジは、調節ネジの回転によって第１及び／又は第２のアクチュエータの並進移動が引き起こされるように配置される。
【００４４】
上記とは別に、第１及び第２のアクチュエータが少なくとも１つのモータによって制御されることを選択可能であり、少なくとも１つのモータはプロセッサによって制御される。
【００４５】
上記とは別に、少なくとも１つのモータは調節ネジにつながっており、調節ネジを回転させるように動作可能である。
【００４６】
上記とは別に、プリントヘッド調節装置は、インクジェットプリンタに用いられるように構成されている。いくつかの例では、プリントヘッドは、たとえば印刷される被印刷体にインクを着弾させるノズルの配列を備える。
【００４７】
上記とは別に、プリントヘッド調節装置は、シングルパスプリンタに用いられるように構成されている。たとえば、シングルパスプリンタは円筒形ドラムを備えてもよい。
【００４８】
本出願では、本出願で開示されているプリントヘッド調節装置を備え、プリントヘッド調節装置とプリントヘッドとの間に接続される支持構成体をさらに備え、プリントヘッド支持構成体は、プリントヘッド調節装置の並進移動及び／又は回転をプリントヘッドにカップリングするように構成されている、プリントヘッド調節アセンブリも開示されている。
【００４９】
上記とは別に、支持構成体は長尺であってもよい。上記とは別に、支持構成体は枠であってもよい。上記とは別に、支持構成体は軽量であってもよい。上記とは別に、支持構成体は剛性が高いものであってもよい。上記とは別に、支持構成体は、垂直方向の両面でプリントヘッドとプリントヘッド調節装置とを受け入れるように構成されている。上記とは別に、支持構成体は、プリントヘッドの下面から配線を受け入れて、側面を通してそれを送り出すように構成されている。
【００５０】
本出願では、プリントキャリッジに配置される複数のプリントヘッドであって、複数のプリントヘッドの各々は被印刷体にインクを着弾させるノズルの配列を備える、複数のプリントヘッドと、複数のプリントヘッドの各々に接続され、複数のプリントヘッドの各々の並進移動及び回転を調節する本出願で開示されているプリントヘッド調節装置とを備えるプリントヘッドアセンブリも開示されている。
【００５１】
上記とは別に、複数のプリントヘッドをたとえばシングルパスプリンタの円筒形ドラムの周囲に配置してもよい。
【００５２】
本出願では、本出願で開示されているプリントヘッド調節装置の製造方法であって、プリントヘッドアタッチメントを用意するステップと、第１のアクチュエータと第１の部分との間に第１の屈曲配設部を形成し、第２のアクチュエータと第２の部分との間に第２の屈曲配設部を形成するようにプリントヘッド調節装置の選択した部分を除去するステップとを備え、第１の屈曲配設部は、第１のアクチュエータの並進移動を第１の部分の並進移動に変換するように構成され、第２の屈曲配設部は、第２のアクチュエータの並進移動を第２の部分の並進移動に変換するように構成されている、プリントヘッド調節装置の製造方法も開示されている。
【００５３】
本出願では、第１の屈曲配設部を介して第１の部分に接続されている第１のアクチュエータを並進移動させるステップと、第２の屈曲配設部を介して第２の部分に接続されている第２のアクチュエータを並進移動させるステップとを備え、第１の部分及び第２の部分はプリントヘッドに接続され、第１のアクチュエータ及び第２のアクチュエータの互いと同じ方向の並進移動によってプリントヘッドの並進移動が引き起こされ、第１のアクチュエータ及び第２のアクチュエータの互いと反対の方向の並進移動によってプリントヘッドの回転が引き起こされる、プリントヘッドの調節方法も開示されている。
【００５４】
本出願では、プリントヘッドの並進移動及び回転を調節するプリントヘッド調節装置であって、プリントヘッドに接続されるように構成されている第１の部分と、プリントヘッドに接続されるように構成されている第２の部分と、第１の部分に第１の調節手段によって接続される第１のアクチュエータと、第２の部分に第２の調節手段によって接続される第２のアクチュエータとを備え、第１及び第２のアクチュエータの互いと同じ方向の並進移動によって第１及び第２の部分の互いと同じ方向の並進移動が引き起こされてプリントヘッドの並進移動が付与され、第１及び第２のアクチュエータの互いと反対の方向の並進移動によって第１及び第２の部分の互いと反対の方向の並進移動が引き起こされてプリントヘッドの回転が付与される、プリントヘッド調節装置も開示されている。したがって、調節装置は屈曲配設部を備えてもよいし、別の配設部によって設けられてもよい。
【００５５】
以下の添付の図面を参照して、単に例として本開示を以下説明する。
【図面の簡単な説明】
【００５６】
【図１】図１は、プリントヘッド調節アタッチメントの例示的な実施形態を示す。
【図２】図２は、プリントヘッド調節アタッチメントの例示的な実施形態を示し、プリントヘッドの並進移動を示している。
【図３】図３は、プリントヘッド調節アタッチメントの例示的な実施形態を示し、プリントヘッドの回転を示している。
【図４】図４は、ｙ軸において束縛されるプリントヘッド調節アタッチメントの例示的な実施形態を示す。
【図５Ａ】図５Ａは、プリントヘッド、プリントヘッド支持構成体及びプリントヘッド調節アタッチメントの例示的な実施形態を示す。
【図５Ｂ】図５Ｂは、プリントヘッド、プリントヘッド支持構成体及びプリントヘッド調節アタッチメントの例示的な実施形態の分解図を示す。
【発明を実施するための形態】
【００５７】
図１はプリントヘッド調節装置１００の上面図を示す。プリントヘッド調節装置１００はプリントヘッドに並進移動及び／又は回転を付与するのに用いられる。プリントヘッドについては、それ以外の特徴部を明確にするために、本図から除かれている。装置１００は、プリントヘッドに接続されるように構成されている第１の部分１０３を備える。装置１００は、そのプリントヘッドに接続されるように構成されている第２の部分１０４も備える。装置１００は第１の屈曲配設部１０５によって第１の部分１０３に接続されている第１のアクチュエータ１０１を備える。装置１００は第２の屈曲配設部１０６によって第２の部分１０４に接続されている第２のアクチュエータ１０２も備える。
【００５８】
以下の説明で理解されることになるが、図１は一実施形態で実施され得るプリントヘッド調節装置の概略図であり、本図はシステムの原理を示すために説明されている。一方で、多くの実現例には、システム内での動きをさらに束縛して微調整するためにさらに別の屈曲配設部を介して図１に示されている部分に取り付けることができるさらなる束縛箇所が含まれる。さらなる束縛の例を示す装置のさらに別の実施形態が特に図４を参照して後述されている。
【００５９】
通常の右手の法則の直交する軸の組が図に示されている。使用時、プリントヘッドがｘ‐ｙ平面内に配置され、ｚ軸がプリントヘッドに垂直になる。プリントヘッド調節装置１００がｘ‐ｙ平面内に配置され、ｚ方向の垂直厚さを持つ。たとえば、プリントヘッド調節装置１００をプリントヘッドの上に装着する（ｚ方向に装着する）ことができる。
【００６０】
図１は単体で形成された装置１００を示す。第１のアクチュエータ１０１、第２のアクチュエータ１０２、第１の部分１０３、第２の部分１０４、第１の屈曲配設部１０５及び第２の屈曲配設部１０６が単体で形成されている。この単体は、第１のアクチュエータ１０１を第２のアクチュエータ１０２に接続する中央基部１０９も備える。例として、装置１００をたとえばアルミニウムの単体押出成形品として製造してもよいし、３Ｄプリントしてもよい。これの代わりに、ラインをカットしたりエッチングしたりして材料のブロック、たとえばアルミニウムなどの金属のブロックにすることで、エッチング後に残る材料が図１（又は図１とともに設けられている他の図）に示されている形状及び部分を形成することによって装置を形成してもよい。
【００６１】
第１のアクチュエータ１０１は、たとえば第１の方向１０７及び第２の方向１０８に並進移動するように動作可能であり、ここで、第２の方向１０８は第１の方向１０７とは反対である。第１の方向１０７と第２の方向１０８とは両方ともｘ軸の方向である。第１の方向１０７は正のｘ方向の方向である。第２の方向１０８は負のｘ方向の方向である。第１のアクチュエータ１０１は主にｘ‐ｙ平面内で動くように束縛されている。
【００６２】
第１のアクチュエータ１０１に力がたとえば第１の方向１０７に加えられると、第１のアクチュエータ１０１は第１の回動部１０１ａによりこの力と同じ方向に並進移動する。第１の回動部１０１ａは第１のアクチュエータ１０１と中央基部１０９との間に配置されている。図１中、第１の回動部１０１ａは屈曲部である。第１の回動部１０１ａにより、第１のアクチュエータ１０１を中央基部１０９に対して並進移動させることができる。第１の回動部１０１ａは、曲がったり屈曲したりその他の仕方で回動したりして、静止したままであるといえる中央基部１０９に対して第１のアクチュエータ１０１が動くことを可能にするように構成されている。第１のアクチュエータ１０１に力が及ぼされる際に第１の回動部１０１ａが曲がると、第１のアクチュエータのアーム（すなわち、アクチュエータ１０１の端から回動部１０１ａまでの区間）が第１の回動部１０１ａまわりに回転することになる。
【００６３】
第１の部分１０３は第１の屈曲配設部１０５によって第１のアクチュエータ１０１に接続されている。第１の屈曲配設部１０５は第１のアクチュエータ１０１のアームの回転を第１の部分１０３の並進移動に変換する。第１の部分１０３の並進移動は第１のアクチュエータ１０１の並進移動とほぼ同じ方向の移動である。たとえば、第１の方向１０７の第１のアクチュエータ１０１の並進移動によって第１の方向に第１の部分１０３の並進移動が起こる。これにより、第１の部分１０３が中央基部１０９に対して並進移動する。
【００６４】
図１に示されているように、第１の屈曲配設部１０５は、第１のアクチュエータ１０１の並進移動を第１の部分１０３の並進移動に変換する２つの屈曲部１０５ａ及び１０５ｂ並びにこれらの間にある基部１０５ｃを備える。用語「屈曲部」により、本用語が屈曲回動部を指すことが分かる。屈曲部により、必要な曲げすなわち屈曲によって第１のアクチュエータ１０１の並進移動を第１の部分１０３の並進移動に変換することができる。特に、屈曲配設部により、ｘ‐ｙ平面内の動作を可能にする一方で、この平面から外れる方向（たとえばｚ方向）の第１の部分１０３の意図しない並進移動を抑制する。このようにして、第１の部分１０３は主にｘ‐ｙ平面で動くように束縛される。本構成では、第１のアクチュエータ１０１の並進移動がｘ軸における移動であると、第１の部分１０３の動作は主にｘ軸における動作になる。
【００６５】
ｘ方向又はｙ方向には屈曲部を細い線状体として形成する一方で、ｚ方向には高さが高い屈曲部を形成することによってｚ方向の動作を抑制することができる。これにより、ｘ方向及びｙ方向に容易に曲がることが可能になる一方で、ｚ方向の曲げに対する抵抗が付与される。これによりｘ‐ｙ平面に対する部分の動きが束縛される。
【００６６】
屈曲部はｘ方向の第１のアクチュエータ１０１の動作による力を受けて曲がって、第１の部分１０３を主にｘ方向に動かす一方でｚ方向には大幅には動かさないということを可能にする。ｙ方向に多少の動作が起こる場合があるが、これには、たとえば図４の第３の屈曲配設部４１３など、ｙ方向のさらに別の束縛を含ませることによって対処してもよい。
【００６７】
屈曲部は、力が屈曲部に加えられるときに屈曲するように構成されている薄くて曲がることが可能な区間すなわち回動部である。第１の屈曲部１０５ａが第１のアクチュエータ１０１と第１の屈曲配設部１０５の基部１０５ｃとの間に配置されている。第２の屈曲部１０５ｂが第１の部分１０３と第１の屈曲配設部１０５の基部１０５ｃとの間に配置されている。
【００６８】
屈曲部１０５ａ及び１０５ｂは既存のプリントヘッド調節装置１００から切り抜きをしたものである。このことは、さらに別の部品や材料が一切必要なく、より容易な製造が可能になることを意味する。屈曲部は単体の装置１００から切り抜きをしたものである。この場合、この単体にポケットを機械加工で作製して材料の薄い区間を残すことによって屈曲部を形成する。ワイヤ浸食（ｗｉｒｅ  ｅｒｏｓｉｏｎ）を用いて屈曲部をカットしてもよい。
【００６９】
屈曲部を備える調節機構を有することは、ロックすることが不要であることを意味する。アクチュエータの調節が行なわれた後は、屈曲部はアクチュエータにより押し続けられた状態になって自位置を維持することになる。屈曲部には、たとえばスライドヒンジとは異なり、バックラッシュやスロップがない。これにより、行なった調節の精度を高めるという従来の調節機構に勝る一層の効果を奏する。
【００７０】
屈曲部は熱変化及び振動にも強く、この結果、プリントヘッドを再アライメントすることを要することを招く周波数が低減する。
【００７１】
以下は第１の屈曲配設部に関して説明されているが、平行する運動動作の半分（たとえば、第１のアクチュエータ／第１の部分／第１の屈曲配設部）に関する当該説明及び他の説明を他方の部分（たとえば、第２のアクチュエータ／第２の部分／第２の屈曲配設部）に適用することができることは当業者であれば理解する。第１の屈曲配設部１０５は、第１の回動部１０１ａとアクチュエータの端との間で第１のアクチュエータ１０１のアームに沿った箇所に配置されている。第１のアクチュエータ１０１は第１の回動部１０１ａから最も遠いアクチュエータの端の方に力を受け、この力は、力によって起こる並進移動を回動部まわりのアクチュエータのアームの回転に変換するような力である。この回転は第１の屈曲配設部１０５によって第１の部分１０３の並進移動に変換される。屈曲配設部１０５は、アクチュエータ１０１の端よりも回動部１０１ａの近くの方に配置されている。これにより、アクチュエータ１０１の並進移動の大きさを部分１０３の並進移動に変換する際に減速比（ｒｅｄｕｃｔｉｏｎ  ｒａｔｉｏ）を生じさせるてこ機構が実現される。たとえば、減速比は３：１であってもよく、他の場合では、４：１，２：１や３：２であってもよい。所定の減速比を実現することによって、調節の精度を改善することができ、アクチュエータの与えられた並進移動に対してより微細な調節を行なうことができる。
【００７２】
第１のアクチュエータ１０１、第１の部分１０３及び第１の屈曲配設部１０５の相互作用に関して上述されている特徴は、第２のアクチュエータ１０２、第２の部分１０４及び第２の屈曲配設部１０６にもそれぞれあてはまる。
【００７３】
第１のアクチュエータ１０１及び第１の部分１０３に関して説明されているのに対応する仕方で第２のアクチュエータ１０２の並進移動が第２の部分１０４の並進移動に変換される。第２のアクチュエータ１０２は、第２の回動部１０２ａによって中央部１０９に対して並進移動するように動作可能である。第２のアクチュエータ１０２は、たとえば第１の方向１０７及び第２の方向１０８（すなわちｘ軸）に並進移動するように動作可能である。第２の屈曲配設部１０６は、２つの屈曲部１０６ａ及び１０６ｂ並びにこれらの間にある基部１０６ｃを有して、第２のアクチュエータ１０２の並進移動を第２の部分１０４の並進移動に変換する屈曲配設部を備える。したがって、第１のアクチュエータ１０１及び第２のアクチュエータ１０２の並進移動、たとえば第１の方向１０７又は第２の方向１０８の並進移動によって第１の部分１０３の並進移動に平行な軸における第２の部分１０４の並進移動を実現することができる。
【００７４】
使用時、装置１００はプリントヘッドに接続されるように構成されており、この場合、プリントヘッドは装置１００の下に（すなわち負のｚ方向に）配置される。これにより、上からプリントヘッドの調節を実現することができる。たとえば、プリントヘッドを直接第１の部分１０３及び第２の部分１０４に締結すなわち固定をしてもよい。別の例では、プリントヘッドに固定される装置の別の部分を介して第１の部分１０３及び第２の部分１０４を強固に接続する。たとえば、プリントヘッドカプラや、図５を参照して説明されているような支持構成体を介して接続する。
【００７５】
図１からはプリントヘッドが除かれていたが、第１の部分１０３及び第２の部分１０４をプリントヘッドに接続することができる。アクチュエータを並進移動させて第１の部分１０３及び第２の部分１０４の並進移動を引き起こすことによって、プリントヘッドの動作を制御することができる。プリントヘッドの並進移動は図２を参照して説明される。
【００７６】
第１の部分１０３及び第２の部分１０４は同一平面（すなわちｘ‐ｙ平面）内に配置される。これにより、第１の部分１０３及び第２の部分１０４の並進移動が同一平面内で起こる。たとえば、この平面は、プリントヘッドが配置されている平面に平行であってもよい。第１の部分１０３及び第２の部分１０４の並進移動は、第１のアクチュエータ１０１及び第２のアクチュエータ１０２の並進移動と同じ平面内で起こる。したがって、第１のアクチュエータ１０１、第２のアクチュエータ１０２、第１の部分１０３及び第２の部分１０３が同一平面内に配置される。
【００７７】
第１及び第２のアクチュエータ１０１／１０２は中立的位置から偏った位置（ｎｏｎ−ｎｅｕｔｒａｌ  ｐｏｓｉｔｉｏｎ）に配置される。たとえば、内向きへのアクチュエータの並進移動（すなわち、第１のアクチュエータ１０１が第１の方向１０７、第２のアクチュエータ１０２が第２の方向１０８）を、アクチュエータを押し込むことによって実現することができ、たとえば、後述のように並進移動用のネジによって実現することができる。一方で、アクチュエータが外向きに動くように付勢されていれば、アクチュエータの並進移動を外向きに起こすことができる（すなわち、第１のアクチュエータ１０１が第２の方向１０８、第２のアクチュエータ１０２が第１の方向１０７）。この仕方では、ネジを締め込んでアクチュエータをネジの方に付勢することができる。他の例では、別の機構によってアクチュエータを外向き方向に引っ張ってもよい。
【００７８】
既存のプリントヘッド調節装置から材料を除去することによって屈曲部を形成するので、機構がコンパクトであり、構成要素を付加する必要がない。コンパクトな調節機構を実現することにより、多数のプリントヘッドをパッケージ化してきわめて密な配列にすることが可能になる。これにより、印刷の品質と、マルチパスプリンタでの印刷の速度とが改善される。プリントヘッドがシングルパスプリンタの円筒形ドラムの周囲で円弧状に配置されることが多いシングルパスプリンタにはスペースが特に重要である。円筒形ドラムのジオメトリ上の理由から、プリントヘッドから離れたところでスペースが広がるので、プリントヘッドの上からプリントヘッドを調節することを実現することは特に有効である。
【００７９】
したがって、必要な動作を実現するために２つ以上のアクチュエータを組み合わせて動作させる平行運動系が実現される。
【００８０】
図２は、第１のアクチュエータ２０１と第２のアクチュエータ２０２とが両方とも同じ方向に並進移動するプリントヘッド調節装置２００の例示的な実施形態を示す。装置２００は、図１を参照して説明されている装置１００と同じ装置であってもよい。装置２００は、プリントヘッド２１０に接続されるように構成されている第１の部分２０３を備える。装置２００は、そのプリントヘッド２１０に接続されるように構成されている第２の部分２０４を備える。
【００８１】
プリントヘッド２１０の形状については、図２のそれ以外の特徴部を単純かつ明確にするために、簡略化した形状が示されている。実際には、プリントヘッド２１０は平行六面体形状であってもよく、たとえば、装置２００の外面形状と合わさる形状であってもよい。平行四辺形の断面を持つプリントヘッド２１０の実際の形状の例が図２に示されており、点線２１０ｃで示されている。いくつかの例では、装置２００はプリントヘッド２１０と合わさる端面形状を持ち、プリントヘッド２１０と同程度の寸法を持つ。いくつかの例では、僅かに小さい。
【００８２】
装置２００は第１の屈曲配設部２０５によって第１の部分２０３に接続されている第１のアクチュエータ２０１を備える。装置２００は第２の屈曲配設部２０６によって第２の部分２０４に接続されている第２のアクチュエータ２０２も備える。
【００８３】
第１のアクチュエータ２０１が第１の方向２０７（正のｘ方向）に並進移動し、これにより、上述のように第１の屈曲配設部２０５により第１の方向２０７に第１の部分２０３の並進移動が起こる。第２のアクチュエータ２０２も第１の方向２０７（正のｘ方向）に並進移動し、これにより、第２の屈曲配設部２０６により第１の方向２０７に第２の部分２０４の並進移動が起こる。
【００８４】
第１の部分２０３及び第２の部分２０４にはプリントヘッド２１０が接続される。特に、第１の部分２０３はプリントヘッド２１０の第１の端２１１に接続され、第２の部分２０４はプリントヘッド２１０の第２の端２１２に接続される。したがって、第１の部分２０３及び第２の部分２０４の動作がプリントヘッド２１０の動作を決める。第１の部分２０３及び第２の部分２０４が第１の方向２０７に並進移動するのに応じて、プリントヘッド２１０が第１の方向２０７に並進移動する。第１の部分２０３の並進移動が第２の部分２０４の並進移動に等しい場合、プリントヘッド２１０の並進移動が実現されて並進移動が支配的になる（すなわち、回転がほぼない）。このことは、プリントヘッド２１０の各端２１１／２１２が等しい量だけ同じ方向に並進移動することを意味する。
【００８５】
第１のアクチュエータ２０１又は第２のアクチュエータ２０２に力が一切加えられないと、プリントヘッド２１０は原点位置２１０ａに位置する。第１の部分２０３及び第２の部分２０４の並進移動により、プリントヘッド２１０は並進移動位置２１０ｂまで並進移動する。プリントヘッド２１０の並進移動位置２１０ｂが、点線で図２に示されており、プリントヘッド２１０が並進移動することになる方向を示している。実際には、プリントヘッド２１０が並進移動すると、第１の部分２０３及び第２の部分２０４がプリントヘッド２１０とともに動くが、このことは単純にするために図２には示されていない。
【００８６】
図３は、第１のアクチュエータ３０１が第２の方向３０８に並進移動し、第２のアクチュエータ３０２が第１の方向３０７に並進移動するプリントヘッド調節装置３００の例示的な実施形態を示す。装置３００は第１の屈曲配設部３０５によって第１の部分３０３に接続されている第１のアクチュエータ３０１を備える。装置３００は第２の屈曲配設部３０６によって第２の部分３０４に接続されている第２のアクチュエータ３０２も備える。
【００８７】
第２のアクチュエータ３０２が第１の方向３０７に並進移動し、これにより、第２の屈曲配設部３０６により第１の方向３０７に第２の部分３０４の並進移動が起こる。第１のアクチュエータ３０１は第２の方向３０８に並進移動する。ここで、第２の方向３０８は第１の方向３０７とは反対である。これにより、第１の屈曲配設部３０５により第２の方向３０８に第１の部分３０３の並進移動が起こる。第１の部分３０３は第２の部分３０４とは反対の方向に並進移動する。
【００８８】
上述されているように、第１の部分３０３及び第２の部分３０４がプリントヘッド３１０に接続されている。図３に示されているように、第１の部分３０３にはプリントヘッド３１０の第１の端３１１が接続され、第２の部分３０４にはプリントヘッド３１０の第２の端３１２が接続されている。第１の部分３０３が第２の方向３０８に動くのに応じて、プリントヘッド３１０の第１の端３１１が第２の方向３０８（負のｘ方向）に動く。第２の部分３０４が第１の方向３０７に動くのに応じて、プリントヘッド３１０の第２の端３１２が第１の方向３０７（正のｘ方向）に動く。これにより、プリントヘッド３１０がｘ‐ｙ平面内で回転する。この例では反時計回りの方向に回転が起こる。第１の部分３０３への第１の端３１１の接続箇所と、第２の部分３０４への第２の端３１２の接続箇所とについて等距離にある箇所の付近で回転が起こる。たとえば、プリントヘッドの中心に一致するようにこれを構成してもよい。並進移動の双方が逆であると仮定すると、反対方向（時計回り）の回転を実現することができることは、当業者であれば明らかである。
【００８９】
このように、プリントヘッドの回転を第１及び第２の部分の反対方向の並進移動によって実現することができ、さらに視点を変えれば、プリントヘッドの回転を第１及び第２のアクチュエータの反対方向の並進移動によって実現することができる。第１及び第２の部分の反対方向の並進移動によってプリントヘッドの回転が付与される一方で、第１及び第２の部分の同じ方向の並進移動によってプリントヘッドの並進移動が付与される。
【００９０】
第１の部分３０３の並進移動と第２の部分３０４の並進移動との大きさが等しい場合、プリントヘッド３１０の動作で回転が支配的になる（そのため、並進移動がほぼなくなる）。
【００９１】
図４は、第１の部分４０３及び第２の部分４０４を有し、ｙ方向の動作を抑制するようにさらなる束縛がなされたプリントヘッド調節装置４００の例示的な実施形態を示す。装置４００は第１の屈曲配設部４０５によって第１の部分４０３に接続されている第１のアクチュエータ４０１を備える。装置４００は第２の屈曲配設部４０６によって第２の部分４０４に接続されている第２のアクチュエータ４０２も備える。
【００９２】
上述されているように、第１のアクチュエータ４０１及び第２のアクチュエータ４０２の反対方向の並進移動によりその方向のプリントヘッドの回転が起こることになる一方で、第１のアクチュエータ４０１及び第２のアクチュエータ４０２の同じ方向の並進移動によりプリントヘッドの並進移動が起こることになる。各アクチュエータの並進移動によって、それぞれに対応する部分の所望の並進移動を確実に引き起こすために、意図しない方向の動作を妨げるように、すなわち、主に所望の方向になるように動作を束縛するようにその対応する部分を束縛することができる。たとえば、第２のアクチュエータ４０２を第１の方向４０７又は第２の方向４０８（すなわちｘ軸に沿った方向）に並進移動させることが必要である場合、ｙ軸に沿った動作を抑制するように第２の部分４０４を束縛することができる。他の例では、第１の方向４０７及び第２の方向４０８に動くことに限られるように束縛してもよい。自由度をなくすことにより、第２の部分４０４の並進移動が第２のアクチュエータ４０２の並進移動に平行になることが確実になる。第２の部分４０４の並進移動が第１の部分４０３の並進移動に平行になることを確実とするのにもこれを利用することできる。代わりに第１の部分４０３に同じ原理を適用することができる。
【００９３】
図１〜図３の構成では、部分がｘ‐ｙ平面内で動くように屈曲配設部によって束縛される（屈曲配設部によってｚ軸についての動作が抑制される）。その一方で、ｘ軸における並進移動を残してｙ方向の動作を抑制することによって自由度をなくすように部分をさらに束縛することができる。
【００９４】
たとえば、図４では、第２の部分は、第３の屈曲配設部４１３を用いることにより第１及び第２の方向４０７／４０８に（すなわちｘ軸に沿って）主に動くように束縛される。第３の屈曲配設部４１３はｙ方向に配置されており、ｙ方向はｘ方向に垂直であり、したがって、第１の方向４０７及び第２の方向４０８に垂直である。第３の屈曲配設部４１３は装置４００の平面内にある。第３の屈曲配設部４１３はプリントヘッドの回転平面内にある。第３の屈曲配設部４１３は第１の屈曲配設部４０５及び第２の屈曲配設部４０６と同じ平面内にある。
【００９５】
図４は、第２の部分４０４と装置４００の中央基部４０９との間に配置されている第３の屈曲配設部４１３を示す。第２の部分４０４は第３の屈曲配設部４１３によって中央基部４０９に接続されている。これにより、第２の部分４０４の動作が束縛され、ｙ軸（第１の方向４０７及び第２の方向４０８に垂直）についての動作が抑制される。
【００９６】
第３の屈曲配設部４１３は２つの屈曲部４１３ａ及び４１３ｂを備える。この屈曲配設部は、安定性を付与し、意図しないｙ軸についての並進移動を抑制するように構成されている。
【００９７】
さらに、第１の部分４０３と第２の部分４０４とがプリントヘッドを介して接続され、第３の屈曲配設部４１３によって課される束縛が第１の部分４０３にも作用する。このようにして、第１の部分４０３の動作もｙ軸において抑制される。
【００９８】
第３の屈曲配設部４１３によってｘ‐ｙ平面内の弧状の経路での第２の部分４０４の並進移動が可能になり、僅かな動作では、この並進移動はｘ方向の直線動作として現れる。これにより、実質的なｙ方向の動作を抑制するように第２の部分４０４が束縛される。
【００９９】
使用時、第１の部分４０３と第２の部分４０４とがプリントヘッドを介して接続されるので、ｙ軸において部分を両方とも束縛する必要はなく、たとえば、第１及び第２の部分４０３／４０４の各々に第３の屈曲配設部４１３を用いて束縛する必要はない。したがって、ｙ軸の方に延びる第３の屈曲配設部４１３によって中央基部４０９が第２の部分４０４に取り付けられ、第１の部分４０３には取り付けられていない様子が示されている。さらに、当業者であれば理解するが、第２の部分４０４を直接束縛するのではなく、第１の部分４０３のｙ軸動作を束縛するように第１の部分４０３と中央基部４０９との間で第３の屈曲配設部を実施してもよい。
【０１００】
ｙ軸における並進移動を抑制するように第１及び第２の部分が束縛されるので、意図しないｙ方向の並進移動のない高精度なｘ方向の並進移動を実現することができる。これにより、プリントヘッドの並進移動（部分の並進移動が同じ方向の移動である場合）又は回転（部分の並進移動が反対方向の移動である場合）をもたらす部分の平行する並進移動を引き起こす、アクチュエータの平行する並進移動をともなう運動系が実現される。
【０１０１】
図５Ａはプリントヘッド調節アセンブリ５００の３次元斜視図を示す。図５Ｂは、分解図で示す以外は、同じ図を示す。たとえば、アセンブリ５００は本明細書で説明されているようなプリントヘッド調節装置５０００を備える。たとえば、プリントヘッド調節装置５０００は、上述されている特徴、すなわち図１〜図４の装置１００，２００，３００又は４００をそれぞれ参照して説明されている特徴のいずれかを備えてもよい。特に、上述されているように、一対の部分を並進移動させるように構成されている一対の平行アクチュエータを備えてもよい。上記の図のように、調節装置５０００はｘ‐ｙ平面内に配置されてｚ方向の厚さを持つ。
【０１０２】
プリントヘッド調節装置５０００はプリントヘッド支持構成体５１４に接続される。プリントヘッド調節装置５０００の下部（すなわち負のｚ方向の下部）が支持構成体５１４の上部に取り付けられる。たとえば、支持構成体５１４は、装置５０００を受け入れる凹所を備えてもよい。他の例では、構成体５１４はネジなどの取付手段によって装置に接続される。支持構成体５１４の反対側の端はプリントヘッド５１０に接続される。たとえば、プリントヘッド５１０は下面（すなわち、負のｚ方向であり、支持構成体５１４に接続される側とは反対側）にあるノズルの配列を備えてもよい。
【０１０３】
装置５０００、構成体５１４及びプリントヘッド５１０はすべてｘ‐ｙ平面で同じ断面形状を持ってもよい。たとえば、図５は正方形／矩形形状としてこれを示している。このように、支持構成体５１４及び装置５０００はプリントヘッド５１０と同じ端面を持ってもよい。いくつかの例では、各々は、たとえば図２に示されているように、平行四辺形形状の端面を持ってもよい。また一方で、正方形、矩形、台形などの他の形状が考えられる。
【０１０４】
いくつかの例では、調節装置５０００と支持構成体５１４との間に別体のプリントヘッドカプラを配置してもよい。例として、第１及び第２の部分に、たとえばネジなどの取付手段によって接続されるようにこれを配置してもよい。部分の動きをカプラの動きに変換するようにカプラを構成してもよい。いくつかの例では、カプラは支持構成体５１４と同じ断面形状、たとえば平行四辺形を持ってもよい。
【０１０５】
特に、支持構成体５１４は装置５０００の第１及び第２の部分に接続される。これにより、第１及び第２の部分の並進移動が支持構成体５１４の動きに変換される。さらには、この動きは支持構成体５１４によってプリントヘッド５１０の動きに変換される。プリントヘッド５１０は支持構成体を介して第１及び第２の部分に接続されている。したがって、部分が動くのに応じて、支持構成体５１４及びプリントヘッド５１０も動く。
【０１０６】
たとえば、第１及び第２の部分が同じ方向（たとえばｘ方向）に並進移動する場合、支持構成体５１４がその方向に並進移動する。したがって、プリントヘッド５１０もその方向に並進移動する。第１及び第２の部分が反対の方向に並進移動する場合、支持構成体５１４が回転する（ｘ‐ｙ平面内）ことで、プリントヘッド５１０の回転を引き起こす。これにより、上述の平行運動系が実現される。
【０１０７】
支持構成体５１４は、枠状構造、管状構造や格子状構造であってもよい。たとえば、これはタワークレーンや鋼橋などに用いられている構造など、軽量で剛性が高く安定した構造であってもよい。構成体５１４は完全な中実である必要はない。構成体５１４は、部分の動きをプリントヘッド５１０にカップリングさせるように設けられる。構成体５１４により、調節装置５０００の位置をプリントヘッド５１４よりも高くすることもできる。上述の理由から、プリントヘッド５１０の調節のためにより広いスペースが設けられるので、このことは優先事項である。たとえば、アクチュエータの並進移動を実現するために装置５０００の上にモータや必要な配線を設けることができる。特に、円筒形ドラムが用いられる場合（たとえば、シングルパスプリンタに用いられる場合）、円筒形ドラムから離れたところで垂直高さ（ｚ方向）とともにスペースの広さが増大する。
【０１０８】
構成体５１４を３Ｄプリントしてもよいし、軽金属やその他材料、たとえばアルミニウムで形成してもよい。たとえば、押出成形によって形成してもよい。
【０１０９】
構成体５１４は、図５に示されているように四つ角に柱がある枠形状を備えてもよい。これに加えて、必要に応じて、さらなる構造的支持及び剛性のために枠を横断する架橋体５１５を設けてもよい。構成体５１４は、ｘ‐ｙ平面内でＵ字形を形成するように、一面が開放した構成も持ってもよい。たとえば、この構成は一面で一切架橋体５１５を設けない構成を含んでもよい。この構成は、プリントヘッド５１０からの配線及び配管を配索するためのスペースを可能にするように設けることができる。電力用などの配線とインクを供給する配管とがプリントヘッド５１０から上（正のｘ方向）に出る場合があり、このため、構成体から外部に配索する必要がある場合がある。これを、支持構成体５１４の開放した一面を通して実現してスペースを抑えてもよい。たとえば、これは図５Ｂに示されており、配線／配管５１６がプリントヘッド５１０の上部から構成体５１４の開放した下面を通って枠の内部で配索され、開放した面（ｙ−ｚ平面の面であって右側の面）の側から這い出る。他の３つの面が、面を横断する架橋体５１５を有する様子が示されている。より複雑な他の架橋体が存在してもよい。
【０１１０】
調節装置の実施形態に束縛条件の計算を施すのが有用であり、この計算はＧｒｕｂｌｅｒ方程式を用いて以下のように行なうことができる。
Ｄ＝３（Ｌ−１）−２Ｐ
Ｇｒｕｂｌｅｒ方程式において、Ｄは必要な自由度の数であり、Ｌはリンクの個数であり、Ｐは回動部の個数である。
【０１１１】
図４の平行する運動の調節装置に適用する場合、並進移動の自由度１つと、回転用の自由度１つとが必要であり、合計２つの必要な自由度が得られる。
【０１１２】
図４の実施形態によって得られる自由度の数を、Ｇｒｕｂｌｅｒ方程式を用いて計算することができる。リンク及び回動部の個数については計算しなければならない。第１のアクチュエータ４０１（第１のリンク）が第１の回動部４０１ａ（第１の回動部）によって中央基部４０９（第２のリンク）に接続されている。中央基部４０９は第２の回動部４０２ａ（第２の回動部）によって第２のアクチュエータ４０２（第３のリンク）に接続されている。
【０１１３】
第１のアクチュエータ４０１は第１の屈曲部４０５ａ（第３の回動部）によって第１の屈曲配設部４０５の基部４０５ｃ（第４のリンク）にも接続されている。第１の屈曲配設部４０５の基部４０５ｃは第２の屈曲部４０５ｂ（第４の回動部）によって第１の部分４０３（第５のリンク）に接続されている。
【０１１４】
第２のアクチュエータ４０２は第３の屈曲部４０６ａ（第５の回動部）によって第２の屈曲配設部４０６の基部４０６ｃ（第６のリンク）にも接続されている。第２の屈曲配設部４０６の基部４０６ｃは第４の屈曲部４０６ｂ（第６の回動部）によって第２の部分４０４に接続されている。第１の部分４０３及び第２の部分４０４はプリントヘッドを介して剛体的に接続されるように束縛され、したがって、単一のリンク（両方ともが第５のリンク）として作用する。
【０１１５】
さらには第２の部分４０４は第５の屈曲部４１３ｂ（第７の回動部）によって第３の屈曲配設部４１３の基部４１３ｃ（第７のリンク）に接続されている。第３の屈曲配設部４１３の基部４１３ｃは第６の屈曲部４１３ａ（第８の回動部）によって中央基部４０９（第２のリンク）に接続されている。
【０１１６】
以上により、合計でＬ＝７個のリンクとＰ＝８個の回動部とがあることになる。したがって、Ｇｒｕｂｌｅｒ方程式によって自由度の数はＤ＝３＊（７−１）−２＊（８）＝２である。これにより、並進移動の自由度１つと回転の自由度１つとが得られる。したがって、例として第１の方向４０７に垂直な並進移動、たとえばｙ軸及びｚ軸における意図しない並進移動を抑制するように図４の実施形態が適切に束縛される。
【０１１７】
第３の屈曲配設部４１３を含む場合、動きを束縛して意図しない並進移動を除くことによって、たとえば図１〜図３の簡略化された実施形態における第３の屈曲配設部４１３のない例よりも安定性が改善されることが分かる。Ｇｒｕｂｌｅｒ方程式をＬ＝５個のリンクとＰ＝６個の回動部とについて解くと仮定すると、自由度の数はＤ＝３＊（６−１）−２＊（６）＝３になる。これにより３自由度が得られることで、意図しない方向の動作が許容され、第３の屈曲配設部４１３を含むことの効果が示される。
【０１１８】
代替例及び拡張例
【０１１９】
当業者であれば理解するが、回動部、屈曲部及びアクチュエータの他の構成を用いてプリントヘッド調節装置を実施してもよい。特に、他の例では、第１の方向の第１のアクチュエータの並進移動によって第２の方向の第１の部分の並進移動を引き起こしてもよい。さらに、他の例では、アクチュエータを装置の他の縁（本図の装置の上縁及び下縁）から動作させ、ｙ軸に沿ったアクチュエータの動作によってｘ軸に沿った第１及び第２の部分の動作を引き起こすように屈曲配設部を配設してもよい。
【０１２０】
複数のプリントヘッドをシングルパスプリンタの円筒形ドラムの周囲に設けてもよく、この場合、各プリントヘッドは、ドラムに対して遠い側に接続されるプリントヘッド調節装置を有する。この構成では、ドラムからの距離が増すので、プリントヘッド間のスペースが広くなる。これにより、調節のためのスペースを広くすることができる。
【０１２１】
図１、特に、第１の屈曲配設部１０５の第１の屈曲部１０５ａなどの屈曲部について検討する。第１の屈曲部１０５ａはｘ方向に延び、ｙ方向で細いので、ｘ‐ｙ平面内で屈曲することができる。ｘ方向で細い一方で、高いｚ方向の剛性を実現するようにｚ方向で高さが高いように屈曲部を形成することによってｚ方向の意図しない動作を抑制することができる。たとえば、ｚ方向の屈曲部の高さはｙ方向の厚さよりも何倍も大きくてもよい。これは、ｙ方向に向いた屈曲部、たとえば屈曲部４１３ａ／ｂに適用することもできる。
【０１２２】
さらには、ｚ軸において配置される屈曲配設部を設けることによってｚ方向の動作をさらに抑制してもよい。たとえば、ｚ軸において配置される屈曲部を備える第４の屈曲配設部を介して中央基部を第１及び／又は第２の部分に接続してもよい。これにより、ｚ軸における動作を抑制するように第１及び第２の部分が束縛される。
【０１２３】
たとえば、第１のアクチュエータ及び／又は第２のアクチュエータの並進移動を調節ネジによって実現してもよい。第１の方向及び第２の方向の並進移動を実現するために、調節ネジに第１／第２の方向（すなわちｘ軸に沿った方向）に沿った軸を設ける。調節ネジの回転によって第１及び／又は第２のアクチュエータの並進移動が実現される。手動でネジを調節してもよい。
【０１２４】
第１のアクチュエータ及び第２のアクチュエータの並進移動をモータによって制御してもよい。たとえば、モータはステッピングモータであってもよい。コンピュータが各アクチュエータの必要な動作を計算してモータを通じて動作を高精度に実現するように、モータをプロセッサによって制御してもよい。これにより、人為的操作よりも高い精度が可能になる。いくつかの例では、モータを用いて、アクチュエータを並進移動させる調節ネジの回転を制御する。手作業を介することを不要にして調節を自動的に制御してもよく、離れた場所から、たとえばネットワーク接続を用いて制御するという発展が考えられる。コンピュータは、「人為的ミス（ｈｕｍａｎ  ｅｒｒｏｒ）」を排除して人間の操作者よりも迅速に作業をこなすこともでき、かつ／又は一度に複数の作業を管理することができる。
【０１２５】
細かいピッチの送りネジと組み合わせたステッピングモータを用いることで、電力を落としたときにシステムの位置状態が維持される。これによりロック装置の必要がない。一般的には、調節機構には、ロック解除、調節、ロックのサイクルが必要である。ロック段階では、調節の精度を低下させる多少の意図しない動作が引き起こされることが多い。ロック工程ではシステムの自動化がより困難になる。屈曲部には、たとえばスライドヒンジとは異なり、一切バックラッシュやスロップがなく、したがって、ロック構成要素や固定構成要素が必要ないので、本開示ではロック工程が存在しない。これにより、製造がより容易であり、よりコンパクトで、高精度なシステムが実現される。
【０１２６】
いくつかの例では、装置とプリントヘッドとの間にプリントヘッドカプラを配置する。
【０１２７】
いくつかの実施形態では、第３の屈曲配設部４１３を除いて、ｙ位置を制御する別の調節装置を有する３自由度構成を設ける。実際には、プリントヘッドから液滴が吐出されるタイミングの同期を調節してヘッドの相対ｙ位置の差を補償することができるので、ｙ軸における高精度な調節は決定的要因ではないといえる。そうではあるが、いくつかの実施形態では、屈曲部４１３ａを所定の可動部に接続する（中央基部４０９にくっつけて接続するのではない）ことができ、この新たな可動部と中央基部４０９との間に第３のアクチュエータを設けて独立したｙ方向の調節を実現してもよい。
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５Ａ】
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【図５Ｂ】
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【国際調査報告】
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