(57)【要約】【課題】本発明は、印刷のフレキシビリティーを向上させることを目的とする。【解決手段】キャリッジ、ドッキングステーション、および多数のヘッドを含む液滴吐出装置であり、キャリッジとドッキングステーションはそれぞれのアクチュエータにより駆動され、コントロール手段は、少なくとも１つのヘッドがキャリッジとドッキングステーションの間を移動するよう、２つのアクチュエータのうちどちらか、または両方を操作する。各ヘッドはキャリア上に装着され、キャリッジとドッキングステーションの間を移動することが好ましい。ドッキングステーションはそれぞれのヘッド、またはヘッドキャリアに対応した多数のドッキングベイを含み、これらのドッキングベイは、直線形、または円形の構造に配置される。【選択図】図１
2008265340.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
第１アクチュエータによって移動し得るキャリッジと、
第２アクチュエータによって移動し得るドッキングステーションと、
ヘッドと、
コントロール手段と、を含み、
コントロール手段が少なくとも前記第１アクチュエータを操作するよう構成され、前記ヘッドが前記キャリッジと前記ドッキングステーションの間を移動する、
ことを特徴とする液滴吐出装置。
【請求項２】
前記コントロール手段がさらに前記第２アクチュエータを操作するよう構成されるものであることを特徴とする請求項１に記載の液滴吐出装置。
【請求項３】
前記ドッキングステーションが前記ヘッドを受け入れるドッキングベイを有することを特徴とする請求項１または請求項２に記載の液滴吐出装置。
【請求項４】
前記ドッキングベイが複数あり、前記ヘッドが複数あり、前記ドッキングベイの総数と前記ヘッドの総数とが等しいことを特徴とする請求項３に記載の液滴吐出装置。
【請求項５】
前記ドッキングベイが複数あり、前記複数のドッキングベイが直線形配置にて並列に配置されることを特徴とする請求項３または請求項４に記載の液滴吐出装置。
【請求項６】
前記ドッキングベイが複数あり、前記複数のドッキングベイが円形配置にて並列に配置されることを特徴とする請求項３または請求項４に記載の液滴吐出装置。
【請求項７】
前記キャリッジと、前記ドッキングステーションと、前記第１アクチュエータと、および前記第２アクチュエータとが配置される基部をさらに含み、
前記第１アクチュエータが前記基部の平面に平行な第１の方向に前記キャリッジを移動するよう構成され、前記第２アクチュエータが前記第１の方向に交差し前記基部の前記平面に平行な第２の方向に前記ドッキングステーションを移動するよう構成されていることを特徴とする請求項１乃至請求項６のいずれか一項に記載の液滴吐出装置。
【請求項８】
前記キャリッジと、前記ドッキングステーションと、前記第１アクチュエータと、および前記第２アクチュエータとが配置される基部をさらに含み、
前記第１アクチュエータが前記基部の平面に平行な第１の方向に前記キャリッジを移動するよう構成され、前記第２アクチュエータが前記基部の前記平面に交差する軸で前記ドッキングステーションを回転するよう構成されていることを特徴とする請求項１乃至請求項６のいずれか一項に記載の液滴吐出装置。
【請求項９】
前記コントロール手段が、前記ドッキングステーションを時計周りまたは反時計周りの方向に選択的に回転するよう前記第２アクチュエータを操作するよう構成されるものであることを特徴とする請求項３または請求項４に記載の液滴吐出装置。
【請求項１０】
前記コントロール手段が、前記キャリッジと所定のドッキングベイが並ぶように前記第２アクチュエータを操作するように、また、前記キャリッジを前記ドッキングベイの方へ移動するように前記第１アクチュエータを操作するよう構成されるものであることを特徴とする請求項３または請求項４に記載の液滴吐出装置。
【請求項１１】
前記ヘッドが装着されたヘッドキャリアをさらに含み、
前記ヘッドキャリアが前記キャリッジと前記ドッキングステーションの間で移動可能であり、前記ドッキングステーションへラッチ可能であることを特徴とする請求項１乃至請求項１０のいずれか一項に記載の液滴吐出装置。
【請求項１２】
前記キャリッジが前記ヘッドキャリアを保持する保持手段を含んでいることを特徴とする請求項１１に記載の液滴吐出装置。
【請求項１３】
前記保持手段が、前記フレーム上に配置された１つ以上のばね装着ボールベアリングと、前記ヘッドキャリアに配置された１つ以上の凹部を含み、前記凹部は前記ボールベアリングと係合していることを特徴とする請求項１２に記載の液滴吐出装置。
【請求項１４】
ボールベアリングの数と同じ数の凹部を有することを特徴とする請求項１３に記載の液滴吐出装置。
【請求項１５】
前記凹部は、前記ヘッドキャリアの対辺に配置された対を成す溝によって構成されていることを特徴とする請求項１４に記載の液滴吐出装置。
【請求項１６】
前記対を成す溝の各々は、前記フレームからの前記ボールベアリングの突出量よりも小さい溝深さを有することを特徴とする請求項１５に記載の液滴吐出装置。
【請求項１７】
前記対を成す溝の各々は、該溝よりも深く、前記フレーム内の前記ボールベアリングの位置に対応する位置に前記ヘッドキャリアに沿って間隔をあけて配置されている対を成す凹部を有することを特徴とする請求項１６に記載の液滴吐出装置。
【請求項１８】
整備手段をさらに含み、前記整備手段が前記ドッキングステーションに前記ヘッドが収納されたときに前記ヘッドの整備を行うものであることを特徴とする請求項１乃至請求項１７のいずれか一項に記載の液滴吐出装置。
【請求項１９】
前記ドッキングステーションが前記ヘッドを前記ドッキングステーションに固定するためのラッチ手段をさらに含むことを特徴とする請求項１乃至請求項１８のいずれか一項に記載の液滴吐出装置。
【請求項２０】
前記コントロール手段が、
（ａ）前記ヘッドのうち１つが、所定の印刷動作において用いられるべきか否かを決定し、
（ｂ）用いられる場合は、前記ヘッドが前記キャリッジと並ぶよう前記第２アクチュエータを操作し、
（ｃ）前記キャリッジが前記ドッキングステーションに向かうよう第１アクチュエータを操作し、
（ｄ）前記ヘッドが前記キャリッジに装着されるよう第１アクチュエータを操作し、
（ｅ）前記キャリッジが、印刷が施される基板の所望の位置へ動くよう第１アクチュエータを操作し、
（ｆ）所定の方法で前記基板上に印刷媒体が吐出するように前記ヘッドを操作するよう構成されるものであることを特徴とする請求項１乃至請求項１９のいずれか一項に記載の液滴吐出装置。
【請求項２１】
読み取りヘッドをさらに含み、前記読み取りヘッドが前記キャリッジ及び前記ドッキングステーションの間を移動できるよう前記コントロール手段が前記第１アクチュエータを操作するよう構成されることを特徴とする請求項１乃至請求項２０のいずれか一項に記載の液滴吐出装置。
【請求項２２】
第１アクチュエータによって移動し得る走査キャリッジと、
第２アクチュエータによって移動し得るドッキングステーションと、
読み取りヘッドと、
コントロール手段とを含み、
コントロール手段は少なくとも第１アクチュエータを操作するよう構成され、前記読み取りヘッドが前記走査キャリッジと前記ドッキングステーションの間を移動することを特徴とする光学装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、液滴吐出装置又は光学装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
インクジェット印刷技術は、比較的成熟した技術であり、幅広い用途に応じたインクジェット印刷を行う高度な製品が既に多く存在する。しかしながら、より高速でかつ短い製造時間で、異なった色や種類のさまざまなインクを使用しての基板印刷が引き続き求められている。また、その他引き続き改善が必要な重要分野としては、プリンタの複雑さの軽減や、インクの使用の効率化がある。
【０００３】
異なる種類や色のインクを使用する印刷は、一般的には、各インクの専用ヘッドを用い、ずらりと並ぶ複数のヘッドによってなされてきた。異なる色のインク同士の混色を避けるために、多くのインクジェットプリンタは、各インクに個別の拭き取り及び蓋付けシステムを備えている（例えば、特許文献１参照）。同様に、染料、顔料といった多種類のインクを使用するプリンタではヘッドを効果的に洗浄するために異なる拭き取り手順を要するので、異なるメンテナンス作業を行う個別のサービスステーションを用いる案が考えられている（例えば、特許文献２参照）。
【０００４】
複数のヘッドと複数のサービスステーションを有するほとんどのプリンタシステムでは、ヘッドが永久的にキャリッジに固定されており、特定の印刷作業では全てのヘッドが必要ではない場合でさえも、全ヘッドはキャリッジに搭載されている。これは、キャリッジアセンブリの重量および慣性を増加させる。言い換えると、ヘッドを位置決めするアクチュエータのスピードを制限しうるものである。また、頻繁に使用されないインクのヘッドは、その機能を維持するために定期的なインクのフラッシングがされる必要がある。インクのフラッシングは、ノズル詰まりを防ぐためにほとんどの種類のインク（特に、水性インク、および溶剤型インク）に必要であるが、多量のインクを消費する傾向がある。印刷に使われること無く、インクのフラッシングのみで全インク供給量を消費することもあり得るのである。
【０００５】
同じキャリッジに全てのインクのヘッドを搭載する代わりに、ヘッド用の専用サービスステーションを有する個別のキャリッジ使用することもできる（例えば、特許文献３参照）。この構造は、本来、ヘッドの整備が必要であるときの連続印刷を可能にするためのものであったが、他のヘッドが収納され、サービスステーションでメンテナンス作業がなされる間、単一のインクで印刷することも可能である。しかしながら、各ヘッドの個別キャリッジの使用で、各追加キャリッジのために別のアクチュエータ、関連部品が必要となり、プリンタの外形寸法、複雑性、コストが増加する。
【０００６】
所望のヘッドでのみ印刷する他の選択肢としては、キャリッジ上にヘッドを必要に応じて手動で搭載する方法がある。多色印刷、または消耗ヘッドの交換、どちらをも容易にする取替え可能なヘッドに関する特許ははたくさんある。典型的な構造では、技術のないユーザーがキャリッジ上にヘッドを手動で投入することができるメカニズムのガイド部や連結を使用している（例えば、特許文献４参照）。また、異なる色のインク同士の混色を避けるために、蓋付け機構のようなサービスステーション部がヘッドとともに交換できるようになっている（例えば、特許文献５参照）。しかしながら、これらの構造では、プリンタから取り出されたヘッドのメンテナンス措置がなされない。
【０００７】
より洗練された案には、キャリッジから、ヘッドを、使用されないヘッドにメンテナンス作業を行いかつ収納するという両方がなされるサービスステーションへ直接運ぶものがある（例えば、特許文献６参照）。ユーザーはヘッドを収納、またはメンテナンスをする時期を決め、ヘッドをサービスステーションへ移動させる。しかしながら、インクの種類や色を頻繁に変える必要がある印刷において、ターンアラウンドタイムが重要な制限となるときは、ユーザーの介入に頼るシステムは実用的ではない。
【０００８】
【特許文献１】米国特許第５５８５８２６号明細書
【特許文献２】米国特許第６２０３１３５号明細書
【特許文献３】米国特許第７０８６７１６号明細書
【特許文献４】米国特許第５４６１４０５号明細書
【特許文献５】米国特許第６５２０６２１号明細書
【特許文献６】米国特許公開第２００６−０１３２５３４号明細書
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００９】
本発明は、印刷のフレキシビリティーを向上させることを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【００１０】
本発明の第１の態様によれば、液滴吐出装置は、第１アクチュエータによって移動し得るキャリッジと、第２アクチュエータによって移動し得るドッキングステーションと、ヘッドと、コントロール手段と、を含み、コントロール手段が少なくとも前記第１アクチュエータを操作するよう構成され、前記ヘッドが前記キャリッジと前記ドッキングステーションの間を移動することを特徴とする。
【００１１】
上記液滴吐出装置において、前記コントロール手段がさらに前記第２アクチュエータを操作するよう構成されるものである、ことが好ましい。
【００１２】
上記液滴吐出装置において、前記ヘッドが装着されたヘッドキャリアをさらに含み、前記ヘッドキャリアが前記キャリッジと前記ドッキングステーションの間で移動可能であり、前記ドッキングステーションへラッチ可能である、ことが好ましい。
【００１３】
上記液滴吐出装置において、前記ドッキングステーションが前記ヘッドを受け入れるドッキングベイを有する、ことが好ましい。
【００１４】
また、前記ドッキングベイが複数あり、前記ヘッドが複数あり、前記ドッキングベイの総数と前記ヘッドの総数とが等しい、ことが好ましい。
【００１５】
上記液滴吐出装置において、前記ドッキングベイが複数あり、前記複数のドッキングベイが直線形配置にて並列に配置されることが好ましい。
【００１６】
または、前記ドッキングベイが複数あり、前記複数のドッキングベイが円形配置にて並列に配置されることが好ましい。
【００１７】
上記液滴吐出装置において、前記キャリッジと、前記ドッキングステーションと、前記第１アクチュエータと、および前記第２アクチュエータとが配置される基部をさらに含み、前記第１アクチュエータが前記基部の平面に平行な第１の方向に前記キャリッジを移動するよう構成され、前記第２アクチュエータが前記第１の方向に交差し前記基部の前記平面に平行な第２の方向に前記ドッキングステーションを移動するよう構成されていることが好ましい。
【００１８】
上記液滴吐出装置において、前記キャリッジと、前記ドッキングステーションと、前記第１アクチュエータと、および前記第２アクチュエータとが配置される基部をさらに含み、前記第１アクチュエータが前記基部の平面に平行な第１の方向に前記キャリッジを移動するよう構成され、前記第２アクチュエータが前記基部の前記平面に交差する軸で前記ドッキングステーションを回転するよう構成されていることが好ましい。
【００１９】
上記液滴吐出装置において、前記軸は前記第１の方向に対して直角であってもよく、前記第１の方向と交差していてもよい。  
【００２０】
上記液滴吐出装置において、前記コントロール手段は、前記第２アクチュエータが、前記ドッキングステーションを時計周りまたは反時計周りの方向に選択的に回転するよう操作するよう構成されてもよく、そのため前記ドッキングステーションの最小の角運動で所定のドッキングベイを位置付ける。
【００２１】
上記液滴吐出装置において、前記コントロール手段は、前記第２アクチュエータが、前記キャリッジと所定のドッキングベイが並ぶように操作するように、さらに前記第１アクチュエータが、前記キャリッジを前記ドッキングベイの方へ移動するように操作するよう構成されてもよい。
【００２２】
上記液滴吐出装置において、キャリッジは、１つ以上の前記ヘッドキャリアを受け入れるフレームを含んでいることが好ましい。
【００２３】
上記液滴吐出装置において、前記キャリッジが前記ヘッドキャリアを保持する保持手段を含んでいることが好ましい。前記保持手段は、前記フレーム上に配置された１つまたはそれ以上のばね装着ボールベアリングと、前記ヘッドキャリアに配置された１つ以上の凹部を含んでいてもよく、前記凹部は前記ボールベアリングと係合する。ボールベアリングの数と同じ数の凹部を有していても良い。
【００２４】
上記液滴吐出装置において、前記凹部は、前記ヘッドキャリアの対辺に配置された対を成す溝によって構成されていてもよい。前記対を成す溝の各々は、前記フレームからの前記ボールベアリングの突出量よりも小さい溝深さを有してもよい。前記対を成す溝の各々は、該溝よりも深く、前記フレーム内の前記ボールベアリングの位置に対応する位置に前記ヘッドキャリアに沿って間隔をあけて配置されている対を成す凹部を有していてもよい。
【００２５】
上記液滴吐出装置において、液滴吐出装置は、前記ドッキングステーションに隣接する整備手段をさらに含んでいてもよく、該整備手段は、前記ドッキングステーションに収納されているヘッドの整備を行う。前記整備手段は、フラッシング手段、拭き取り手段、蓋付け手段、準備手段、およびインクのガス抜き手段からなる群から１つ以上の手段を含んでいてもよい。
【００２６】
上記液滴吐出装置において、液滴吐出装置は、好ましくは、前記少なくとも１つのヘッドの前記キャリッジから前記ドッキングステーションへの移動に際して、前記少なくとも１つのヘッドを前記ドッキングステーションに固定するためのラッチ手段をさらに含んでいてもよい。ラッチ手段は、前記ドッキングステーションに枢動可能に取り付けられ、２自由度の動きを有する少なくとも１つのラッチ部材と、前記ヘッドキャリアに設けられた、関連の溝構成部を含んでいてもよい。溝構成部は、前記ラッチ部材が前記ドッキングステーションに前記ヘッドキャリアを固定するために係合するラッチ構成部と、前記ラッチ部材が前記ドッキングステーションから前記ヘッドキャリアを解放させるために係合する段差部を含んでいる。
【００２７】
上記液滴吐出装置において、ラッチ構成部は、前記ラッチ部材が係合し、前記ラッチ部材の前記２自由度のうち１つへの動きに逆らう傾斜部を含んでいてもよく、前記ラッチ部材の前記段差部との係合は、前記２自由度の他方において、前記ラッチ部材から前記段差部への前記ラッチ部材の移動によって生じる。
【００２８】
上記液滴吐出装置において、液滴吐出装置は、前記溝構成部との前記ラッチ部材の係合に先立ち、前記ラッチ部材を開始位置へ付勢させる付勢手段をさらに含んでいてもよい。
【００２９】
上記液滴吐出装置において、コントロール手段は、（ａ）前記ヘッドのうち１つが、所定の印刷動作において用いられるべきか否かを決定し、（ｂ）用いられる場合は、前記ヘッドが前記キャリッジと並ぶよう前記第２アクチュエータを操作し、（ｃ）前記キャリッジが前記ドッキングステーションに向かうよう第１アクチュエータを操作し、（ｄ）前記ヘッドが前記キャリッジに装着されるよう第１アクチュエータを操作し、（ｅ）前記キャリッジが、印刷が施される基板の所望の位置へ動くよう第１アクチュエータを操作し、（ｆ）所定の方法で前記基板上に印刷媒体が吐出するように前記ヘッドを操作するよう構成されていてもよい。
【００３０】
上記液滴吐出装置において、コントロール手段はさらに、（ｇ）そのヘッドを用いての印刷が終了したのち、該ヘッドが前記ドッキングステーションに戻るよう第１アクチュエータを操作し、（ｈ）前記ヘッドのうち他の１つが、所定の印刷動作において用いられるべきか否かを決定し、（ｉ）用いられる場合は、他のヘッドに関して、（ｂ）〜（ｈ）のステップを繰り返すよう構成されてもよい。
【００３１】
上記液滴吐出装置において、前記液滴吐出装置は、液滴吐出装置によって印刷が施される基板上の情報を読むための１つ以上の読み取りヘッドをさらに含んでいてもよく、前記読み取りヘッドのうち少なくとも１つが前記キャリッジ及び前記ドッキングステーションの間を移動できるよう前記コントロール手段が前記第１アクチュエータ、および／または第２アクチュエータを操作するよう構成される。
【００３２】
本発明の第２の態様においては、第１アクチュエータによって移動し得る走査キャリッジと、第２アクチュエータによって移動し得るドッキングステーションと、複数の読み取りヘッドと、コントロール手段とを含み、コントロール手段が、前記読み取りヘッドのうち少なくとも１つが前記キャリッジ及び前記ドッキングステーションの間を移動できるよう第１アクチュエータ、および／または第２アクチュエータを操作する光学装置が得られる。
【００３３】
これにより、本発明に係る液滴吐出装置は、使用しないヘッドをドッキングステーションに収納することでインクの使用をより効率的にし、無駄なインクの消費が少なくなることができる。そのため、製造コストを削減し、また多くの異なるインクを次々に迅速に使用することができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００３４】
以下、添付の図面を用いて、ほんの例として本発明の実施の形態について説明する。
【００３５】
図１は、本発明に係る液滴吐出装置の第一実施形態を示す。液滴吐出装置１１は、キャリッジ１２、ドッキングステーション１４、およびコントロール手段としてのコントローラ１６が実装された基部１０を備える。キャリッジ１２は、ドッキングステーション１４からヘッド１８、ヘッド２０を受ける受け入れ手段を有し、第１アクチュエータ２４によって第１の方向としての矢印２２に示す方向に直線的に駆動する。キャリッジ１２に装着されているヘッド１８及びドッキングステーション１４に配置されているヘッド２０は、全てのヘッドと同様に、印刷メディア、または基板２６上にインクを吐出する一連のノズル（図示せず）を有している。基板２６は、矢印２２が示す第１の方向に直交する矢印２８が示す方向へ移動可能である。このようにして、基板２６が矢印２８の方向に進みつつ、ヘッド１８又はヘッド２０は基板２６上を矢印２２の方向へ移動する。
【００３６】
ドッキングステーション１４は各ヘッド１８，２０に１つずつ配置された一連のドッキングベイ３０，３２を有している。このようにして、図示の例では、ヘッド１８，２０にそれぞれ対応するよう２つのドッキングベイ３０，３２が設けられている。ドッキングベイ３０はヘッド１８用であり、ドッキングベイ３２はヘッド２０用である。ドッキングステーション１４は、第２アクチュエータ（図示せず）によって第２の方向としての矢印３４に示される方向へ駆動される。この方向は矢印２８が示す方向に平行している。
【００３７】
２つのアクチュエータの動作は、ユーザーインターフェイス３６を経てコントロール手段としてのコントローラ１６と情報をやりとりするＰＣ等のコンピュータデバイスの制御下においてコントロール手段としてのコントローラ１６によって制御される。ＰＣ等は、所定の印刷パターンに従い印刷動作を行うようコントローラ１６に指示する。このパターンとは、基板２６上のインクのドットの特定の構成を規定する一連の命令ばかりでなく、ヘッド１８，２０の（この場合、２つの）うちどちらを、どの特定の時期に使用するかを規定する一連の指示もまた含むものである。２つのヘッド１８，２０は異なる種類のインク、または同じ種類のインクを含んでいても良い。異なる種類のインクを使用する場合は、これらのインクは、使用する溶剤を変える、または同じ溶剤を異なる濃度で使用するといった異なる処方のインクが良い。２つのヘッド１８，２０は、基板２６の異なる部分の印刷、もしくは既に印刷された部分の上から重ねる印刷のどちらか、または両方を次々に行うことができる。このうち第２のオプションより得られた異なる層は、例えば、半導体層、誘電体層、および金属層が連続した半導体装置の製造にかかわる。
【００３８】
ヘッド１８がキャリッジ１２に配置され使用されているため、使用されないヘッド２０はドッキングステーション１４のドッキングベイ３２に収納されている。この利点としては、収納されたヘッド２０はキャリッジ１２に装着されていないため、キャリッジ１２の重さはそうであるときよりも軽くなり、慣性が軽減される。そのため、ヘッド１８を基板２６上の所望の位置へより早く移動することができ、印刷スループットの向上につながる。ドッキングベイ３２において、収納されているヘッド２０は１つ以上のメンテナンス処理を受けることができる。これらは、ヘッド２０のインクフラッシング、ノズルの拭き取り、ヘッドの事前準備、ノズルの蓋付け、インクのガス抜き等である。蓋付けは、ノズルを覆うことでヘッド２０内のインクの蒸発を抑制するとともに、インクを多大に消費するフラッシングの必要を大幅に減らすことに効果がある。また、基板２６への印刷が終了した場合は、キャリッジ１２に配置されているヘッド１８又はヘッド２０はドッキングステーション１４に収納されて終了する。
【００３９】
図２（ａ）および図２（ｂ）は、ヘッド１８がヘッドキャリア４０上に設置され、ドッキングステーション１４のドッキングベイ３０へ供された状態をそれぞれ平面図、正面図で示している。その後、キャリッジ１２（図示せず）に装着されているキャリッジフレーム４２はドッキングステーション１４から離れ、ドッキングベイ３０にヘッドキャリア４０と共にヘッド１８を残していく。図２（ａ）および図２（ｂ）では、ヘッド１８がヘッドキャリア４０上に装着されている。また、ヘッドキャリア４０はキャリッジフレーム４２によって対のラッチ４６ａ，４６ｂを備えるプラットフォーム１４ａ上に移動している。これらのラッチ４６ａ，４６ｂは、ヘッドキャリア４０に設けられた溝構成部４８（４８ａ，４８ｂ）にそれぞれ係合し、キャリッジフレーム４２が最終的に離脱する際にドッキングステーション１４よりヘッドキャリア４０が引き離されるのを防ぐことができる。ヘッド１８とドッキングステーション１４間の結合にヘッドキャリア４０を用いる利点としては、例えば、ヘッド１８，２０自体に溝を形成するといった、ヘッド１８，２０の改造の必要がないことである。こうすることで、ヘッド１８，２０として標準ヘッドまたは形状の異なるヘッドを採用することができ、装置のコストを削減できる。
【００４０】
ラッチ４６ａ，４６ｂの適切な実現例を図３（ａ）〜図３（ｃ）に、ラッチ４６ａ，４６ｂの平面図、正面図で示す。図３（ａ）は、ラッチ４６ａの平面図、図３（ｂ）は、ラッチ４６ｂの平面図、図３（ｃ）は、ラッチ４６ａ，４６ｂの正面図である。各ラッチ４６ａ，４６ｂは、伸長部５０として形成され、一方の端部はドッキングステーション１４と係合するピボット構成部５２であり、他方の端部はヘッドキャリア４０と係合するフック部５４として延びている。ピボット構成部５２は、伸長部５０の２平面への動作を可能にする、直角に配置されたピボット５６，５８を含んでいるため、２自由度のラッチ４６ａ，４６ｂを得ることができる。このため、伸長部５０は、基部１０（図１参照）に平行に上方向に、また基部１０に平行に外方向にも旋回することができる。図３（ｃ）に示すように、ばね５５は、伸長部の底面、フック部５４とピボット構成部５２の中程の点に接続されており、その他方の端部はドッキングステーション１４に接続され矢印の方向に付勢されている。図３（ａ）に示すように、ラッチ４６ａのばね５５は、伸長部５０を矢印の方向に付勢するように配置されている。また、図３（ｂ）に示すように、ラッチ４６ｂのばね５５は、伸長部５０を矢印の方向に付勢するように配置されている。また、ばね５５を１つだけ用いる代わりに、伸長部を垂直、および水平に付勢する２つのばね５５を用いてもよい。但しこれは、通常ピボット構成部が、２自由度以上の伸長部を得るように設計されている際のみ必要となる。例えば、図３（ａ）、図３（ｂ）のように２つのピボットを用いる代わりに、ボールソケット構成（図示せず）を用いることも可能である。これは、無限数の自由度を可能とするものであり、２自由度のみの動作に限定するためには、垂直に配置された２つのばねで伸長部５０を付勢する必要がある。
【００４１】
図４は、ヘッドキャリア４０内の溝構成部４８（４８ａ，４８ｂ）の好ましい実現例を示す。各溝構成部４８（４８ａ，４８ｂ）は、傾斜部６０、ラッチ構成部６２、および段差部６４を有する。使用の際には、ヘッドキャリア４０が、矢印６６が示す方向でドッキングステーション１４に近づく。最終的に、ラッチ４６ａ，４６ｂのフック部５４（図３参照）は、傾斜部６０の下方部に当たり傾斜部を上り始める。フック部５４が傾斜の上部に達した時、ヘッドキャリア４０の動作が示された方向に継続することによって、付勢しているばね５５の作用のもと、フック部５４の端部がラッチ構成部６２へ落ちる。その時、溝構成部４８（４８ａ，４８ｂ）の壁部６８は、ヘッドキャリア４０がドッキングステーション１４から離れるのを阻む。この工程を反対に行い、ヘッド１８がキャリッジフレーム４２に戻るよう移動したい場合は、ばね５５の付勢作用に対してフック部５４が矢印７２，７４が示す方向に外側へ向かうよう付勢して、ヘッドキャリア４０をフック部５４がラッチ構成部６２の斜角部７０に当たるように、矢印６６が示す方向に再び移動する。最終的に、フック部５４は、段差部６４内へ落ちる。その時、ヘッドキャリア４０は矢印６６と逆方向に移動し、ラッチ４６ａ，４６ｂのフック部５４が、段差部６４の下方面に沿って摺動し、全て一緒に溝構成部４８（４８ａ，４８ｂ）から出る。こうして、ヘッドキャリア４０はラッチ４６ａ，４６ｂから解放される。
【００４２】
図５にドッキング手順の全容を示す。その手順は、連続的に記載したステージＡ〜Ｈに示す。ステージＡでは、ラッチ４６ａ，４６ｂを有するドッキングステーション１４は、ヘッド１８を備えたヘッドキャリア４０を受け入れるため待機している。ラッチ４６ａ，４６ｂは、下方の内部位置へ付勢されている。ステージＢでは、ヘッドキャリア４０を保持するキャリッジフレーム４２（ヘッド自体は図示せず）がプラットフォーム１４ａ上に位置し、ラッチ４６ａ，４６ｂの方向へ移動している。ステージＣでは、ラッチ４６ａ，４６ｂが、傾斜部６０（図４参照）に当たりはじめ、ステージＤでは、それらの傾斜部６０を上っている。ステージＥでは、ラッチ４６ａ，４６ｂのフック部５４（図４参照）が、溝構成部４８（４８ａ，４８ｂ）のラッチ構成部６２（図４参照）内へ落ち、そうなるよう、キャリッジフレーム４２はドッキングステーション１４方向に移動の際わずかに行き過ぎている。ステージＥは、ドッキングステーション１４より、離れ始めているキャリッジフレーム４２を表している。ステージＦでは、ラッチ４６ａ，４６ｂのフック部５４の内側表面が、ラッチ構成部６２の壁部６８（図４参照）に係合しており、ここでヘッドキャリア４０はプラットフォーム１４ａによって保持されている。キャリッジフレーム４２は、ドッキングステーション１４より離れ続ける。ステージＧでは、キャリッジフレーム４２は、プラットフォーム１４ａに沿ってドッキングステーション１４よりさらに離れ続ける。最後に、ステージＨでは、キャリッジフレーム４２は、プラットフォーム１４ａより解放されて離れ、ヘッドキャリア４０を対応するドッキングベイ３０に確実に収納、保持させる。
【００４３】
ヘッドキャリアをキャリッジに移動させる逆の手順は、図６の各々のステージに示す。ステージａは、図５におけるステージＨに対応しており、ヘッドキャリア４０がラッチ４６ａ，４６ｂによって固定されたドッキングベイ３０に収納されている。ステージｂでは、キャリッジフレーム４２はドッキングベイ３０に向かって移動しており、ヘッドキャリア４０を受け入れる。キャリッジフレーム４２がヘッドキャリア４０を完全に受け入れた時に、ヘッドキャリア４０とともにドッキングベイ３０に向かってさらに移動し、ラッチ４６ａ，４６ｂのフック部５４（図４参照）がラッチ配置のラッチ構成部６２（図４参照）の後ろに向かって移動する（ステージｃ）。最終的に（ステージｄ）、フック部５４はラッチ構成部６２の傾斜した後壁部に当たり、外側に移動する。ステージｅでは、フック部５４はラッチ構成部６２の段差部６４（図４参照）内へ落ち、キャリッジフレーム４２はドッキングベイ３０より離れ始める。ヘッドキャリア４０を伴なうキャリッジフレーム４２は、ラッチ４６ａ，４６ｂのフック部５４がラッチ構成部６２の段差部６４から落ちるまで（ステージｇ）、ドッキングベイ３０より離れ続ける（ステージｆ）。さらにキャリッジフレーム４２のドッキングベイ３０から離れる動作により空になる（ステージｈ）。
【００４４】
上記のヘッドキャリア４０のキャリッジフレーム４２とドッキングステーション１４間での移動は、所望のドッキングベイに向かうキャリッジフレーム４２の動作か、キャリッジフレーム４２に向かうドッキングステーション１４の動作か、または両方の組み合わせを含む。
【００４５】
図１に示す構成例は、ドッキングステーション１４は直線的に基部１０の上端に向かって上方向に移動し、所望のドッキングベイ（ドッキングベイ３０またはドッキングベイ３２）はキャリッジ１２と並ぶ。
【００４６】
これは、ヘッド１８の中心線８２とドッキングベイ３０の中心線８４の間の矢印８０により示される。２つの中心線が交わると、キャリッジ１２は、ヘッドキャリア４０（図１には図示せず）をドッキングベイ３０内へ運ぶために右方向へ移動する（但し、図１において、ヘッド１８は、関連キャリアなしで純粋に代表として示す）。実際には、図５、図６に示されるように、ヘッド１８、ヘッドキャリア４０はキャリッジフレーム４２内に保持され、ドッキングベイ３０に向かってキャリッジフレーム４２が移動する。図１に示した構成とは別の構成として、ドッキングベイ３０がヘッド１８と既に整列しているようにドッキングステーション１４を配置する。これにより、矢印８０に示される距離は減り、実質的にゼロになる。これには印刷システムの応答時間を低減する利点がある。
【００４７】
図７は、所定の制御順序に関わる作業を示す工程図である。図７に示すフローチャートは、２つのヘッド１８，２０に関わる典型的な一連の印刷動作を表している。フローチャートは、新しい印刷パターンをＰＣ等により入力されコントロール手段としてのコントローラ１６によって印刷を開始することから始まる（ステップＳ１００）。ステップＳ１０２では、コントローラ１６からの印刷する命令が、ヘッド１８により印刷する命令を含んでいるかどうかを調べる。もし含んでいれば、ドッキングステーション１４に関わる第２アクチュエータがドッキングステーション１４を、ドッキングベイ３０がキャリッジ１２と並ぶように移動する。もしヘッド１８で印刷する命令がなければ、ステップＳ１０４に進む。ステップＳ１０４では、ヘッド２０で印刷する命令があるかどうかの確認が行われる。もしあれば、第２アクチュエータがドッキングステーション１４を、ドッキングベイ３２がキャリッジ１２と並ぶように移動する。これらの命令がみつからなければ、手順はステップＳ１１８に進んで手順を終了する。
【００４８】
２つのヘッド１８，２０のうち１つが特定されたとき、第１アクチュエータ２４は、関連のドッキングベイに向かってキャリッジを運ぶよう通電され（ステップＳ１０６、またはステップＳ１０８）、ヘッド１８又はヘッド２０を備える関連のヘッドキャリア４０が選ばれる（ステップＳ１１０）。選択が終ると、キャリッジ１２は、基板２６（図１参照）の指示された位置へと移動され、所望のドットパターンの印刷が行われる（ステップＳ１１２）。このヘッドを用いた印刷を終了すると、ステップＳ１１４において、印刷していたヘッドとヘッドキャリア４０は空のドッキングベイに移動され、ステップＳ１１６では、他のヘッドに対して、コントローラ１６からの印刷パターン内に印刷する命令が含まれているかどうかの確認がなされる。もしそうであれば、ヘッドキャリア４０とともに他のヘッドがキャリッジ１２によって選択され、そのヘッドを用いた印刷が行われる。印刷が終ると、印刷していたヘッドとヘッドキャリア４０は対応するドッキングベイに同様に戻される。
【００４９】
この一連の動作は、いかなる数のヘッドおよび関連するドッキングベイにも拡張されうる。
【００５０】
前述のように、ヘッドキャリア４０がキャリッジ１２によって選択されるとき、基板２６に対するキャリッジ１２の位置で規定され、ヘッド１８又はヘッド２０が基板２６の所望の位置に印刷できるよう、ヘッドキャリア４０はキャリッジ１２によって保持される。図８、図９はヘッドキャリア４０をキャリッジ１２に固定するのに適した保持手段の例を示す。図２（ａ）、図２（ｂ）、図５、及び図６に示されるように、キャリッジ１２はキャリッジフレーム４２を含み、キャリッジフレーム４２の右側の開口部は、キャリッジフレーム４２へヘッドキャリア４０の入り口となる。キャリッジフレーム４２は、多くのばね仕掛けの要素、ここでは、キャリッジフレーム４２の内側の対辺に沿って間隔をあけて配置されたボールベアリング９０を含む。ばね仕掛けは、キャリッジフレーム４２内の各穴９４に保持されたばね９２が用いられる。穴９４は、外側の端においては行き場がないため、ばねは穴の中に保持される。このようにして、ボールベアリング９０は、ヘッドキャリア４０を受け入れた際に、ヘッドキャリア４０に対して付勢され、キャリッジ１２の移動により起こり得る、キャリッジフレーム４２からの落下を抑制するよう機能する。ボールベアリング９０は、適切な手段によりキャリッジフレーム４２からの落下を抑制されている。例えば、ボールベアリング９０を突出させる穴をわずかにボールベアリング自体の直径よりも小さくなるように形成する。その場合、ボールベアリング９０はキャリッジフレーム４２の外面９６より穴９４へ導入されてもよい。そしてばね９２が挿入され、ボールベアリング９０やばね９２が側面から落下しないように外面９６の穴の開口部は塞がれる。
【００５１】
本発明の好適な実施形態では、ヘッドキャリア４０のヘッド１８，２０の対辺に、ボールベアリング９０と係合する凹部を設ける。図９（ａ）および図９（ｂ）は、それぞれヘッドキャリア４０の平面図、正面図、であり、凹部はヘッドキャリア４０の対辺に形成された対の溝部９８を配置した一例を示す。先頭端部４０ａは、キャリッジフレーム４２に挿入されるヘッドキャリア４０の端部を示す。溝部９８の深さはキャリッジフレーム４２からのボールベアリング９０の突出量よりも少ない方が好ましい。こうすることで、ボールベアリング９０がヘッドキャリア４０を支えることができ、また、キャリッジフレーム４２に対するヘッドキャリア４０の矢印１０２で示される方向への移動量も制限する。
【００５２】
この配置の変形例を図１０（ａ）、図１０（ｂ）に示す。この変形例では、溝部１０４はを図９（ａ）、図９（ｂ）に示す溝部９８よりもわずかに浅い方が好ましい。しかしながら、キャリッジフレーム４２の側面のボールベアリング９０の位置に対応するヘッドキャリア４０の長さに沿った位置により深い凹部１０６が設けられている。使用の際には、ヘッドキャリア４０が先頭端部４０ａでキャリッジフレーム４２に入り、ボールベアリング９０が浅い溝部１０４と係合する。ヘッドキャリア４０がキャリッジフレーム４２に完全に収まると、ボールベアリング９０は深い凹部１０６へゆったり収まる。凹部１０６の深さが十分であり、ボールベアリング９０がこれらの凹部１０６と溝部１０４に係合した際に十分に突出できるか、もしくは深さが十分でなく、ボールベアリング９０が凹部１０６に対してばね作用によってさらに付勢される、のどちらかである。どちらの場合も、ヘッドキャリア４０は、凹部内にボールベアリング９０が存在することにより、定位置からの移動を妨げることになる。
【００５３】
第３の変形例（図示せず）では、溝部は形成せず、凹部１０６のみ形成される。しかしながらこれには欠点があり、ボールベアリング９０に対する溝の誘導作用がないため、ヘッドキャリア４０を常にキャリッジフレーム４２の正しい位置になるよう確実にすることがより困難となる。
【００５４】
ボールベアリング９０と関連しているばね９２の使用に代わる方法としては、キャリッジフレーム４２の内側の面に固定された板ばねを用いる。板ばねは、キャリッジフレーム４２にその一端部を固定し、他方の端部は固定されない片持ち梁式としてもよく、キャリッジフレーム４２の内部空間へ突出している。固定されていない端部は、上述のように板ばねと接続し溝部および／または凹部と係合していてもよい。板ばねを一端部のみに固定する代わりに、内側のキャリッジフレーム４２面へ続く両端部へ固定しても良い。そして２つの固定された端部の間の中間に位置する板ばねの中央部は、キャリッジフレーム４２内部空間へ突出し、溝部／凹部と係合している。ヘッドキャリア４０がキャリッジフレーム４２に入る際に、中央突起部を内部キャリッジフレーム４２面の方向に向かわせるには、伸長した穴を有する板ばねの一端部が必要であり、その端部は内部キャリッジフレーム４２面に摺動させることができる。
【００５５】
本発明の更なる実施形態は、図１１〜図１４に示されている。
【００５６】
図１では、ドッキングステーション１４が基部１０に対して平行な矢印３４に示す方向に、直線的に移動するよう示されているが、液滴吐出装置１１１の部分側面図である図１１では、基部１０に対して直角に移動する。このようにして、本実施形態では、ドッキングステーション１１４は、所望のドッキングベイ１３０，１３２がキャリッジフレーム４２およびヘッドキャリア４０と一直線上になるよう移動し、ドッキングベイ１３０，１３２に運ばれる。第１実施形態と同様に、この実施形態もまたヘッドキャリア４０をドッキングステーション１１４に固定するのに適するラッチ手段を採用する。
【００５７】
第３実施形態は、液滴吐出装置２１１の部分平面図である図１２に示す。この実施形態では、図１におけるドッキングベイ３０，３１の直線形配置が、円形配置に代わる。図示した例では、ドッキングステーション２１４には４つのヘッドに対応する４つのドッキングベイ２３０，２３２，２３４，２３６がある。このような円形配置は直線形配置に比べてよりコンパクトなドッキング配置に役立つことから、この構成は多数のヘッドが収容される際に特に有用である。ドッキングステーション２１４は、さまざまな部品が実装された基部（図示せず）に対して垂直な軸２４０の周りを回転する。
【００５８】
図１３は、本発明による液滴吐出装置の第４実施形態を示し、基部１０に対して平行な軸の周りを回転する円形ドッキングベイ構成である。図１３は本実施形態の液滴吐出装置３１１の側面図を示す。第３実施形態と同様に、ドッキングステーション３１４は、軸３４０の周りを回転する４つのドッキングベイ３３０，３３２，３３４，３３６を含むが、ここでは軸３４０は基部１０に対して平行である。
【００５９】
液滴吐出装置の第５実施形態を図１４に示す。液滴吐出装置４１１の平面図である図１４では、ドッキングステーション４１４は、基部１０に対して平行であり矢印４３が示すようにキャリッジフレーム４２の直線移動の方向にも平行な回転軸４４０を備える。３つのドッキングベイ４３０，４３２，４３４の他、さらに図では隠れているドッキングベイを備えている。ドッキングステーション４１４は所望のドッキングベイ４３０，４３２，４３４が矢印４３に並ぶまで回転し、ヘッド、またはヘッドキャリア４０がキャリッジ１２とドッキングベイ４３０，４３２，４３４の間を移動する。
【００６０】
第３、４、５実施形態では、所望のドッキングベイがヘッドキャリア４０、及びキャリッジ１２に並ぶようドッキングステーション２１４，３１４，４１４が回転する。これらの構成では、ドッキングステーション２１４，３１４，４１４を維持設備に接続するあらゆる導管や、その他、ドッキングステーション２１４，３１４，４１４付近に位置する装置が、ドッキングステーション２１４，３１４，４１４の回転動作により損傷を受けないように注意しなければならない。これは、ドッキングステーション２１４，３１４，４１４の回転角度を制限することで防止できる。最小限の回転によって全てのドッキングベイ２３０，２３２，２３４，２３６，３３０，３３２，３３４，３３６，４３０，４３２，４３４を位置付けられるようにするには、ドッキングステーション２１４，３１４，４１４を時計回り、反時計回りのどちらの方向にも回転可能にすることが必要である。これには、液滴吐出装置１１全体の反応性を向上する、所望のドッキングベイの「シーク」タイムを同時に低減するという利点がある。
【００６１】
本発明のアクチュエータの数は、上述のような２つ（またはキャリッジ１２に対して基板２６を移動させるアクチュエータを含めば３つ、）に限定されるものではなく、最新の印刷技術に共通する他の方策を実現する他のアクチュエータも含むものである。一例としては、ヘッドをキャリッジ１２に対して、ひいては基板２６上のヘッドの主走査方向に回転させるアクチュエータをさらに使用する。このような回転は、液滴吐出装置１１内の基板２６の供給方向に直角な通常の主走査方向への印刷配置を良好に制御できるばかりでなく、基板２６を横断して印刷する意図的な斜め配置も可能にする。これは、このような傾斜が前述の直角方向におけるノズル間の有効距離を縮めるため、液滴吐出装置の印字濃度を上げる必要がある際に望ましい。しかしながら、このような傾斜に伴い、各種ノズルからのインク吐出のタイミングの修正が必要になり、制御装置の複雑さを増す。
【００６２】
図７のフローチャートにおいては、第２アクチュエータが最初にドッキングステーションを所望の位置に動くよう操作し、その後第１アクチュエータが選択されたドッキングベイに向かってキャリッジ１２が動くよう操作するとされているが、実際には、これら両方の動作は同時に行われる。これは、液滴吐出装置１１の応答性をさらに向上し、時間を節約するという利点がある。また、ヘッドの運搬をするために駆動する第１アクチュエータ、第２アクチュエータのうち、１つのみを配置しても良い。こうすることで、第２アクチュエータ単体がドッキングステーションをキャリッジ１２と並ぶように移動させたり、その後同アクチュエータが運搬を行うべくキャリッジ１２に向かってドッキングステーションをも移動させたりの両方行うよう構成しても、キャリッジ１２単体で第１アクチュエータを経て移動させてもどちらでもよい。これら２つの代替構成のうちの第１の構成は、第１アクチュエータは正確な印刷、すなわち基板２６上へのヘッドの移動のみを行えばよいという利点がある。そのため、もちろん第２アクチュエータの構成はより複雑になるが、第１アクチュエータの構成を単純化することが可能である。
【００６３】
本発明の好適な実施形態においては、常にたった１つのヘッドがキャリッジ１２上に配置され、残りのヘッドはドッキングステーションのドッキングベイに収納されている。これは、キャリッジ１２の質量、およびそれに伴い慣性も軽減し、より速い印刷と、それに伴なう高いスループットを得ることができる。しかしながら、本発明の要旨の範囲内においては、２つまたはそれ以上のヘッドがキャリッジ１２によってピックアップされることが可能である。これは、単一ヘッドのみの構成により得られたウェイトアドバンテージを多少無駄にするが、キャリッジ１２とドッキングステーション同士がその度に近接する必要がなく、異なるヘッドで印刷するためのキャリッジ１２とドッキングステーションの間の移動の必要がより少ないという利点がある。
【００６４】
対のラッチが採用されるとした場合では、ドッキングステーションにヘッド、またはヘッドキャリア４０を固定するために、実際には２つ以上が、もしくは逆にたった一つが採用される。一つのラッチのみが用いられる際には、これはプラットフォーム１４ａの幅の中央、即ち、図５、図６に示された位置の中間点に配置されるのが良い。もちろん、ラッチが係合する溝構成部４８にも同様に採用される。
【００６５】
上述では、１つ以上の多数の常駐ヘッドを用いて容易に基板印刷ができる液滴吐出装置について説明した。ヘッドは、ヘッドにインクを供給し（例えば、中央インク貯蔵部を用いる）、またヘッドにさまざまなメンテナンス処理をも行うドッキングステーションの各ドッキングベイに収納される。これらの処理は、ヘッドノズルのインクフラッシング、拭き取り、蓋付けが含まれる。従って、特定のヘッドが印刷に必要なときまでには、ヘッドにはインクが満たされ、必要に応じてインクはフラッシングされ、拭き取られ、準備され、蓋付けされているため即座に作動可能である。ヘッド収納の初期動作は蓋付けであり、これがノズルからのインクの蒸発を最小限に抑えるため、ヘッドがインクのフラッシングを必要とする頻度を低減する。
【００６６】
上述において、液滴吐出装置は容易に拡大縮小可能である。そのため、いくつかの図においては２つのみのヘッドが示されているが、２つ以上の数のヘッドが採用されても良い。（例えば、４つのヘッドを備えた図１２〜図１４を参照）同様に、第２アクチュエータの駆動制御順序は、２つ以上のヘッドを収容するように容易に拡大できる。図７においては、例えば、どのヘッドで印刷されるかを決定する際にステップＳ１０２、ステップＳ１０４のステップよりも多くのステップが含まれていても良い。このことは、一連の「ヘッド１８，２０，…で印刷」に適切なステップ数、および一連の「ドッキングベイ３０，３２，…に移動」に対応するステップ数を単純に用いることを含む。この一連のステップはそれぞれステップＳ１０９のブロックにおいて、ＯＲ選択されることになる。
【００６７】
本発明によって生み出された、多くの異なるインクを次々に迅速に使用する能力は、印刷のフレキシビリティーを向上させることができる。例えば、溶媒または１つの溶媒の濃度を異ならせるといった異なるインク組成の、同一基板上での検査を容易にする。また、ラボチップ塗布において生物由来物質の印刷に有用であろう複雑なパターンや構造を形成するために、基板上でインクを混合することが可能となる。
【００６８】
使用されないヘッドをドッキングステーションに収納することで、研究や工業印刷の用途に特に関連のあるインクの使用がより効率的となる。多くの研究用途においては、少量のインク材料しか入手できなかったり、また材料がとても貴重であったり、高価であったりすることが多い。使用しないヘッドをドッキングステーションに収納することで、印刷稼動中にノズルのメンテナンスを機能的に助ける蓋をつけることができる。これは、さもなければヘッドの待機状態中により頻繁に必要となるであろう、インクのフラッシング処理で消費するインク量を多大に低減する。（インクのフラッシングは、通常の印刷中にもノズル詰まりが起こるため、ヘッドが使用されているときでさえも必要とされる。）蓋付けは、蒸発が少なく、乾燥はヘッド内で起こるため、ヘッドの準備の必要性もまた減らすことができる。工業印刷の用途では、無駄なインクの消費が少なくなることで、製造コストを削減し、さらに継続して良質に管理されたヘッドは、結果的に製造にかかる時間がより速くなる。
【００６９】
この発明の利点は、さまざまな用途において役立つものである。一例としては、例えば、半導体、誘電体、及び金属層といった、多くの層を含む電子デバイスの印刷がある。各材料の個々の層は、他の材料を無駄にすることを最小限にして、いかなる順序での印刷が可能である。各材料の専用ヘッドを使用することで、同じヘッドに異なる種類や色のインクを投入して使用することでは大いに起こりうる二次汚染を避けることができる。
【００７０】
液滴吐出装置内を通る基板の投入方向に直角な通常の位置、または、１インチあたり多数のドット数の印刷濃度を実現する、より特殊な斜め配置が必要な際に、１回に１つのヘッドのみで印刷することで、基板に対してヘッドを正確に位置合わせすることがより容易にもなる。
【００７１】
キャリッジにたった一つのヘッドが搭載されることで、ヘッドアセンブリが、低い質量および慣性を有し、基板に対してヘッドの加速の向上やより正確な位置移動につながる。
【００７２】
最後に、本発明はインクジェット印刷に関連して説明してきたが、スキャナー、ファックス、コピー、または画像解析等のシステムといった、光学装置を含む他のシステムにも適用可能である。これらのケースでは、ヘッドは、基板上の画像、またはその他の情報を読み取る２つまたはそれ以上の走査ヘッドに置き換えられる。もちろん、ヘッド、および走査ヘッドの両方が同一装置に採用されてもよいことは予想できる。このようにして、例えば、装置は、基板上にインクジェット印刷を施し、その後、印刷結果の精度や質の評価のために、基板上に印刷された情報を読み取ってもよい。
【００７３】
本発明は、例えば、半導体、誘電体、及び金属層といった、多くの層を含む電子デバイスの印刷等さまざまな用途において利用することが可能である。
【図面の簡単な説明】
【００７４】
【図１】本発明に係る液滴吐出装置の第１実施形態の概略ブロック図。
【図２】第１実施形態に係る（ａ）は、液滴吐出装置の一部の、より詳細な平面図、（ｂ）は、液滴吐出装置の一部の、より詳細な正面図。
【図３】本発明の一実施形態を採用したラッチ構造における、（ａ）は、ラッチ４６ａの平面図、（ｂ）は、ラッチ４６ｂの平面図、（ｃ）は、ラッチ４６ａ，４６ｂの正面図。
【図４】図３（ａ）、図３（ｂ）のラッチ構造を用いたヘッドキャリアにおける、溝構成部の斜視図。
【図５】本発明の第１実施形態の斜視図であり、キャリッジからドッキングステーションまでのヘッドキャリア移動に関する工程を示す。
【図６】本発明の第１実施形態の斜視図であり、ドッキングステーションからキャリッジへのヘッドキャリア移動に関する工程を示す。
【図７】本発明にかかる一実施形態において所定の制御順序に関わる作業を示す工程図。
【図８】本発明の一実施形態で用いられる、キャリッジの一部の平面図であり、該キャリッジ内でヘッドキャリアを保持する保持手段の一部を示す。
【図９】（ａ）、（ｂ）は、それぞれヘッドキャリアに内蔵された保持手段の第１実施例の平面図、正面図であり、図８の部分保持手段に使用される。
【図１０】（ａ）、（ｂ）は、それぞれヘッドに内蔵された保持手段の第２実施例の平面図、正面図であり、図８の部分保持手段に使用される。
【図１１】本発明に係る液滴吐出装置のさらなる実施形態を示す。
【図１２】本発明に係る液滴吐出装置のさらなる実施形態を示す。
【図１３】本発明に係る液滴吐出装置のさらなる実施形態を示す。
【図１４】本発明に係る液滴吐出装置のさらなる実施形態を示す。
【符号の説明】
【００７５】
１０…基部、１１，１１１，２１１，３１１，４１１…液滴吐出装置、１２…キャリッジ、１４，１１４，２１４，３１４，４１４…ドッキングステーション、１４ａ…プラットフォーム、１６…コントロール手段としてのコントローラ、１８，２０…ヘッド、２２，２８，３４，４３，６６，７２，７４，８０，１０２…矢印、２４…第１アクチュエータ、２６…基板、３０，３１，３２，１３０，１３２，２３０，２３２，２３４，２３６，３３０，３３２，３３４，３３６，４３０，４３２，４３４…ドッキングベイ、３６…ユーザーインターフェイス、４０…ヘッドキャリア、４０ａ…先頭端部、４２…キャリッジフレーム、４６ａ，４６ｂ…ラッチ、４８，４８ａ，４８ｂ…溝構成部、５０…伸長部、５２…ピボット構成部、５４…フック部、５５，９２…ばね、５６，５８…ピボット、６０…傾斜部、６２…ラッチ構成部、６４…段差部、６８…壁部、７０…斜角部、８２，８４…中心線、９０…ボールベアリング、９４…穴、９６…外面、９８，１０４…溝部、１０６…凹部、２４０，３４０…軸、４４０…回転軸。
【図１】
2008265340.tif 000003
【図２】
2008265340.tif 000004
【図３】
2008265340.tif 000005
【図４】
2008265340.tif 000006
【図５】
2008265340.tif 000007
【図６】
2008265340.tif 000008
【図７】
2008265340.tif 000009
【図８】
2008265340.tif 000010
【図９】
2008265340.tif 000011
【図１０】
2008265340.tif 000012
【図１１】
2008265340.tif 000013
【図１２】
2008265340.tif 000014
【図１３】
2008265340.tif 000015
【図１４】
2008265340.tif 000016