(57)【要約】      （修正有）【課題】媒体前進ユニットからのフィードバックに頼る必要なく、印刷ユニットのプリントヘッドの発射を媒体の位置と正確に同期させることを可能にする印刷ユニットの駆動方法を提供する。【解決手段】印刷方法は、印刷される媒体を、媒体前進ユニットを用いて印刷装置の印刷ユニットに向かって前進させることＳ１０と、印刷ユニットに対する媒体の位置を検出するとともに、対応する位置センサ信号を提供することＳ１２と、位置センサ信号及びクロックユニットによって提供されるタイミング信号に応じて、印刷ユニットを駆動して媒体の所定の部分に印刷することＳ１４とを含む。【選択図】図３
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
印刷される媒体を、媒体前進ユニットを用いて印刷装置の印刷ユニットに向けて前進させるステップと、
前記印刷ユニットに対する前記媒体の位置を検出するとともに、対応する位置センサ信号を提供するステップと、
前記位置センサ信号とクロックユニットによって提供されるタイミング信号とに応じて、前記印刷ユニットを駆動して前記媒体の所定の部分に印刷するステップと、
を含む、印刷方法。
【請求項２】
前記タイミング信号は開ループのタイミング信号である、請求項１に記載の印刷方法。
【請求項３】
前記タイミング信号は、前記媒体前進ユニットからのフィードバックとは独立している、請求項１又は２に記載の印刷方法。
【請求項４】
前記印刷ユニットは、前記媒体前進ユニットが前記媒体を前記印刷ユニットに向けて前進させる速度に応じて駆動される、請求項１〜３のいずれか１項に記載の印刷方法。
【請求項５】
前記位置センサ信号に応じて前記媒体に印刷するデータパイプラインストリームをリセットするステップを更に含む、請求項１〜４のいずれか１項に記載の印刷方法。
【請求項６】
前記媒体は、軌道上、特に無限軌道上を移動する複数のパレットに載せて前記印刷ユニットに向けて移動される、請求項１〜５のいずれか１項に記載の印刷方法。
【請求項７】
印刷装置であって、
媒体上に印刷する印刷ユニットと、
該印刷される媒体を前記印刷ユニットに向けて前進させる媒体前進ユニットと、
前記印刷ユニットに対する前記媒体の位置を検出し、対応する位置センサ信号を提供するセンサユニットと、
タイミング信号を提供するクロックユニットと、
を備え、
前記印刷装置は、前記位置センサ信号及び前記タイミング信号に応じて、前記印刷ユニットを駆動して前記媒体の所定の部分に印刷する、印刷装置。
【請求項８】
前記クロックユニットは、フリーランニングのクロックユニットである、請求項７に記載の印刷装置。
【請求項９】
前記クロックユニットは前記媒体前進ユニットから分離している、請求項７又は８に記載の印刷装置。
【請求項１０】
前記クロックユニットは振動結晶を備える、請求項７〜９のいずれか１項に記載の印刷装置。
【請求項１１】
前記媒体前進ユニットは、印刷される媒体を支持する複数のパレット、特に複数の可動なパレットを備える、請求項７〜１０のいずれか１項に記載の印刷装置。
【請求項１２】
前記媒体前進ユニットは、前記パレットが上を移動する軌道、特に無限軌道を備える、請求項１１に記載の印刷装置。
【請求項１３】
前記媒体前進ユニットは、前記パレットを移動させる少なくとも１つのリニアモータを備える、請求項１１又は１２に記載の印刷装置。
【請求項１４】
前記媒体前進ユニットは、複数の静磁部材と、前記パレットに結合される複数のコイルとを備える、請求項１１〜１３のいずれか１項に記載の印刷装置。
【請求項１５】
コンピューティングデバイス上で読み取られると請求項１〜６のいずれか１項に記載の方法を実行するコンピュータ可読命令を含む、コンピュータプログラム。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本開示は、プリンタ、特に移動パレットを備えるプリンタの印刷ユニットを駆動する方法及びシステムに関する。
【背景技術】
【０００２】
いくつかの大規模なプリンタ、特にインクジェットプリンタは、段ボール、ボール紙、又は他の大判の硬質若しくは半硬質の印刷基材等の嵩高で扱いにくい印刷媒体に印刷することが可能である。これらのプリンタのうちのいくつかでは、印刷媒体は、パレットに載せて、媒体装填ゾーンからプリントヘッドを通過して媒体取出しゾーンに向かって移動される。媒体を支持するパレットは、無限軌道上を循環することができる。
【図面の簡単な説明】
【０００３】
【図１】印刷装置の一例の概略図である。
【図２】一例に係る、位置センサ信号及びクロックユニットによって提供されるタイミング信号に応じて印刷装置の印刷ユニットを駆動する構成要素を示すブロック図である。
【図３】一例に係る、位置センサ信号及びクロックユニットによって提供されるタイミング信号に応じて印刷ユニットが駆動される印刷方法を示すフロー図である。
【発明を実施するための形態】
【０００４】
本開示に係る印刷方法は、印刷される媒体を、媒体前進ユニットを用いて印刷装置の印刷ユニットに向けて前進させることと、該印刷ユニットに対する媒体の位置を検出するとともに、対応する位置センサ信号を提供することと、該位置センサ信号及びクロックユニットによって提供されるタイミング信号に応じて、印刷ユニットを駆動して媒体の所定の部分に印刷することとを含む。
【０００５】
上記位置センサ信号及び上記クロックユニットによって提供されるタイミング信号に基づいて印刷ユニットを駆動することにより、媒体前進ユニットからのフィードバックに頼る必要なく、印刷ユニットのプリントヘッドの発射を媒体の位置と正確に同期させることを可能にすることができる。
【０００６】
位置センサ信号は、開始位置、又は媒体の前縁、又は媒体上の印刷領域、又は媒体上に印刷される線に対応するインデックス情報を提供することができる。上記位置センサ信号に基づいて、また上記媒体前進ユニットが上記印刷される媒体を印刷ユニットに向けて前進させる既知又は所定の速度に基づいて、印刷ユニットは、クロックユニットによって提供されるタイミング信号に応じて駆動することができる。これらの例において、媒体前進ユニットからのフィードバックも更なる位置情報も、印刷ユニットを駆動するのに用いられない。
【０００７】
したがって、本方法は、プリントヘッドの駆動と媒体の移動との同期を容易にすることができ、より正確な印刷及びより複雑でない印刷装置に寄与することができる。
【０００８】
印刷ユニットは、本開示の意味において、上記印刷される媒体上の選択された位置に印刷マークを施すようになっている任意のユニットを意味することができる。特に、上記印刷ユニットは、インクジェットプリントヘッド等の少なくとも１つのプリントヘッドを備えることができる。
【０００９】
一例において、上記印刷ユニットは、異なる色の印刷液、特に異なる色のインクに対応する複数のプリントヘッドを備えることができる。
【００１０】
媒体は、本開示の意味において、紙、ボール紙、段ボール、又は印刷に適する任意の他の材料を含む、印刷マークを上に施すことができる任意の基材を意味することができる。
【００１１】
上記タイミング信号は、開ループのタイミング信号とすることができる。
【００１２】
本開示の意味において、開ループのタイミング信号（閉ループ信号と対照される）を伴うクロックユニットは、出力が所望の目標に達したかどうかを判断するのにフィードバックに基づかず、システムの現状及び基礎的モデルのみを用いるクロックユニットを意味することを理解することができる。
【００１３】
特に、上記タイミング信号は、媒体前進ユニットからのフィードバックとは独立していることができる。
【００１４】
換言すると、上記タイミング信号は、印刷装置における媒体の現在位置とは分離又は独立していることができる。
【００１５】
上記印刷ユニットを駆動することは、本開示の意味において、該印刷ユニットをトリガすることを含むことができる。
【００１６】
上記印刷ユニットをトリガすることは、一例では、該印刷ユニットのプリントヘッドをトリガして、印刷液を上記印刷される媒体に向かって放出することを含むことができる。
【００１７】
上記印刷ユニットは、上記媒体前進ユニットが媒体を上記印刷ユニットに向けて前進させる速度に応じて駆動することができる。
【００１８】
上記速度は、所定の速度とすることができる。代替的には、上記速度は、測定される速度とすることができる。この速度は、定常のフィードバックを提供することなく一度の測定で測定することができる。特に、上記速度は、上記媒体前進ユニットとは独立及び／又は分離して、測定センサによって測定することができる。
【００１９】
一例において、上記方法は、上記位置センサ信号及び上記クロックユニットによって提供されるタイミング信号、並びに上記媒体前進ユニットが媒体を上記印刷ユニットに向けて前進させる速度のみに応じて、上記印刷ユニットを駆動して媒体の所定の位置に印刷することを含む。
【００２０】
上記印刷ユニットに対する媒体の上記検出位置は、媒体の縁又は媒体印刷領域若しくは線の開始部等のインデックスとすることができる。
【００２１】
一例において、本方法は、上記位置センサ信号に応じて、媒体上に印刷するデータパイプラインストリームをリセットすることを更に含む。
【００２２】
上記データパイプラインストリームは、媒体上に印刷されるデータを提供するか又は表すことができる。
【００２３】
上記位置センサ信号に応じて上記データパイプラインストリームをリセットすることは、開ループの時間制御システムではそうしなければ生じ得るタイミングエラーがシステムに組み入れられることを防止することができる。
【００２４】
一例において、媒体は、軌道上を移動する複数のパレットに載せて上記プリントヘッドに向けて前進される。
【００２５】
特に、上記軌道は、上記パレットが上を循環する無限軌道とすることができる。
【００２６】
移動パレットに基づく媒体前進ユニットは、媒体を高い空間精度で前進させる。したがって、プリントヘッドの発射は、検出される媒体の現在位置を組み込む閉ループフィードバックを必要とすることなく、外部のクロック信号に基づくことができる。
【００２７】
しかし、本開示はそれに限定されず、当業者は、本開示に記載されている技術を、様々なサイズ及び種々の異なる目的のインクジェットプリンタ及びレーザープリンタを含む、多様なタイプの印刷装置に一般的に適用することができることを理解する。
【００２８】
本開示は更に、媒体上に印刷する印刷ユニットと、上記印刷される媒体を上記印刷ユニットに向けて前進させる媒体前進ユニットと、上記印刷ユニットに対する媒体の位置を検出するとともに、対応する位置センサ信号を提供するセンサユニットと、タイミング信号を提供するクロックユニットとを備える印刷装置に関する。本印刷装置は、上記位置センサ信号及び上記タイミング信号に応じて、上記印刷ユニットを駆動して媒体の所定の部分に印刷する。
【００２９】
一例において、上記クロックユニットは、フリーランニングのクロックユニットである。
【００３０】
フリーランニングのクロックユニットは、本開示の意味において、フィードバックに頼ることなくタイミング信号を提供するクロックユニットを意味することができる。
【００３１】
特に、上記クロックユニットは、上記媒体前進ユニットから物理的に分離及び／又はデータ分離することができる。
【００３２】
一例において、上記クロックユニットは振動結晶（oscillating crystal：水晶振動体）を備える。振動結晶は、１０マイクロ秒の範囲又はそれよりも良好な高精度でタイミング信号を提供することが知られている。クロックユニットのタイミングの精度は、相応して高い空間精度に直接転じ、この精度で上記印刷ユニットが媒体上に印刷することができる。
【００３３】
上記媒体前進ユニットは、上記印刷される媒体を支持する複数のパレットを備えることができる。
【００３４】
特に、上記パレットは可動パレットとすることができる。
【００３５】
一例において、上記媒体前進ユニットは、上記パレットが上を移動する軌道を備える。
【００３６】
特に、上記軌道は、上記パレットが上を循環する無限軌道とすることができる。
【００３７】
上記媒体前進ユニットは、上記パレットを特に上記軌道に沿って移動させる少なくとも１つのリニアモータを備えることができる。
【００３８】
上記媒体前進ユニットは、複数の静磁部材と、上記パレットに結合される複数のコイルとを備えることができる。
【００３９】
本開示は更に、コンピューティングデバイス、特に、上述の特徴のいくつか又は全てを有する印刷装置に接続されるか又は組み込まれるコンピューティングデバイス上で読み取られると上述の特徴のいくつか又は全てを有する方法を実行するコンピュータ可読命令を含む、コンピュータプログラム又はコンピュータプログラム製品に関する。
【００４０】
印刷ユニットが外部クロックユニットを用いて駆動される印刷方法及び印刷装置を、可動パレットを備える大規模なプリンタの特定の例に関して図１、図２、及び図３を参照して以下でより詳細に記載する。しかし、本開示はそれに限定されず、異なる媒体前進機構を伴う多様な印刷方法及び印刷装置に対してより一般的に適用される。
【００４１】
図１は印刷装置１０の概略図である。印刷装置１０において、センサユニット１６によって提供される位置センサ信号１４及びクロックユニット２０によって提供されるタイミング信号１８に応じて、印刷ユニット１２がトリガされて印刷を行う。印刷装置１０は、媒体前進ユニット２２を備え、媒体前進ユニット２２において、段ボール、ボール紙、又は他の大判の硬質若しくは半硬質の印刷基材等の印刷媒体２４を、装填ゾーン２６から、印刷ユニット１２の場所によって画定される印刷ゾーン２８を通過して、取出しゾーン３０に移動させる。
【００４２】
図１に描かれているように、媒体前進ユニット２２は、印刷媒体２４を支持する複数のパレット３２を備える。パレット３２は、円形軌道３４に沿って装填ゾーン２６と取出しゾーン３０との間で可動である。例えば、パレット３２のそれぞれは、バー形状とすることができ、それぞれの端部（図示せず）に電磁コイルを設けることができる。制御ユニット４０によって発生させることができる正弦波電圧整流信号は、（静止）円形軌道３４からブラシを介して電磁コイルに供給することができる。円形軌道３４には、静磁石（図示せず）を更に設けることができ、これらの静磁石は、コイルとともに、パレット３２を円形軌道３４に沿って個別に駆動するのに使用することができるリニアモータを確立する。
【００４３】
円形軌道３４はガイドレール（図示せず）を備えることができ、これらのガイドレールにおいてパレット３２が移動することができる。
【００４４】
図１に概略的に示されているように、上側往路と下側復路との間にホイールエレベータ３６を使用してパレット３２を移送することができる。
【００４５】
代替的には、パレットは、往路及び復路の全体にわたり無限レール上を連続的に移動することができる。リニアモータは、精巧な整流波形を用いることによって、湾曲したレール上を移動することができる。
【００４６】
パレット３２のそれぞれには、複数の吸引穴又は凹部（図示せず）を設けることができ、これらの複数の吸引穴又は凹部を通して、真空源（図示せず）により真空力を印刷媒体２４の下面に印加し、それにより、印刷ゾーン２８を通して搬送するために印刷媒体２４をパレット３２に取外し可能に固定することができる。
【００４７】
移動パレット３２及び搬送機構を備える耐久型の印刷装置が、米国特許出願公開第２０１３／００８８５５４号及び同第２０１３／０１７０９２８号においてより詳細に記載されている。これらの出願を参照する。
【００４８】
印刷ユニット１２は、印刷媒体２４の所定の位置に印刷マークを印刷する機能を果たす。図１に示されている形態では、印刷ユニット１２は、複数のインクプリントヘッド３８ａ〜３８ｄを備える。例えば、プリントヘッド３８ａ〜３８ｄは、４つの基本色であるシアン、マゼンダ、イエロー、及びブラックに対応することができる。しかし、これは単に１つの例であり、本開示に関しては任意の数のプリントヘッドを用いることができる。
【００４９】
印刷媒体２４を装填ゾーン２６において媒体前進ユニット２２に挿入する際、センサユニット１６は印刷媒体２４の位置を検出する。例えば、センサユニット１６は、印刷媒体２４の前縁を検出する静電容量センサを備えることができる。代替的又は付加的には、センサユニット１６は、印刷媒体２４の前縁又は印刷ユニット１２が印刷する印刷媒体２４の一部の開始部を検出する光学センサを備えることができる。印刷媒体２４の幾何形状、印刷媒体２４の前縁若しくは後縁、又は印刷される上記印刷媒体２４の一部の場所に関する情報は、当該技術分野において「インデックス情報」を意味することもある。したがって、換言すると、センサユニット１６は、印刷媒体２４に関するインデックス情報を検出することができる。
【００５０】
センサユニット１６は、インデックス情報に関する位置センサ信号１４を制御ユニット４０に送信する。制御ユニット４０は、外部コンピューティングデバイス（図示せず）等から印刷媒体２４上に印刷される情報のデータストリーム４２を更に受信する。
【００５１】
一般的に、パレットを移動させるいくつかの機構が知られている。第１の実施態様は、静電コイルが軌道に取り付けられ、移動磁石がパレットに取り付けられる電気モータを用いる。これらのシステムは使用が簡単であり、多くのパレットを高精度で同時に制御することができる。しかし、これらのシステムはカスタムメイドとする必要があり、コストがかかる。代替的には、上述のように、静磁石が軌道に取り付けられ、移動コイルがパレットに取り付けられるリニアモータを使用してパレットを駆動することができる。後者のシステムでは、エンコーダヘッドを移動パレットの各側に設けることができ、プリントヘッドを同期させるのに用いるエンコーダ信号が、媒体の移動のためにパルスを発射する。しかし、所与の印刷装置におけるエンコーダの数はかなり多数である場合があり、したがって、多くの対応するエンコーダ信号が存在する。パレットの位置に応じて、毎回別の信号をデータパイプライン同期に用いる必要がある。移動エンコーダからのエンコーダ信号は、正弦波信号又は高周波デジタル信号とすることができる。双方のタイプの信号は、摺動ブラシ等によって移動エンコーダから取得される場合、簡単に妨害される。
【００５２】
米国特許出願公開第２０１３／００８８５５４号又は同第２０１３／０１７０９２８号に記載されているような既知の印刷装置では、インクジェットプリントヘッド３８ａ〜３８ｄの発射タイミングは、パレットに連結されるロータリエンコーダを用いて媒体の移動と同期される。
【００５３】
対照的に、図１に示されている印刷装置１０は、タイミング信号１８をマイクロ秒範囲の高精度で制御ユニット４０に提供することができる振動結晶を備えるクロックユニット等のクロックユニット２０を備える。
【００５４】
インデックス位置センサ信号１４、タイミング信号１８、及びパレット３２（及びひいては印刷媒体２４）が媒体前進ユニット２２において移動する既知の速度に基づいて、制御ユニット４０は、データストリーム４２が上に印刷される印刷媒体２４の部分が、それぞれのプリントヘッド３８ａ〜３８ｄに到達する正確なタイミングを判断することができ、それぞれのプリントトリガ信号４４を印刷ユニット１２に提供することができる。したがって、データストリーム４２に含まれる情報は、印刷媒体２４の所定の位置において高いタイミング精度及びひいては高い空間精度で印刷することができる。
【００５５】
図１から見て取ることができるように、クロックユニット２０は、媒体前進ユニット２２における媒体の前進移動とは無関係の、特にパレット３２からの位置フィードバックとは無関係又は独立の開ループのタイミング信号を提供する外部クロックユニットとすることができる。センサユニット１６によって提供される位置センサ信号１４は、単に、クロックユニット２０をトリガする媒体進入センサとして機能することができ、印刷媒体２４が印刷ゾーン２８に向かって及び通過して前進する際に、印刷媒体２４の位置における定常又は繰返しの情報を提供する必要がない。特に、位置センサ信号１４は、パレット３２の現在位置とは無関係とすることができる。
【００５６】
制御ユニット４０は、位置センサ信号１４を、データストリーム４２のデータパイプラインのクロッキングをリセットするリセット信号として使用することができ、それにより、開ループ制御ではそうしなければ蓄積し得るタイミングエラーがシステムに組み入れられることを防止し、ひいては印刷精度を更に向上する。
【００５７】
クロックユニット２０は外部ユニットとして図１に示されている。しかし、これは一例にすぎず、いくつかの実施態様において、クロックユニット２０は制御ユニット４０に組み込むことができる。
【００５８】
いくつかの例において、媒体前進ユニット２２は、媒体の前進移動、特にパレット３２の移動を制御するクロックユニットを備える。これらの形態において、同じクロックユニットが、タイミング信号１８を制御ユニット４０に提供し、媒体の前進移動を行うことができる。
【００５９】
図２は、本開示の一例に係る印刷装置の構成要素のうちのいくつかの概略図であり、特に、制御ユニット４０におけるデータのハンドリングの一例を示している。
【００６０】
図１を参照してより詳細に上述したように、センサユニット１６は、印刷媒体２４のインデックス情報に対応する位置センサ信号１４を提供する。外部クロックユニット２０はタイミング信号１８を提供する。制御ユニット４０はクロック発生器ユニット４６を備え、クロック発生器ユニット４６は、外部クロックユニット２０からタイミング信号１８を受信し、センサユニット１６から受信した位置センサ信号１４によってトリガ又はリセットされ、それにより、制御ユニット４０を装填ゾーン２６に挿入された印刷媒体２４のインデックス情報に対して同期する。
【００６１】
制御ユニット４０は、クロック発生器ユニット４６からクロック情報及びインデックス情報を受信するデータ処理ユニット４８を更に備え、印刷される情報を含むデータストリーム４２を更に受信し、またこの入力に基づいて、プリントヘッド３８ａ〜３８ｄに対するプリントトリガ信号４４を発生させる。
【００６２】
図３は、本開示の一例に係る、例えば図１又は図２に示されている印刷装置によって印刷する方法を示すフロー図である。
【００６３】
Ｓ１０において、印刷される印刷媒体２４を、媒体前進ユニット２２を用いて印刷装置１０の印刷ユニット１２に向かって前進させる。
【００６４】
Ｓ１２において、上記印刷ユニット１２に対する上記印刷媒体２４の位置を検出するとともに、対応する位置センサ信号１４を制御ユニット４０等に提供する。
【００６５】
Ｓ１０及びＳ１２は、同時に又は順次実行することができる。
【００６６】
Ｓ１４において、上記位置センサ信号１４及びクロックユニット２０によって提供されるタイミング信号１８に応じて、上記印刷ユニット１２を駆動して上記印刷媒体２４の所定の部分に印刷する。
【００６７】
本開示の開ループのタイミング手法により、印刷装置のシステム構造を大幅に単純化することができ、比較的低コストの静磁石及び移動コイルのリニアモータに基づいて高精度の印刷システムを可能にすることができる。
【００６８】
例及び図の記載は、単に本開示を例示する役目を果たし、いかなる限定も意図しないことが理解されるべきである。本開示の範囲は、添付の特許請求の範囲に基づいて判断される。
【符号の説明】
【００６９】
１０  印刷装置
１２  印刷ユニット
１４  位置センサ信号
１６  センサユニット
１８  タイミング信号
２０  クロックユニット
２２  媒体前進ユニット
２４  印刷媒体
２６  装填ゾーン
２８  印刷ゾーン
３０  取出しゾーン
３２  パレット
３４  円形軌道
３６  ホイールエレベータ
３８ａ〜３８ｄ  印刷ユニット１２のプリントヘッド
４０  制御ユニット
４２  データストリーム
４４  プリントトリガ信号
４６  クロック発生器ユニット
４８  データ処理ユニット
【図１】
2016210180.tif 000003
【図２】
2016210180.tif 000004
【図３】
2016210180.tif 000005
【外国語明細書】
2016210180.tif 000006
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