(57)【要約】  本発明は、媒体支持面に対向するプリントヘッド固定具と、ガイドに沿って走査方向（Ｙ）に移動可能な走査プリントキャリッジと、媒体を搬送方向（Ｘ）に搬送するための搬送装置とを有するプリンタに関する。プリンタはプリントヘッド固定具を走査プリントキャリッジに連結しつつ、搬送方向と平行な方向（Ｘ）における走査プリントキャリッジに対するプリントヘッド固定具の動きを可能にするサスペンション構造を含む。サスペンション構造は前記方向（Ｘ）における動きを可能にするために弾性変形できる。
2017527456.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
媒体に印刷するためのプリンタであって、当該プリンタは、
前記媒体を支持するための媒体支持面と、
前記媒体支持面に対向するプリントヘッドを固定するためのプリントヘッド固定具と、
前記媒体支持面の上で延びるガイドと、
前記プリントヘッド固定具を動かすために前記ガイドに沿って走査方向（Ｙ）に移動可能な走査プリントキャリッジと、
前記媒体支持面と平行で且つ前記走査方向（Ｙ）に実質的に垂直な搬送方向（Ｘ）に前記媒体及び前記走査プリントキャリッジを互いに対して搬送する搬送装置と、
を含み、
当該プリンタは前記プリントヘッド固定具を前記走査プリントキャリッジに連結しつつ、前記走査プリントキャリッジに対する前記プリントヘッド固定具の前記搬送方向（Ｙ）と平行な方向への動きを可能にするサスペンション構造を含み、
前記サスペンション構造は前記プリントヘッド固定具の前記方向（Ｘ）への動きを可能にするために弾性変形できる、プリンタ。
【請求項２】
前記サスペンション構造は、前記走査プリントキャリッジに対する前記走査プリントキャリッジの１つの並進及び１つの回転自由度に対応する前記走査プリントキャリッジに対する前記プリントヘッド固定具の動きを、好ましくは制御された形で可能にするために配置され、前記自由度は、
前記搬送方向（Ｙ）への並進、及び
前記媒体支持面に垂直な軸（Ｚ）を中心とする回転（Ｒｚ）である、請求項１に記載のプリンタ。
【請求項３】
前記サスペンション構造は、前記走査プリントキャリッジに対する前記走査プリントキャリッジの少なくとも３つの自由度に対応する、前記走査プリントキャリッジに対する前記プリントヘッド固定具の位置及び／又は動きを制限するために配置され、前記自由度は好ましくは、
前記媒体支持面に垂直な方向（Ｚ）への並進、
前記搬送方向（Ｘ）と平行な軸を中心とする回転（Ｒｘ）、及び
前記走査方向（Ｙ）と平行な軸を中心として回転（Ｒｙ）である、請求項１に記載のプリンタ。
【請求項４】
前記サスペンション構造は、前記走査プリントキャリッジに対する前記プリントヘッド固定具の前記走査方向（Ｙ）における位置及び／又は動きを制限するために設けられる、請求項１に記載のプリンタ。
【請求項５】
前記プリンタは前記走査プリントキャリッジ及び前記プリントヘッド固定具を連結し、前記搬送方向（Ｘ）と実質的に平行な方向に前記プリントヘッド固定具を動かすアクチュエータを含む、請求項１に記載のプリンタ。
【請求項６】
前記プリンタは、前記プリントヘッド固定具の対向し合う側に前記走査プリントキャリッジ及び前記プリントヘッド固定具を連結する少なくとも２つのアクチュエータを含み、該少なくとも２つのアクチュエータは、
該少なくとも２つのアクチュエータが同じ方向に作動した場合は、前記搬送方向（Ｘ）と実質的に平行な方向に前記プリントヘッド固定具を動かし、
前記少なくとも２つのアクチュエータが反対方向に作動した場合は、前記媒体支持面に実質的に垂直な軸（Ｚ）を中心とする回転方向に前記プリントヘッド固定具を動かす、請求項１に記載のプリンタ。
【請求項７】
前記サスペンション構造は前記搬送方向（Ｘ）と平行な方向に第１の弾性力を提供し、前記走査方向（Ｙ）に第２の弾性力を提供する板バネを含み、前記第１の弾性力は前記第２の弾性力よりも高い、請求項１に記載のプリンタ。
【請求項８】
前記サスペンション構造は板バネの骨組を含み、該骨組は好ましくは交差させた板バネを含む、請求項７に記載のプリンタ。
【請求項９】
前記サスペンション構造は前記搬送方向（Ｘ）及び前記走査方向（Ｙ）と平行な方向に第１の弾性力を有し、前記搬送方向及び前記走査方向に垂直な方向に第２の弾性力を有するロッドを含み、前記第１の弾性力は前記第２の弾性力よりも高い、請求項１に記載のプリンタ。
【請求項１０】
前記アクチュエータはローレンツモーターを含み、該ローレンツモーターは好ましくはボイスコイルモーターを含む、請求項５又は６に記載のプリンタ。
【請求項１１】
前記搬送装置は前記搬送方向（Ｘ）に前記媒体を搬送するためにモーターによって駆動されるロールを含む、請求項１に記載のプリンタ。
【請求項１２】
前記搬送装置は前記媒体支持面の上で前記搬送方向（Ｘ）と平行な方向に前記ガイドを動かす駆動部を含む、請求項１に記載のプリンタ。
【請求項１３】
前記１つ以上の板バネは前記プリントヘッド固定具の対向し合う側にある２つのアクチュエータの間で延びている、請求項１２に記載のプリンタ。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、媒体に印刷するためのプリンタに関し、当該プリンタは、
媒体を支持するための媒体支持面と、
前記媒体支持面に対向するプリントヘッドを固定するためのプリントヘッド固定具（print  head  fastening）と、
前記媒体支持面上で延びるガイドと、
前記プリントヘッド固定具を動かすために前記ガイドに沿って走査方向（Ｙ）に移動可能な走査プリントキャリッジと、
前記媒体支持面と平行で且つ前記走査方向（Ｙ）に実質的に垂直な搬送方向（Ｘ）に前記媒体及び前記走査プリントキャリッジを互いに対して搬送するための搬送装置（transporter）と、
を含み、当該プリンタは、前記プリントヘッド固定具を前記走査プリントキャリッジに連結しつつ、前記走査プリントキャリッジに対する前記プリントヘッド固定具の搬送方向と平行な方向（Ｘ）におけるの動きを可能にするサスペンション構造を含む。
【背景技術】
【０００２】
プリントヘッドは帯状の媒体（a  swath  of  the  medium）にインク画像を適用するために走査方向に沿って動くことができる。紙シート等の媒体は、空白の帯状の媒体がプリントヘッドの下に動かされて印刷されるように段階的に（stepwise）搬送方向に送ることができる。画像の印刷の間、キャリッジはプリントヘッドにより連続したスワスを印刷するために走査方向に沿って前後に駆動される。搬送装置は連続するスワスのそれぞれの間で媒体を段階的に送るために設けられている。
【０００３】
搬送装置による、プリントヘッドに対して媒体を段階的に送る際の正確な配置は非常に重要である。プリンタが高解像度のグラフィックを印刷するのに用いられる高解像プリンタの場合、媒体の正確な配置の必要性が高まる。したがって、媒体の配置のための精度要件が高まっている。
【０００４】
いくつかの解決策が提案されている。具体的には、プリントヘッド固定具に対するプリントヘッドの配置の精度が、プリントヘッド固定具に対する及び／又は他のプリントヘッドに対する各プリントヘッドの位置を較正するために、追加のアクチュエータを加えてプリントヘッドを例えば媒体搬送方向に又は回転的に動かすこと等の多くの技術を用いて改善されてきた。
【０００５】
しかしながら、これらの位置の較正のための解決策は、記録媒体を搬送方向に送る際の誤差に起因する位置の誤差を何ら考慮に入れていない。さらに、スピード及び生産性の高まりに伴って、媒体を高精度で短期間に搬送することができる搬送装置を提供することが一層難しくなっている。技術的に可能であったとしても、そのような搬送装置のコストは経済的に現実不可能であろう。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００６】
【特許文献１】米国特許出願公開第２００２／１５８１４４号明細書
【発明の概要】
【発明が解決する課題】
【０００７】
プリントヘッド及び記録媒体をお互いに対して高精度で位置決めできるようにする改善されたプリンタを提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００８】
したがって、媒体に印刷するためのプリンタが提供される。当該プリンタは、前記媒体を支持するための媒体支持面と、前記媒体支持面に対向するプリントヘッドを固定するためのプリントヘッド固定具と、前記媒体支持面の上で延びるガイドと、前記プリントヘッド固定具を動かすために前記ガイドに沿って走査方向（Ｙ）に移動可能な走査プリントキャリッジと、前記媒体支持面と平行で且つ前記走査方向（Ｙ）に実質的に垂直な搬送方向（Ｙ）に前記媒体及び前記走査プリントキャリッジを互いに対して搬送する搬送装置とを含む。本発明に係るプリンタでは、サスペンション構造は弾性変形可能であり、前記プリントヘッド固定具を前記走査プリントキャリッジに連結しつつ、前記搬送方向と平行な方向（Ｘ）における前記走査プリントキャリッジに対する前記プリントヘッド固定具の動きを可能にする。
【０００９】
そのような可動のプリントヘッド固定具により、記録媒体の位置決めにおける誤差がプリントヘッドキャリッジに対して、故に記録媒体に対してプリントヘッド固定具の位置を調整することによって補償され得る。
【００１０】
特許文献１には、流体吐出器フレーム内に１つ以上の流体吐出器を含む流体吐出方法及びシステムが記載されている。流体吐出器フレームは、プリントヘッドノズルの解像度に比べて高い印刷解像を可能にするために介在フレーム内で可動に配置されている。しかしながら、特許文献１には流体吐出器フレームのための支持構造についての記載がない。
【００１１】
本発明で用いられるサスペンション構造はプリントヘッド固定具を支持しながら、弾性変形できる。これは、プリントヘッド固定具が走査プリントキャリッジに対して動く場合に、互いに接触するプリントヘッド固定具及び走査プリントキャリッジの要素が摺動するか又は摩擦を生成する必要性を防止する。摩擦力を制御して正確な位置決めを可能にすることは困難である。とりわけ、静摩擦力は一般に動摩擦力よりも強い。そのため、２つの要素をお互いに対して動かすには、先ず、静摩擦力を解消する必要がある。静摩擦力を解消するために、静摩擦力を上回る適用力（applied  force）が必要になる。そのような適用力が静摩擦力を上回ると直ぐに、相対移動が起こる。その結果、動摩擦力が優勢となるが、これらは静摩擦力よりも相当小さく、それ故に適用力よりも相当小さいため、相対移動が急で制御不可能なものとなる。弾性変形可能なサスペンション構造を用いることで、摩擦力の生成が回避されるため、走査キャリッジに対するプリントヘッド固定具の配置を正確に制御することができる。
【００１２】
また、サスペンション構造において弾性力を用いることで、往復動作におけるヒステリシスが減少する。
【００１３】
なお、サスペンション構造の適用によって、記録媒体の搬送の誤りを補償することもできる。適用可能性の範囲はそのような用途に限定されない。例えば、プリントヘッドの位置の較正を容易にするために又はプリンタの別の部分で生成される特定の振動を分離するためにも使用され得る。当業者には他の用途が明らかであると考えられる。
【００１４】
一実施形態では、サスペンション構造は、走査プリントキャリッジに対するプリントヘッド固定具の１つの並進及び１つの回転自由度に対応して弾性変形可能である。前記自由度は、
搬送方向（Ｘ）への並進、及び
媒体支持面に垂直な軸（Ｚ）を中心とする回転（Ｒｚ）である。
【００１５】
上述したように、サスペンション構造は、走査プリントキャリッジに対する、故に媒体支持面に対するプリントヘッド固定具の動きを可能にする。この実施形態では、プリントヘッド固定具を正しい位置に移動又は回転させることにより、記録媒体に対するプリントヘッド固定具上のプリントヘッドの配置の並進誤差を容易に修正できるだけでなく、回転誤差も補償され得る。そのため、本実施形態に係る比較的シンプルなサスペンション構造は、記録媒体の位置の回転及び方向（即ち並進）誤差の補償を可能にする。さらに、上述したように、そのような弾性力に基づくサスペンションシステムでは、摩擦又はヒステリシスがないため、高精度の配置システムがもたらされる。弾性力ベースのサスペンションシステムのさらなる利点はメンテナンスが少なく（潤滑が必要ない）、比較的寿命が長い（消耗が最小限に抑えられる）点である。
【００１６】
走査プリントキャリッジに対して制限されていないプリントヘッド固定具は少なくとも６つの自由度（ＤＯＦ）（互いに垂直な３つの並進自由度（Ｘ、Ｙ、Ｚ）と、互いに垂直な軸を中心とする３つの回転自由度（Ｒｘ、Ｒｙ、Ｒｚ））を有する。プリントヘッド固定部は剛性（例えば、ねじり剛性又は非変形性）であることが好ましいが、プリントヘッド固定部の変形により追加の自由度が存在し得る。同様に、プリントヘッド固定具は前記の６つの自由度のうちの１つ以上で動くことができないことが好ましい。これらの自由度におけるプリントヘッドキャリッジに対するプリントヘッド固定具の動き及び／又は位置を制限するために追加の（板）バネ等の追加の制限要素を設けることも本発明の範囲内である。これらの追加の制限要素は、別の自由度における所望の動作の間に摩擦が導入されないように選択されることが好ましい。
【００１７】
さらに、本発明に係るプリントヘッド固定具に１つ以上のプリントヘッドを適用することも本発明の範囲内である。
【００１８】
一実施形態では、サスペンション構造はさらに、走査プリントキャリッジに対する走査プリントキャリッジの少なくとも３つの自由度に対応する走査プリントキャリッジに対するプリントヘッド固定具の位置及び／又は動きを制限するために配置される。前記自由度は、
媒体支持面に垂直な方向（Ｚ）への並進、
搬送方向（Ｘ）と平行な軸を中心とする回転（Ｒｘ）、及び
走査方向（Ｙ）と平行な軸を中心とする回転（Ｒｙ）である。（Ｘ、Ｒｚ）以外のこれらの３つの自由度における動きを制限することにより、媒体に対するプリントヘッドの位置の正確な制御が可能となり、プリンタの精度が高めるられる。バネ構造はさらに走査プリントヘッドキャリッジに対するプリントヘッド固定具の走査方向（Ｙ）における位置及び／又は動きを制限するために配置される。そのため、媒体に対するプリントヘッドの高精度の制御が得られる。何故なら、（Ｙ、Ｚ）方向における動き及び回転（Ｒｘ、Ｒｙ）が制限される一方で、（Ｘ）及び（Ｒｚ）の自由度においては修正が可能だからである。
【００１９】
本発明に係るサスペンション構造は本質的に、搬送方向と平行な方向（Ｘ）における走査プリントキャリッジに対するプリントヘッド固定具の動きを可能にする弾性力を有する。本明細書で用いる弾性力はバネ様の性質（spring-like  quality）を意味する。低い弾性力、即ち高い弾性率を有することは硬いバネ、例えばバネ定数が大きいフックのバネ（Hookean  spring）のような弾性物体を含意する。それとは対照的に、高い弾性力、即ち低い弾性率を有することは柔軟なバネ様の性質、例えばバネ定数が小さいフックのバネを意味する。本発明で適用されるサスペンション構造の弾性力はプリンタの要件を満たすように当業者によって好適に選択され得る。
【００２０】
一実施形態によれば、プリントヘッド固定具及び走査プリントヘッドキャリッジを連結するサスペンション構造は、媒体支持面に垂直な軸（Ｚ）を中心とする回転方向における走査プリントキャリッジに対するプリントヘッド固定具の動きを可能にする。バネ構造は走査方向（Ｙ）への動きを制限するが、媒体支持面に垂直な軸（Ｚ）を中心とする回転を可能にするため回転が可能である。媒体に対するプリントヘッドの回転オフセット又は変位をプリントヘッド固定具を回転させることで容易に修正できる。同様に、搬送方向における並進オフセット又は変位もプリントヘッド固定具を搬送方向に動かすことで修正することができる。
【００２１】
一実施形態によれば、プリンタは、走査プリントキャリッジ及びプリントヘッド固定具を連結し、搬送方向と実質的に平行な方向にプリントヘッド固定具を動かすアクチュエータを含む。走査プリントキャリッジ及びプリントヘッド固定具を連結するアクチュエータを設けることにより、搬送方向においてプリントヘッドが必要な高精度で配置され得る。
【００２２】
一実施形態によれば、プリンタは走査プリントヘッドキャリッジ及びプリントヘッド固定具を連結する少なくとも２つのアクチュエータを含む。少なくとも２つのアクチュエータは、少なくとも２つのアクチュエータが同じ方向に作動した場合は搬送方向（Ｘ）と実質的に平行な方向及び媒体支持面に実施的に垂直な軸（Ｚ）を中心とする回転方向にプリントヘッド固定具を動かす。少なくとも２つのアクチュエータはプリントヘッド固定具の対向し合う側に設けられていることが好ましい。走査印刷キャリッジ及びプリントヘッド固定具を連結する少なくとも２つのアクチュエータを設けることにより、少なくとも２つのアクチュエータが反対方向に作動する場合に、プリントヘッドが搬送方向と、媒体支持面に実質的に垂直な軸（Ｚ）を中心とする回転方向とにおいて必要な高精度で配置され得る。そのため、少なくとも２つのアクチュエータは協働して、プリントヘッドの配置における並進及び回転誤差を修正可能なシンプル且つ高精度のプリントヘッド配置システムを提供できる。
【００２３】
さらなる実施形態によれば、サスペンション構造は搬送方向（Ｘ）と平行な方向に第１の弾性力を提供し、走査方向（Ｙ）に第２の弾性力を提供する板バネを含み得る。第１の弾性力は第２の弾性力よりも高い。板バネは、搬送方向（Ｘ）において走査プリントキャリッジに対するプリントヘッド固定具の動きが可能となるように搬送方向（Ｘ）において柔軟なバネとして作用する一方で、板バネは、走査方向（Ｙ）において走査プリントキャリッジに対するプリントヘッド固定具の位置及び／動きが制限されるように、走査方向（Ｙ）において制限要素として作用する。板バネは走査プリントキャリッジに対するプリントヘッド固定具の動きを可能にするために搬送方向（Ｘ）と平行な方向に比較的高い弾性力を有する。板バネは折り畳まれてもよい。板バネにおいて所望の方向（この場合は走査方向（Ｘ））に延びる１つの又は複数の折り目（folds）は右方向（right  direction）（この場合は走査方向（Ｙ））に比較的高い弾性力を提供し得る。複数の折り目は板バネの少なくとも１つの端部から該板バネに実質的に垂直に延びることが好ましい。
【００２４】
さらなる実施形態によれば、サスペンション構造は板バネの骨組（framework）を含む。板バネの骨格を設けることにより、プリントヘッド固定具に走査プリントキャリッジに対する安定性が提供され得る。交差させた板バネは第１の方向において走査プリントキャリッジに対するプリントヘッド固定具の位置を制限する一方で、別の方向では比較的高い弾性力を提供する。
【００２５】
一実施形態によれば、骨組は交差させた板バネ（crossed  leaf  springs）を含む。交差させた板バネを設けることにより、板バネはプリントヘッド固定具に走査プリントキャリッジに対する安定性を提供し得る。交差させた板バネは少なくとも２つのアクチュエータの間を実質的に走査方向（Ｙ）に延びている。交差させた板バネの面は走査方向（Ｙ）と実質的に平行に方向付けることができ、プリントヘッド固定具を走査方向（Ｙ）において制限するために走査方向（Ｙ）に高い剛性を有する制限要素が得られる。交差させた板バネはお互いに対して傾斜するように配置され、係る角度はプリントヘッド固定具が搬送方向（Ｘ）に動いた場合に、プリントヘッド固定具が前方向に動くか又は後方向に動くかに応じて増加するか又は減少する。そのため、プリントヘッド固定具を比較的簡単に制御された形で搬送方向（Ｘ）に動かすことができる。媒体支持面に垂直な軸（Ｚ）を中心とする回転を可能にするため柔軟性を提供するために１つ以上の折り目を板バネに設ける及び／又は連結してもよい。
【００２６】
一実施形態によれば、板バネは開口及び／又は幅が小さい部分（reduced  width  portion）を備える。板バネの開口及び／又は幅が小さい部分はサスペンション構造の重さを低減する。
【００２７】
切り欠きも板バネの交互配置（interleaving）を可能にすることから、コンパクトなデザインの板バネの長さが増大する。増大した長さは応力を低減する及び／又は板バネのストローク（stroke）を大きくする。
【００２８】
さらなる実施形態によれば、サスペンション構造は搬送方向（Ｘ）及び走査方向（Ｙ）と平行な方向に比較的高い弾性力を有し、搬送方向及び走査方向に垂直な方向に比較的低い弾性力を有するロッドを含む。そのため、搬送方向（Ｘ）及び走査方向（Ｙ）において、走査プリントキャリッジに対するプリントヘッド固定具の（制御された）動きが可能となる。しかしながら、走査プリントキャリッジに対するプリントヘッド固定具の位置及び／又は動きは搬送方向（Ｘ）及び走査方向（Ｙ）に垂直な方向において制限される。後者の方向は媒体の支持面に垂直な方向（Ｚ）であり得る。そのため、プリントヘッドキャリッジの回転及び並進が得られる。板バネの実施形態とは対照的に、ロッドは搬送方向（Ｘ）及び走査方向（Ｙ）の両方で柔軟なバネとして作用する。ロッドは板バネよりもコンパクトであり得る。即ち、ロッドは板バネよりもスペースを取らないため有利であり得る。
【００２９】
一実施形態によれば、サスペンション構造は、搬送方向（Ｘ）と平行な方向に比較的高い弾性力を有し、走査方向（Ｙ）と、走査方向及び搬送方向に垂直な方向とにおいて比較的低い弾性力を有する追加の板バネを含む。搬送方向（Ｘ）と平行な方向に比較的高い弾性力を有し、走査方向（Ｙ）と、走査方向及び搬送方向に垂直な方向とにおいて比較的低い弾性力を有する追加の板バネを設けることによって、走査方向（Ｙ）において必要な安定性が得られ得る。また、Ｚ軸を中心に比較的高い弾性力が提供され得る。
【００３０】
さらなる実施形態によれば、プリンタが提供され、アクチュエータはローレンツモーター（Lorentz  motor）を含む。適用力（applied  force）が電流及び磁界と線形比例するモーターであるローレンツモーターは、２つの部位の間に力を提供するだけで、機械的な連結がないために２つの部位間に摩擦がないため有利である。特定の実施形態によれば、ローレンツモーターはボイスコイルモーターを含む。ボイスコイルモーターはデザインが比較的シンプルである。
【００３１】
一実施形態によれば、２つのアクチュエータはプリントヘッド固定具の２つの側に位置する。２つの側にあるアクチュエータはプリントヘッド固定具のために搬送方向（Ｘ）及び／又は媒体支持面に垂直な軸（Ｚ）を中心とする回転方向において十分な作動を提供する。
【００３２】
一実施形態によれば、プリンタはコントローラを含み、該コントローラは
２つのアクチュエータを同じ方向に作動させてプリントヘッド固定具を搬送方向（Ｘ）と平行に動かす及び／又は
２つのアクチュエータを反対方向に作動させてプリントヘッド固定具を媒体支持面に垂直な軸（Ｘ）を中心とする回転方向に動かすようにプログラムされている。
【００３３】
一実施形態によれば、搬送装置は媒体を搬送方向（Ｘ）に搬送するためにモーターにより駆動されるロールを含む。
【００３４】
ロールはプリンタを通じて媒体を駆動する上で効果的であり得る。
【００３５】
一実施形態によれば、搬送装置は媒体支持面の上でガイドを搬送方向（Ｘ）と平行な方向に動かすために駆動部を含む。
【００３６】
この実施形態では、印刷の間に媒体がプリントヘッドに対して動かないように保持され得る。
【００３７】
一実施形態では、バネ構造は走査方向（Ｙ）に実質的に延びる１つ以上の板バネにより又は走査方向（Ｘ）及び搬送方向（Ｙ）と実質的に垂直に延びる１つ以上のロッドにより形成される。
【００３８】
一実施形態では、１つ以上の板バネはプリントヘッド固定具の対向し合う側にある２つのアクチュエータの間で延びている。
【図面の簡単な説明】
【００３９】
添付の図面を参照しながら、本発明の実施形態を一例として説明する。添付の図面において、対応する参照符号は対応する部分を示す。
【図１Ａ】図１Ａはプリンタを示す。
【図１Ｂ】図１Ｂは印刷アセンブリを示す。
【図２Ａ】図２Ａは図１Ｂの走査プリントキャリッジの詳細を示す。
【図２Ｂ】図２Ｂは走査プリントキャリッジの側面図を示す。
【図３】図３は４つの異なる位置にある走査プリントキャリッジの上面図を示す。
【図４】図４はサスペンション構造がロッドを含む実施形態を示す。
【発明を実施するための形態】
【００４０】
図１Ａは、大判インクジェットプリンタを用いて印刷が得られる画像形成装置３６等のプリンタを示す。大判画像形成装置３６は、印刷アセンブリ、例えば図１Ｂに示すインクジェット印刷アセンブリが配置される筐体２６を含む。画像形成装置３６は、画像受容部材２８、３０を格納する格納手段と、印刷後に画像受容部材２８、３０を回収する排紙ステーションと、マーキング材料２０の貯蔵手段とを含む。図１Ａでは、排紙ステーションは排紙トレイ３２として具現化されている。任意で、排紙ステーションは、印刷後に画像受容部材２８、３０を処理するための処理手段、例えば折機又は穿孔機を含んでいてもよい。大判画像形成装置３６は、プリントジョブを受信するための手段と、任意でプリントジョブを操作するための手段をさらに含む。これらの手段は、ユーザーインターフェースユニット２４及び／又は制御ユニット３４、例えばコンピュータを含み得る。
【００４１】
ロール２８、３０によって供給される媒体、例えば紙に画像が印刷される。ロール２８はロール支持部Ｒ１で支持されているのに対して、ロール３０はロール支持部Ｒ２で支持されている。あるいは、媒体のロール２８、３０の代わりに、カットシートの媒体を用いてもよい。ロール２８、３０から切り落とされた印刷後の媒体のシートは排紙トレイ３２に溜まる。
【００４２】
印刷アセンブリで用いるそれぞれのマーキング材料は４つの容器２０に貯蔵される。容器２０は、プリントヘッドにマーキング材料を供給するためにプリントヘッドとそれぞれ流体接続されるように構成されている。
【００４３】
ローカルユーザーインターフェースユニット２４はプリントエンジンと統合され、表示ユニット及び制御パネルを含み得る。あるいは、制御パネルは、例えばタッチスクリーン制御パネルの形で表示ユニットに統合されていてもよい。ローカルユーザーインターフェース２４は、印刷装置３６内に設置された制御ユニット３４に接続されている。例えばコンピュータである制御ユニット３４は、例えば印刷工程を制御するためにプリントエンジンにコマンドを出すように適合されたプロセッサを含む。画像形成装置３６は任意でネットワークＮに接続されていてもよい。ネットワークＮへの接続をケーブル２２の形で概略的に示しているが、係る接続は無線によるものであってもよい。画像形成装置３６は、ネットワークを通じてプリントジョブを受信し得る。また、ＵＳＢポートを通じてプリンタにプリントジョブが送信されるように、プリンタのコントローラは任意でＵＳＢポートを備えていてもよい。
【００４４】
図１Ｂはインクジェット印刷アセンブリ３を示す。インクジェット印刷アセンブリ３は、媒体２を支持するための媒体支持面を含む。図１Ｂでは、媒体支持面としてプラテン１を示しているが、媒体支持面は代替的に平面であってもよい。図１Ｂに図示するプラテン１は、矢印Ａで示すように、その軸を中心にモーターにより回転可能な回転ドラムである。ロールは、媒体を搬送方向Ａ、Ｘに動かす搬送装置として機能する。媒体支持面は、支持面に対して媒体を固定位置で保持するための吸引孔を任意で備えていてもよい。インクジェット印刷アセンブリ３は、走査プリントキャリッジ５内で媒体支持面に対向するプリントヘッドを固定するためのプリントヘッド締結具に搭載されたプリントヘッド４ａ〜４ｄを含む。走査プリントヘッドキャリッジ５は、好適なガイド手段６、７によってガイドされて、主走査方向Ｂ、Ｙに往復移動する。プリントヘッド４ａ〜４ｄのそれぞれはオリフィス面９を含み、オリフィス面９は少なくとも１つのオリフィス８を備えている。プリントヘッド４ａ〜４ｄは、画像受容部材２に対してマーキング材料の液滴を吐出するように構成されている。プラテン１、キャリッジ５及びプリントヘッド４ａ〜４ｄは、それぞれ好適な制御手段１０ａ、１０ｂ及び１０ｃによって制御される。
【００４５】
画像受容部材２はウェブ又はシート状の媒体であってもよく、例えば、紙、段ボール、ラベルシート、コート紙、プラスチック又は織物で構成され得る。あるいは、媒体２は、エンドレス又は非エンドレスの中間部材であってもよい。循環的に動かされ得るエンドレス媒体の例としては、ベルト又はドラムが挙げられる。媒体２は、流体のマーキング材料を備える４つのプリントヘッド４ａ〜４ｄに沿って、プラテン１により搬送方向Ａ、Ｘに動かされる。
【００４６】
走査プリントヘッドキャリッジ５は４つのプリントヘッド４ａ〜４ｄを運び、媒体２を主走査方向Ｂ、Ｘに走査できるように、プラテン１と平行な主走査方向Ｂ、Ｘに往復移動され得る。本発明を説明するために４つのプリントヘッド４ａ〜４ｄのみを図示している。実際には、任意数のプリントヘッドを用いてもよい。いずれにせよ、マーキング材料１色につき少なくとも１つのプリントヘッド４ａ〜４ｄが走査プリントヘッドキャリッジ５に配置される。例えば、白黒プリンタの場合では、一般に黒色のマーキング材料を含む少なくとも１つのプリントヘッド４ａ〜４ｄが存在する。
【００４７】
あるいは、白黒プリンタは、黒色の画像受容部材２に適用される白色のマーキング材料を含んでもよい。複数の色を含むフルカラープリンタの場合では、各色（通例、黒、シアン、マゼンタ及び黄色）につき少なくとも１つのプリントヘッド４ａ〜４ｄが存在する。フルカラープリンタでは、黒色のマーキング材料は他の色のマーキング材料に比べて頻繁に使用されることが多い。そのため、黒色のマーキング材料を含むプリントヘッド４ａ〜４ｄを、他の色のマーキング材料を含むプリントヘッド４ａ〜４ｄよりも多く走査プリントキャリッジ５に設けてもよい。あるいは、黒色のマーキング材料を含むプリントヘッド４ａ〜４ｄは、別の色のマーキング材料を含むプリントヘッド４ａ〜４ｄよりも大きくてもよい。
【００４８】
キャリッジ５はガイド手段６、７によってガイドされる。ガイド手段６、７は、図１Ｂに示すようにロッドであり得る。これらのロッドは、好適な駆動手段（図示せず）によって駆動され得る。あるいは、キャリッジ５は、他のガイド手段、例えばキャリッジ５を移動させることが可能なアームによってガイドされてもよい。他の代替案としては、媒体２を主走査方向Ｂ、Ｘに動かすことが挙げられる。
【００４９】
各プリントヘッド４ａ〜４ｄは、少なくとも１つのオリフィス８を有するオリフィス面９を含む。少なくとも１つのオリフィス８は、プリントヘッド４ａ〜４ｄ内に設けられた、流体のマーキング材料を含む圧力室と流体連通されている。オリフィス面９には、複数のオリフィス８が副走査方向Ａと平行に一直線に並んでいる。図１Ｂでは、プリントヘッド４ａ〜４ｄにつき８つのオリフィス８を図示しているが、実際の実施形態では、プリントヘッド４ａ〜４につき数百のオリフィス８が設けられ、任意でそれらが複数の列に並び得ることが分かる。図１Ｂに図示するように、プリントヘッド４ａ〜４ｄのそれぞれは、プリントヘッド４ａ〜４ｄのそれぞれに対応するオリフィス８が主走査方向Ｂにおいて一列に並んで配置されるように、互いに平行に配置されている。これは、最大で４つのオリフィス８（それぞれが別々のプリントヘッド４ａ〜４ｄの一部を成している）を選択的に作動させることで、主走査方向Ｂに線状に並んだ画像ドットが形成され得ることを意味する。この、プリントヘッド４ａ〜４ｄを平行に配列し、それに対応してオリフィス８を一列に並べる構成は、生産性の向上及び／又は印刷品質の改善にとって有利である。あるいは、プリントヘッド４ａ〜４ｄのそれぞれのオリフィス８が、一列ではなくジグザグ状（staggered  configuration）に配置されるように、複数のプリントヘッド４ａ〜４ｄをプリントキャリッジ上に隣接配置してもよい。例えば、これは、印刷解像度を高めるか又は有効印刷領域を拡大するために行われ得る（主走査方向に一回走査することで対処され得る）。オリフィス８からマーキング材料の液滴を吐出することによって画像ドットが形成される。
【００５０】
マーキング材料を吐出する際、マーキング材料の一部がこぼれてプリントヘッド４ａ〜４ｄのオリフィス面９に残留することがある。オリフィス面９上に存在するインクは、液滴の吐出及びこれらの液滴を画像受容部材２に配置する上で悪影響を及ぼすことがある。従って、過剰なインクをオリフィス面９から取り除くことが有利であり得る。過剰なインクは、例えばワイパーで拭き取ること及び／又は例えばコーティングによってもたらされる表面の好適な抗濡れ性により取り除かれ得る。
【００５１】
図２Ａは、ガイド６、７によってガイドされて主走査方向Ｙ（図１ＢにおけるＢ）に往復移動する図１Ｂの走査プリントキャリッジ５の詳細を示す。キャリッジ５は、媒体支持面に対向するプリントヘッドを固定するためのプリントヘッド固定具４１を含む。プリントヘッド固定具４１はプリントヘッド４ａ〜４ｄのための空間を提供する孔４２を備え得る。走査プリントキャリッジ５はガイドに沿って媒体の上を走査方向（Ｂ、Ｙ）に移動してプリントヘッド固定具４１を動かすことができる。媒体支持面１と平行で且つ走査方向（Ｂ、Ｙ）に実質的に垂直な搬送方向（Ａ、Ｘ）に媒体及び走査プリントキャリッジをお互いに対して搬送するために搬送装置が設けられている。
【００５２】
プリンタは、走査プリントキャリッジ５及びプリントヘッド固定具４１を連結してプリントヘッド固定具４１を搬送方向（Ｘ）と実質的に平行な方向に動かすアクチュエータ４３を含み得る。アクチュエータ４３により、搬送装置による搬送方向における媒体の配置の誤差が修正され得る。
【００５３】
プリンタは、走査プリントキャリッジ５及びプリントヘッド固定具４１を連結して、プリントヘッド固定具４１を搬送方向（Ｘ）と実質的に平行な方向に及び媒体支持面に実質的に垂直な軸（Ｚ）を中心とする回転方向に動かす少なくとも２つのアクチュエータ４３を含み得る。２つのアクチュエータ４３はプリントヘッド固定具４１の２つの対向する側に位置し得る。
【００５４】
アクチュエータ４３はローレンツモーターであり得る。ローレンツモーターは、適用力が電流及び磁界と線形比例するアクチュエータである。それらは２つの部位の間に力を提供するだけで、２つの部位の間に振動を伝達しないため有利である。キャリッジ５に対するプリントヘッド固定具４１の位置を測定するために別個の測定システム、例えば光学エンコーダシステムを用いてもよい。測定システムはコントローラに接続されていてもよい。コントローラはアクチュエータ４３に接続されてアクチュエータ４３を制御し得る。コントローラは、
２つのアクチュエータを同じ方向に作動させてプリントヘッド固定具を搬送方向（Ｘ）と平行に動かす及び／又は
２つのアクチュエータを反対方向に作動させてプリントヘッド固定具を媒体支持面に垂直な軸（Ｘ）を中心とする回転方向に動かすようにプログラムされ得る。ローレンツモーターはボイスコイルモーターであり得る。ボイスコイルモーターはデザインが比較的シンプルである。
【００５５】
アクチュエータは要求される精度（required  precision）における摩擦に起因するヒステリシスにより制御がより難しい送りネジ（lead  screw）であり得る。他のアクチュエータは例えばカム駆動又は圧電であり得る。
【００５６】
プリンタは、プリントヘッド固定具４１を走査プリントキャリッジ５に連結しつつ、走査プリントキャリッジに対してプリントヘッド固定具が搬送方向と平行な方向（Ａ、Ｘ）に動くことができるようにするサスペンション構造４５を有し得る。サスペンション構造４５は、プリントヘッド又はアレイを保持し得るプリントヘッド固定具４１が走査プリントキャリッジに対して搬送方向と平行な方向（Ｘ）に動くことができるようにする。
【００５７】
プリンタは、プリントヘッド固定具４１を走査プリントキャリッジ５に連結しつつ、走査プリントキャリッジに対してプリントヘッド固定具が搬送方向と平行な方向（Ａ、Ｘ）に及び媒体支持面に垂直（例えばＸ及びＹに垂直）な軸（Ｚ）を中心とする回転方向に動くことができるようにするサスペンション構造４５を有し得る。
【００５８】
サスペンション構造は搬送方向（Ｘ）と平行な方向において比較的高い弾性力を有し、走査方向（Ｙ）において比較的低い弾性力を有する板バネ４７を有し得る。板バネ４７は必要な柔軟性を提供するために第１の板バネ部４９及び第２の板バネ部５１を備え得る。図示のように、サスペンション構造４５は板バネ４７の骨格を含む。骨格の板バネ４７は中間部５３で交差されて（crossed）コンパクトなデザインで追加の長さを生み出し得る。交差された板バネ４７は、走査方向（Ｙ）におけるプリントヘッド固定具４１の位置を制限する一方で、板バネ４７はプリントヘッド固定具４１が搬送方向（Ｘ）に動くことができるようにする。そのため、交差させた板バネ４７はプリントヘッド固定具及び／又はプリントヘッドキャリッジの４つの自由度（Ｙ、Ｚ、Ｒｘ、Ｒｙ）を制限するために配置されている。サスペンション構造４５は、搬送方向（Ｘ）と平行な方向に比較的高い弾性力を有し（即ち、弱いバネ）、走査方向（Ｙ）と、走査方向及び搬送方向に垂直な方向とにおいて比較的低い弾性力を有する（即ち、硬いバネ）追加の板バネ５９を備える。
【００５９】
図２Ｂは、追加の板バネ５９のデザインが異なる図１Ａのキャリッジ５の側面図を示す。追加の板バネ５９は搬送方向（Ｘ）と平行な方向において比較的高い弾性力を有し、搬送方向（Ｙ）と、走査方向及び搬送方向に垂直な方向とにおいて比較的低い弾性力を有する。板バネ４７、４９、５９は重さを抑えるために開口５５及び／又は幅が小さい部分を備え得る。
【００６０】
代替的な実施形態では、搬送装置は、ガイドを媒体支持面の上で搬送方向（Ｘ）と平行な方向に動かす駆動部を含み得る。この場合、媒体は固定され得るのに対して、キャリッジは媒体の上でＸ及びＹに動かされる。
【００６１】
図３は、キャリッジに対してプリントヘッド固定具４１が４つの異なる位置にある走査プリントキャリッジ５の上面図を示す。プリントヘッド固定具４１が柔軟に動くことができるようにする板バネ４７を示す。第１の板バネ部４９及び第２の板バネ部５１は必要な柔軟性を提供する。板バネ４７はキャリッジ５に対するプリントヘッド固定具４１の位置を制限する。プリントヘッド固定具４１は（図３を縦に（portrait  view）見た場合に垂直方向である）搬送方向（Ｘ）に動くことができる一方で、走査方向（Ｙ）及び／又は（Ｚ）等のそれに垂直な方向では制限されている。それに加えて、プリントヘッド固定具４１の回転（Ｒｘ）及び（Ｒｙ）はバネ構造によって制限される一方で、回転（Ｒｚ）は可能となっている。プリントヘッド固定具４１の対向し合う側にある両方のアクチュエータ４３を同じ方向に作動させると、プリントヘッド固定具４１がキャリッジ５に対して真っ直ぐな動作で搬送方向（Ｘ）に動く。図３の上の３つの図から分かるように、プリントヘッド固定具４１は搬送方向（Ｘ）（即ち図３の垂直方向）に動かされ、プリントヘッドの位置の並進誤差（translation  error）を修正できる。図３では、動作の間に、プリントヘッド固定具４１の一方側（図３の上側）の交差させた板バネ４７の間の角度が動作の間に大きくなるのに対して、プリントヘッド固定具４１の反対側（図３の下側）の交差させた板バネ４７間の角度は小さくなるのが分かる。これはプリントヘッド固定具４１を制御された形で動かすことを可能にする。なお、本発明の範囲内で、柔軟性を、ひいてはプリントヘッド固定具４１の動きを高めるために、板バネ４７に１つ以上の折り目を搬送方向（Ｘ）に設けることができる。
【００６２】
図３の下の図は、プリントヘッド固定具４１の対向し合う側にある２つのアクチュエータ４３が反対方向に作動された場合を示す。プリントヘッド固定具４１は搬送方向（Ｘ）及び走査方向（Ｙ）に垂直な軸（Ｚ）を中心に回転することができる。このように、プリントヘッドの配置の回転誤差を修正することができる。
【００６３】
図４は、サスペンション構造が搬送方向（Ｘ）及び走査方向（Ｙ）と平行な方向に比較的高い弾性力を有し、搬送方向及び走査方向に垂直な方向において比較的低い弾性力を有するロッド６１を含む実施形態を示す。そのため、ロッドは搬送方向（Ｘ）及び走査方向（Ｙ）において柔軟なバネ構造要素を形成する一方で、それに垂直な方向において弾力的なバネ構造要素又は制限要素を形成する。
【００６４】
ここでも、追加の板バネ５９が設けられ得る。追加の板バネ５９は搬送方向（Ｘ）と平行な方向に比較的高い弾性力を有し、走査方向（Ｙ）と、走査方向及び搬送方向に垂直な方向とにおいて比較的低い弾性力を有する。ロッド６１は他の解決策に比べて比較的コンパクトで且つシンプルな解決策を提供する。要求されるストロークに応じて、ロッドは、ロッドを用いるデザインの欠点であり得るＺ方向へのプリントヘッド固定具の変位をある程度提供し得る。
【００６５】
開示した実施形態は、様々な形で実施可能な本発明の例示に過ぎないことが分かる。従って、本明細書で開示した具体的な構造及び機能についての詳細を限定的に解釈するのではなく、請求項の根拠として及び事実上適切な全ての詳細構造で本発明を様々な形で用いるのを当業者に教示するための例示的根拠として解釈すべきである。さらに、本明細書で使用の用語及び表現は限定を意図したものではなく、むしろ本発明の理解可能な説明を提供するために用いたものである。
【００６６】
本明細書で使用の「ａ」又は「ａｎ」は１つ以上と定義される。本明細書で使用の別の又は続きの（subsequent）という用語は、少なくとも第２以上と定義される。本明細書で使用の含有する及び／又は有するという用語は、含む（即ち、他の要素又はステップを除外しない）を意味すると定義される。クレーム中の参照符号はクレーム又は本発明の範囲を限定するものと解釈すべきでない。特定の手段が相互に異なる従属クレームに記載されていても、それはこれらの手段の組み合わせを有利に用いることができないことを意味するものではない。本発明の範囲は下記のクレームによってのみ限定される。
【図１Ａ】
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【図１Ｂ】
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【図２Ａ】
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【図２Ｂ】
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【図３】
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【図４】
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【国際調査報告】
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