JP2002103724A - プリンタ - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 本発明は、印刷アーチファクトが可能な限り
回避されるようなプリンタを提供することを目的とす
る。 【解決手段】 本発明は、走査キャリッジ上に取り付け
られたプリントヘッドと、主走査方向及び上記主走査方
向に対して略垂直なサブ走査方向に上記走査キャリッジ
及び受像材料を互いに対して移動させる移動手段と、上
記走査キャリッジを主走査方向に案内する案内手段とを
有するプリンタに関わる。このプリンタは、上記主走査
方向における上記走査キャリッジの移動中に上記案内手
段に対して上記走査キャリッジを自動的に変位する変位
手段を更に有する。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、走査キャリッジ上
に取り付けられたプリントヘッド、走査キャリッジ及び
受像材料を互いに対して主走査方向及び主走査方向に対
して略垂直なサブ走査方向に移動する移動手段、及び、
主走査方向に走査キャリッジを案内する案内手段を有す
るプリンタに関わる。

【０００２】

【従来の技術】この種類のプリンタは、米国特許第５７
７１０５０号から公知である。この公知のプリンタ中の
移動手段は、サブ走査方向において例えば、一枚の紙の
ような受像材料をプリントヘッドに対して変位させるロ
ーラを含む。走査キャリッジは、コンベヤベルトを用い
て一組の案内ロッド上で主走査方向に変位される。この
プリンタのプリントヘッドは、主走査方向における走査
キャリッジの走査パス中に複数のピクセル行が印刷され
るよう、サブ走査方向に延在する線形の行のインクジェ
ットプリント素子を有する。可能な限り可視の印刷アー
チファクトを回避するために公知のプリンタは、サブ走
査方向においてプリントヘッド及び受像材料が互いに対
して占有する位置を各走査パスの前に調節する手段を具
備する。これら手段は、受像材料上に設けられる位置合
わせ精度マークを検出するためにプリントヘッド上に配
置されたセンサを有する。更に、これら手段は、センサ
によって伝達される信号に依存して、受像材料に対する
プリントヘッドの位置を変化させるアクチュエータを有
する。各走査パスの後、位置合わせ精度マークがプリン
トヘッドを用いて受像材料上に印刷される。次に受像材
料がサブ走査方向に変位される。受像材料が正確な距離
にわたって変位される場合、センサは、所定の場所で位
置合わせ精度マークを検出し、従って、印刷のためのピ
クセルの新しい行とプリントヘッドの行との間の距離が
正しいことを確実にする。しかしながら、受像材料が正
確な距離にわたって移動されない場合、センサは、測定
された場所と位置合わせ精度マークの所定の場所との間
で偏差を検出する。この結果として、プリントヘッドが
受像材料に対して適当な位置を占有するまで、走査キャ
リッジに対してプリントヘッドをサブ走査方向に変位さ
せるよう信号が伝達される。幾つかのピクセル行が後続
する走査パスにおいて印刷され、その後新しい位置合わ
せ精度マークが受像材料上に印刷される。

【０００３】公知のプリンタは、顕著な不都合な点を有
する。各走査パスの前の受像材料に対するプリントヘッ
ドの精密な調節にもかかわらず、可視の印刷アーチファ
クトが生じ得ることが分かり、これら印刷アーチファク
トはプリントヘッドの印刷素子の一つの故障又は他の不
正確な動作によるものではない。これらアーチファクト
は、とりわけプリンタ荷重及び周囲条件に依存し得る。

【０００４】

【発明が解決しようとする課題】本発明は、印刷アーチ
ファクトを可能な限り回避するプリンタを提供すること
を目的とする。

【０００５】

【課題を解決するための手段】このためには、請求項１
記載の冒頭部分のプリンタが発明され、このプリンタ
は、主走査方向における走査キャリッジの移動中に案内
手段に対して上記走査キャリッジを自動的に変位する変
位手段を有することを特徴とする。このようにして上記
印刷アーチファクトの相当部分が回避され得ることが分
かる。このような印刷アーチファクトがどこで発生する
か明確でないが、より綿密な検査は、走査キャリッジの
移動中の案内手段上での走査キャリッジの案内を不正確
にするために減少され得る幾つかのエラー源があること
を示す。従って、走査移動中に走査キャリッジが案内手
段に対して動く、例えば、わずかに斜めにすることが可
能である。更に、案内手段自体、例えば、案内ロッド又
は案内ロッドの組が完全に真直ぐでなくてもよい。最初
はしばしば完全に真直ぐであるこの種類の案内ロッド
は、熱的応力又は機械的ストレスにより、上記プリンタ
の組立後に大きい又は小さい程度で湾曲されてもよい。
これら湾曲は幾つかの場合において恒久的な性質にな
る。一つ一つの偏差は、多くの場合重要でないが、これ
ら偏差全てを一緒に合わせるとピクセルが不正確な位置
に認知できるほどに印刷され、可視の印刷アーチファク
トが生じるといった結果を招く。走査パス中に案内手段
に対して走査キャリッジを自動的に即ち、プリンタ自身
によって、変位する変位手段をプリンタに設けることに
よって、全てのこれら偏差が補正され得る。結果とし
て、ピクセルが印刷アーチファクトが回避され得るよう
正確な位置に印刷される。本発明によるプリンタの更な
る利点は、正確な機械的調節をより少なく必要とするこ
とである。走査キャリッジの案内における偏差は、走査
キャリッジを変位することで常に補正され得る。これ
は、結果としてプリンタのための生産費用を節約させ
る。更に、従来技術から充分に公知の後処理が行われた
支持表面によって支持されること無く、より精密でなく
従ってより安価な案内手段、例えば、一組の比較的薄い
ロッドを使用し得る。

【０００６】一つの好ましい実施例では、走査キャリッ
ジはサブ走査方向に変位可能である。本実施例は、印刷
素子印刷時間を調節することで補正され得ない全ての印
刷アーチファクトを防止することが可能といった利点を
有する。このようにして、比較的な簡単なプリンタで良
いイメージを印刷することが可能となる。更なる好まし
い実施例では、走査キャリッジは、サブ走査方向におい
て考えられるような略一定の位置を占有するような方法
で変位可能である。サブ走査方向における走査キャリッ
ジの位置が本実施例における走査キャリッジの移動中に
略一定で維持されるため、受像材料に対する走査キャリ
ッジの位置もその方向において略一定で維持される。こ
のようにして、主走査方向における走査キャリッジの移
動中、少なくともサブ走査方向において走査キャリッジ
上に取り付けられるプリントヘッドも受像材料に対して
略一定の位置を占有する。これは、印刷されたイメージ
中に可視の印刷アーチファクトが形成されることを簡単
な方法で更に防止する。

【０００７】一つの好ましい実施例では、少なくとも２
つのヘッドが走査キャリッジ上に取り付けられる。本実
施例では、本発明は夫々のヘッドに対する補正が単に走
査キャリッジを案内手段に対して変位させることで同時
に行われるといった更なる利点を提供する。これは、走
査キャリッジ上に取り付けられる全てのプリントヘッド
に対して、印刷アーチファクトにつながり得る相当の数
の偏差を１つの動作で補正する比較的高価でない方法で
ある。

【０００８】更なる実施例では、プリンタは広幅フォー
マットの受像材料に適合される。広幅フォーマットの受
像材料、即ち、Ａ４よりも幅が広い受像材料の場合、走
査キャリッジは比較的多量の距離にわたって移動され
る。結果として、プリンタは案内機構における偏差によ
り感応である。ここでは本発明は、Ａ０のように非常に
広い幅のフォーマットの場合においてさえもこれら偏差
が変位手段を用いて補正され得るため、イメージの品質
に対して悪影響を与えないといった特定の利点を提供す
る。

【０００９】一実施例では、変位手段は、走査キャリッ
ジ及び案内手段に動作上接続される２つのアクチュエー
タを有する。本実施例では、本発明によるプリンタは、
簡単な方法で得られる。２つのアクチェータが主走査方
向における走査キャリッジの２つの端に接続される場
合、走査キャリッジの最大の変位が可能となる。アクチ
ュエータは、電磁気、磁気歪、空気式、又は油圧アクチ
ュエータを含む全ての電気機械的補助でもよい。しかし
ながら、比較的迅速に反応し、安定した偏向を有し、電
子制御回路における使用を容易にする略線形のボルト／
偏向特性を有するため、圧電アクチュエータを使用する
ことが好ましい。圧電アクチュエータの中でも、セラミ
ック多層アクチュエータ（ＣＭＡ）が多量の偏向を有し
小さい作動電圧だけを要求するため特に好適である。

【００１０】更なる実施例では、走査キャリッジは、変
位手段を用いて、主走査方向及びサブ走査方向に対して
略垂直な方向に変位可能である。このようにして、第３
の方向（受像材料に対して略垂直）における偏差も補正
され得る。各印刷素子の印刷時間を調節する代わりにこ
のようにして補正することは、プリンタにおけるデータ
処理がより少ない荷重を受けるといった利点を提供す
る。更に、このようにして、例えば、送り表面における
偏差又は受像材料自体の波形の結果として生じる受像材
料における乱れが補正され得る。

【００１１】更なる好ましい実施例では、プリントヘッ
ドが走査キャリッジ上にリリース式に取り付けられる。
プリントヘッドが置換可能な本実施例では、本発明は、
プリントヘッドのリリース式な取り付けにおいて更なる
調節手段を統合する必要がないといった更なる利点を提
供する。例えば、受像材料が不正確に送られたためにプ
リントヘッドがサブ走査方向に変位されなくてはならな
い場合、これは、本発明による変位手段の補助で原則と
して行われ得る。原則として、補正手段を用いてこの補
正及び／又は他の小さい補正を実施することが可能であ
り、この補正手段によって走査キャリッジに対するプリ
ントヘッドの位置が例えば、上記引用された米国特許明
細書から公知の方法で制御される。しかしながら、この
米国特許明細書の実施例によるプリンタは、各プリント
ヘッドに対して複雑な調節手段が与えられなくてはなら
ないといった不都合な点を有し、これは比較的高価であ
る。

【００１２】

【発明の実施の形態】ここで、本発明を以下の例を参照
して詳細に説明する。

【００１３】図１ 図１は、インクジェットプリンタを示す図である。本実
施例では、プリンタは、一枚の紙のような受像材料３を
支持し４つのプリントヘッド４ａ、４ｂ、４ｃ、及び４
ｄ（一つの色：黒、シアン、マゼンタ、及び黄色に対し
て一つずつ）の方向に送る２組のローラ１及び２を有す
る。ローラの組２は、モータ４によって駆動可能であ
る。この場合、２つのローラのうち上にあるローラが矢
印Ａの方向に活動的に駆動される。結果として、受像材
料３は、プリントヘッドに対して移動され得るようサブ
走査方向Ｙに変位され得る。走査キャリッジ５は、４つ
のプリントヘッド４ａ、４ｂ、４ｃ、及び４ｄを有し、
ローラの組１及び２に対して平行な主走査方向Ｘに往復
して移動され得る。この目的のために、コンベヤベルト
６が走査キャリッジ５に固定され、それにより走査キャ
リッジ５はロッド７及び８によって形成される案内シス
テム上で移動され得る。サブ走査方向Ｙ及び主走査方向
Ｘにおける走査キャリッジの移動により、プリントヘッ
ド４は受像材料３を完全に走査し得る。走査キャリッジ
は、その４つの最も外側のコーナに動作上接続される４
つの支持部９を介して案内システムと摺動的な関係にあ
る。これら各支持部にはピエゾアクチュエータが設けら
れ、このピエゾアチュエータを手段として走査キャリッ
ジがロッド７及び８に対して変位され得る。このように
して走査キャリッジは、サブ走査方向Ｙにおいて並進し
て移動され得、更に面ＸＹにおいて回転される。方向Ｘ
に対して垂直な面における回転も可能である。このよう
にして、走査キャリッジ５の案内における偏差の全ての
要求される補正を得ることが可能である。

【００１４】４つのプリントヘッド夫々は、多数の印刷
素子（図示せず）を有し、これら各印刷素子はノズルを
備えたインクダクトを含む。各インクダクトは、そのダ
クト中の圧力を急速に増加させる手段を具備する。本実
施例では、上記手段は、熱素子（図示せず）を有する。
この素子の作動により、ガスバブルがダクト中で突然形
成される。結果として生じる圧力の増加により、ノズル
を通じて一滴のインクが受像材料３の方向に吐出され
る。このタイプのプリンタはバブルジェット（登録商
標）プリンタとして公知であるが、このプリンタに本発
明は制限されない。各プリントヘッドの熱素子が走査キ
ャリッジ及び受像材料の互いに対する移動中にイメージ
の点で活性化される場合、個々のインク滴から作られる
カラーイメージが受像材料上に形成される。この種類の
インクジェットプリンタで受像材料が印刷されるとき、
上記受像材料又はその一部は固定の場所に分割され、こ
れら固定の場所はピクセル行及びピクセル列の通常の場
を形成する。本実施例では、主走査方向に延在するピク
セル行はサブ走査方向に延在するピクセル列に対して垂
直である。結果となる別々の場所には一つ以上のインク
滴が供給され得る。１単位の長さ当たりの場所の数は、
印刷されたイメージの解像度として定義され、例えば、
４００×６００d.p.i（１インチ（２．５４センチメー
トル）当たりのドット（dots per inch））として示
される。

【００１５】図２ 図２では、プリントヘッド４の前部に幾つかのノズル１
０が設けられ、これらノズルは非常に拡大されて示され
る。実際の実施例では、ノズルの数は、典型的に１プリ
ントヘッド当たり２００乃至３００とより多くなる。本
例では、プリントヘッド４は、２行のノズル１１及び１
２を有し、これらノズルは、互いから量ｄ１（典型的に
数ミリメートル）だけ離間されている。１行内のノズル
は、１／３００インチ（０．００８４６６７センチメー
トル）に等しい量ｄ２だけ離間されている。つまり、１
行のノズルの解像度は１インチ（２．５４ｃｍ）当たり
３００ノズル（３００npi）である。連続するノズルが
（行に対して主に平行な方向に）ｄ２の半分の量だけ離
間されるように互いに対して夫々の行を移動させること
で、結果となるプリントヘッドは６００npiの解像度を
有する。

【００１６】図３ 図３は、サブ走査方向における走査キャリッジ５の補正
を概略的に示す図である。同図は、４つのプリントヘッ
ド４が設けられた走査キャリッジ５に対する案内として
機能する単一のロッド７を示す。ロッド７は、完全に真
直ぐでなく、これは図中、非常に誇張されたスケールで
示される。図中、左から右に動くとして、受像材料３に
対する１回の走査パス中の走査キャリッジ５の３つの位
置が示される。ロッド７が真直ぐでないため、公知のプ
リンタが使用された場合、走査キャリッジ５は受像材料
３に対して波動を実施し、印刷されたイメージに印刷ア
ーチファクトが形成される。しかしながら、例示するよ
うにプリンタには、サブ走査方向Ｙに走査キャリッジ５
を変位する変位手段を具備する。本例では、変位手段
は、ピエゾアクチュエータ（図示せず）を夫々具備する
支持部９を有する。支持部９は、ロッド７に軸受１５に
よって接続される。軸受１５は、各方向においてロッド
７に対して、支持部９による遊びから実質的に自由な移
動を可能にする。これは、走査キャリッジ５とロッド７
との間で全ての機械的ストレスが形成されることを防止
する。

【００１７】このプリンタでは、走査パス中の走査キャ
リッジ５の位置は、常にモニタされている。この目的の
ために、走査キャリッジ５には２つのセンサ２１及び２
２が設けられる。これらセンサ夫々を用いて、走査キャ
リッジ５の位置が基準線２０に対して測定される。この
プリンタでは、この基準線は、レーザ銃６０から投射さ
れるレーザビームによって形成される。レーザビーム２
０は印刷中続く。結果として、走査キャリッジ５の位置
はどの時間においても測定され得る。走査キャリッジが
レーザビーム２０に対して基準から逸れた位置を占有す
ることをセンサが示す場合、センサは、対応するアクチ
ュエータが活性化されるようその偏差に対応する信号を
出射する。結果として、走査キャリッジ５は再び基準線
２０を辿るよう案内手段７に対して変位される。ロッド
７に対する走査キャリッジ５の第１の位置は、図の左側
に示される。ロッド７の比較的多量の湾曲により、左側
の支持部９の圧電アクチュエータは比較的多量の偏向を
与えるよう非常に活性化される。このようにしてだけレ
ーザビーム２０に対して良い位置が実現されることが可
能である。走査キャリッジ５の第２の位置は、中央に示
される。ここでは、ロッド７の偏差は非常に小さいため
支持部９のピエゾアクチュエータは偏向されたとしても
僅かである。図の右側には、第３の位置が示され、ここ
ではアクチュエータは走査キャリッジ５がロッド７に対
して変位されるよう活性化される。このようにして、走
査キャリッジ５はサブ走査方向に略一定の位置を占有す
る。結果として、プリントヘッド４も受像材料３に対し
て可能な最も一定の位置を占有し、これは印刷アーチフ
ァクトの危険を最小化する。

【００１８】本発明は、案内手段に対する走査キャリッ
ジの変位がレーザビームによってモニタされるプリンタ
に制限されない。金属片を基準線として使用することも
可能であり、センサは光学的、磁気的、超音波的、又は
他の方法で作動する。従来技術から充分に公知の、接触
型又は非接触型の他の方法も本発明によるプリンタにお
いて使用され得る。

【００１９】別の実施例では、走査キャリッジの位置
は、受像材料の平坦な姿勢において全ての偏差を補正す
ることが出来るよう受像材料及び／又は送り表面に対し
て測定される。サブ走査方向における補正、及び、走査
キャリッジの速度又は吐出の瞬間の調節と組み合わせ
て、全ての方向における全ての偏差を補正することが可
能である。

【００２０】各プリンタにおける各走査パス上の走査キ
ャリッジの位置を測定しそれに依存して、案内手段に対
して走査キャリッジを変位する必要はない。固定の偏
差、例えば、案内ロッドの最初の湾曲又は送り表面の湾
曲だけが可視の印刷アーチファクトを結果としてもたら
すことが非常に可能である。この場合、主走査方向にお
ける走査路の長さにわたる偏差の単一の測定が充分であ
る。この測定をプリンタの組立後に行うことが可能とな
り、その後結果となるデータはプリンタのメモリに記憶
される。その後、主走査方向における走査キャリッジの
各走査パスでは、印刷アーチファクトを回避するために
案内手段に対して走査キャリッジを変位させるよう上記
データが使用され得る。

【００２１】図４ 図４は、プリンタのブロック図である。図示するよう
に、プリンタの制御ユニット４０は、プリントヘッド制
御ブロック５０、紙送り制御ブロック５１、走査キャリ
ッジ制御ブロック５２、及び、ピエゾ制御ブロック５２
を有する。本実施例では、ユニット４０はブロック５０
乃至５３によって象徴的に示される機能を実施するため
にプログラムされたマイクロコンピュータとして構成さ
れる。紙送り制御ブロック５１は、本実施例では、サブ
走査方向Ｙに受像材料３を送る、モータ４によって駆動
されるローラ２を有する、受像材料の送りシステムの動
作を制御する。走査キャリッジ制御ブロック５２は、ロ
ッド７及び８によって形成される案内手段上で主走査方
向Ｘに走査キャリッジ５を往復させる走査手段（図示せ
ず）、より特定的にはコンベヤベルトの作動を制御す
る。ピエゾ制御ブロック５３は、走査キャリッジの支持
部９中のピエゾアクチュエータ（図示せず）の作動を制
御する。示す実施例では、主走査方向における走査キャ
リッジの移動中のこの作動に対して、制御ユニット４０
の一部を成すメモリ５４中に記憶されるデータが使用さ
れる。これらデータは、走査の長さ全体にわたる走査キ
ャリッジの案内における正味の偏差を一度だけ測定する
ことによって得られる。プリントヘッド制御ブロック５
０は、受像材料３上にイメージが形成され得るよう走査
キャリッジ５の移動中に４つのプリントヘッド４夫々の
個々のノズル（図示せず）を制御する。

【図面の簡単な説明】

【図１】インクジェットプリンタを示す図である。

【図２】プリントヘッドの前部を非常に拡大されたスケ
ールで示す図である。

【図３】サブ走査方向における走査キャリッジの補正を
示す図である。

【図４】プリンタのブロック図である。

【符号の説明】

１，２ ローラ ３ 受像材料 ４ モータ ４ａ，４ｂ，４ｃ，４ｄ プリントヘッド ５ 走査キャリッジ ６ コンベヤベルト ７，８ ロッド ９ 支持部 １１，１２ ノズル １５ 軸受 ２０ レーザビーム ２１，２２ センサ ４０ 制御ユニット ５０ プリントヘッド制御ブロック ５１ 紙送り制御ブロック ５２ 走査キャリッジ制御ブロック ５３ ピエゾ制御ブロック ５４ メモリ ６０ レーザー銃

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 イェルーン ヨーハネス ヘルトルーダ クーネン オランダ国，5975 アーカー セフェニュ ム，モレンフェルトウェッハ 48 Ｆターム(参考） 2C064 CC04 CC11 2C480 CA01 CA55 CB31 CB40 CB45 DB08 DB17

Claims (8)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 走査キャリッジ上に取り付けられたプリ
   ントヘッドと、 主走査方向及び上記主走査方向に対して略垂直なサブ走
   査方向に上記走査キャリッジ及び受像材料を互いに対し
   て移動させる移動手段と、 上記走査キャリッジを上記主走査方向に案内する案内手
   段とを有するプリンタであって、 上記主走査方向における上記走査キャリッジの移動中
   に、上記案内手段に対して上記走査キャリッジを自動的
   に変位する変位手段を有することを特徴とするプリン
   タ。
2. 【請求項２】 上記走査キャリッジは、上記変位手段を
   用いて上記サブ走査方向に変位可能であることを特徴と
   する請求項１記載のプリンタ。
3. 【請求項３】 上記走査キャリッジは上記サブ走査方向
   において略一定の位置を占有するように変位可能である
   ことを特徴とする請求項２記載のプリンタ。
4. 【請求項４】 少なくとも２つのプリントヘッドが上記
   走査キャリッジ上に取り付けられることを特徴とする請
   求項１乃至３のうちいずれか一項記載のプリンタ。
5. 【請求項５】 広幅フォーマットの受像材料を印刷する
   ことに適合されることを特徴とする請求項１乃至４のう
   ちいずれか一項記載のプリンタ。
6. 【請求項６】 上記変位手段は、上記走査キャリッジ及
   び上記案内手段に動作上接続された２つのアクチュエー
   タを有することを特徴とする請求項１乃至５のうちいず
   れか一項記載のプリンタ。
7. 【請求項７】 上記走査キャリッジは、上記変位手段を
   用いて上記主走査方向及び上記サブ走査方向に対して略
   垂直な方向に変位可能であることを特徴とする請求項１
   乃至６のうちいずれか一項記載のプリンタ。
8. 【請求項８】 プリントヘッドは、上記走査キャリッジ
   上にリリース式に取り付けられることを特徴とする請求
   項１乃至７のうちいずれか一項記載のプリンタ。