JP2002240291A - 連続インクジェットプリントヘッドおよびインク滴を移す方法 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 改良された連続インクジェット装置を提供す
る。 【解決手段】 プリントヘッドは、長さ寸法を定めてい
るノズルアレイの部分を伴うノズルアレイを含む。滴形
成機構は、ノズルアレイと関連して位置決めされる。滴
形成機構は、経路に沿って進行している第１の体積を有
するインク滴を形成するための第１の状態および経路に
沿って進行している第２の体積を有するインク滴を形成
するための第２の状態において動作可能である。システ
ムは、経路に沿って進行しているインク滴に力を与え
る。第１の体積を有するインク滴が経路から分岐するよ
うな方向に力が与えられ、第１の体積を有するインク滴
および第２の体積を有するインク滴の少なくとも１つは
長さ寸法に対して移動される。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】関連出願の相互参照 参照は、共通に譲渡された、共に継続している米国出願
番号０９／７５０，９４６、名称、ガス流インク小滴の
分離を有するプリントヘッドおよびインク小滴の分岐方
法、ＪｅａｎｍａｉｒｅおよびＣｈｗａｌｅｋの名前で
２０００年１２月２８日に出願；共に継続している米国
出願番号０９／７５１，２３２、名称、連続的インクジ
ェットプリント方法および装置、Ｊｅａｎｍａｉｒｅお
よびＣｈｗａｌｅｋの名前で２０００年１２月２８日に
出願；および米国ドケット番号８２００１、名称、連続
的インクジェットプリントヘッドおよびインク滴の回転
方法、ＨａｗｋｉｎｓおよびＪｅａｎｍａｉｒｅの名前
で、ここで同時に出願、になされる。

【０００２】

【発明の属する技術分野】本発明は、一般に、インクジ
ェットプリントヘッドの設計および製造に関し、そし
て、特に、レシーバに対するプリントヘッドの位置を変
えることなくレシーバ上の印刷インク滴の位置を一様に
移すために構成されるプリントヘッドに関する。

【０００３】

【従来の技術】伝統的に、デジタル的に制御されるイン
クジェット印刷能力は、２つの技術のうちの１つによっ
て達成される。「ドロップ−オン−デマンド」として共
通に参照された第１の技術は、インク滴がレシーバ上に
衝突することが要求される場合にのみ、プリントヘッド
内に形成されたノズルからインク滴を噴出させる。「連
続的」として共通に参照された第２の技術は、インク滴
がレシーバ上に衝突することが要求されない場合に、排
水溝によって捕らえられるインク滴を伴って、プリント
ヘッド内に形成されたノズルからインク滴を連続的に噴
出させる。

【０００４】図１を参照して、プリントヘッド１２０
は、概して、（ノズル列に沿う方向において測られる）
プリントヘッド長１２４を定めるノズル１２２のほぼ線
形列を含む。プリントヘッド１２０は、速いスキャン方
向１２８において静止レシーバ１２６を横切ってスキャ
ンされる。速いスキャン１２８が終了していた後、レシ
ーバ１２６はプリントヘッド１２０と関連してレシーバ
移動方向１３０に移動される。

【０００５】一般的に、レシーバ移動１３０は、速いス
キャン方向１２８に対して直角であるかまたは実質的に
直角であり、そして、レシーバ１２６は、遅いスキャン
方向１３２にプリントヘッド１２０を移すことよりむし
ろレシーバ移動１３０において移動される。プリントヘ
ッド１２０は、（容易にプリントヘッド長１２４と比較
されるように概略的に示される）増加量によって、レシ
ーバ１２６に対して物理的に位置がずらされるノズル１
２２を伴って、速いスキャン方向１２８において、その
後再びスキャンされる。全体的な結果は、遅いスキャン
方向におけるプリントヘッド１２０の移動である。一般
的に、遅いスキャン方向１３２におけるレシーバ１２６
に対するプリントヘッド１２０の移動は、ノズルのノズ
ル間隔１３４に対する分数である。一般的に、遅いスキ
ャン方向１３２は、また、速いスキャン方向１２８に対
して直角であるかまたは実質的に直角である。あるい
は、プリントヘッド１２０は、レシーバ１２６に対して
プリントヘッド１２０を物理的に移動させるために遅い
スキャン方向１３２において物理的に進まされ得る。レ
シーバ１２６は、また、レシーバ１２６に対するプリン
トヘッド１２０の移動を達成するために遅いスキャン方
向１３２において移動されることができる。いずれの状
況においても、プリントヘッド１２０またはレシーバ１
２６の何れかが移動される。一般的に、上述の移動は、
コントローラ１３４によって制御される。多くの市販の
デスクトッププリンタ（ドロップ−オン−デマンドプリ
ンタなど）は、このように作動する。

【０００６】連続的インクジェットプリンタにおいて、
プリントヘッド１２０のサイズや複雑さから、レシーバ
１２６は、プリントヘッド１２０よりもむしろ速いスキ
ャン方向１２８に移動する。多くの場合に、プリントヘ
ッド長１２４は、ページ幅であって、プリントヘッド長
１２４に対して垂直なレシーバ１２６の速いスキャン方
向１２８を伴うレシーバ１２６の全幅を横切って延び
る。このタイプのプリントヘッドおよび／またはプリン
タは、「ページ幅」プリントヘッド／プリンタとして一
般に参照される。あるいは、プリントヘッド１２０は速
いスキャン方向１２８においてスキャンされ、それか
ら、プリントヘッド１２０が速いスキャン方向１２８に
おいて再びスキャンする前に、遅いスキャン方向１３２
において進まされる。

【０００７】いくつかの連続的印刷アプリケーションに
おいて、ノズル１２２によって生成される（レシーバ１
２６に対する）印刷インク滴のパターンを移動させるた
めにプリントヘッド１２０を遅いスキャン方向１３２に
移動させることは、望ましい。例えば、いくつかの従来
のページ幅プリンタにおいて、プリントヘッド１２０
は、その長さ（遅いスキャン方向１３２）と平行な方向
において左右に短い距離を移動させられ、またはうろう
ろさせられる。この移動は、プリントヘッド１２０のノ
ズル間隔１３４の不規則性を補償するために用いられる
ことができる。ノズル間隔１３４に対する典型的ノズル
は、印刷点の間の所望の距離の倍数である。そのよう
に、プリントヘッド１２０はその長さに沿って僅かに移
動され、そして、速いスキャン１２８は全ての所望の点
を印刷するために一度かそれ以上繰り返される。一般的
に、移動された印刷滴パターンは、レシーバ１２６に対
して遅いスキャン方向１３２にプリントヘッド１２０を
移動させることによって作られる。

【０００８】しかしながら、レシーバ１２６は遅いスキ
ャン方向１３２に移動され（ｔｒａｎｓｌａｔｅｄ）る
か、または移動され（ｄｉｓｐｌａｃｅｄ）、一方、プ
リントヘッド１２０は遅いスキャン方向１３２に静止し
たままである。

【０００９】遅いスキャン方向のプリントヘッドの移動
は、非常に正確である。そのように、このタスクを実行
する市販の機械式装置は、全体的なプリンタ・コストを
増加させ、複雑であり、失敗しがちである。その上、商
業上利用できるプリントヘッドは、プリントヘッドの長
さに沿う流体加速のために急速に移動するかまたはうろ
うろされるときに、しばしば不十分にしか実行しない。
これは特にページ幅プリントヘッドにとって真実であ
る。なぜならページ幅プリントヘッドが、一般にプリン
トヘッドの全長にわたって分布される極めて長い流体溝
を有するからである。プリントヘッドの迅速な移動は、
流体加速の逆の影響を強める。そのように、その長さ
（概して、レシーバに対して遅いスキャン方向）に沿っ
て移動できる改良されたプリントヘッドのために必要が
ある。

【００１０】その上、画質を改善するために遅いスキャ
ン方向においてレシーバ上に印刷されるインク滴パター
ンの場所を調整することは、有利である。

【００１１】

【発明が解決しようとする課題】この事については、ノ
ズルからノズルへの空間（ノズル間の距離）に対する全
体の空間によってプリントヘッドを移動させること、う
ろうろさせること、または移動させることは、選択され
たノズルに異なるデータを印刷させることを許容し、そ
れによってイメージ人工物を減少させる。プリントヘッ
ド運動（移動）は、これを達成するために速く起こるこ
とを必要とする。概して、この運動は、速いスキャン方
向のスキャンに要求される時間よりも、継続時間におけ
る非常に短い時間において完了される。再び、この運動
を完成する現在利用できる機械装置は、システム・コス
トおよび複雑さを増やす。そのように、レシーバ上に印
刷されるインク滴パターンの場所を調整することができ
る改良されたプリントヘッドが必要である。

【００１２】また、イメージ人工産物を抑制するために
速いスキャン方向と関連して僅かにプリントヘッドの角
度を変えるためにレシーバに印刷されるインク滴パター
ンの場所を調整することは利点である。例えば、プリン
トヘッドの下を通過する間、レシーバの角度が変わる場
合には、この状況は概して起こる。これらの状況の多く
において、速いスキャン方向と関連してプリントヘッド
の角度を変えることは、印刷インク滴がレシーバ上に間
違って見当を合わせる（ｍｉｓｒｅｇｉｓｔｅｒｉｎ
ｇ）（間違った場所に印刷されること）のを防止するた
めに速く起こることを必要とする。再び、速いスキャン
方向と関連してある角度にプリントヘッドを移動するた
めの現在利用できる機械装置は、費用および複雑さを加
える。その上、これらの装置は、装置の追加的な重量の
ために、速いスキャン方向のプリントヘッドの運動の
間、プリントヘッドの動作のじゃまをすることができ
る。そのように、ノズルの列から印刷される滴の角度を
変えることができる改良されたプリントヘッドが必要で
ある。

【００１３】本発明の目的は、その長さに沿って移動で
きる改良されたプリントヘッドを提供することである。

【００１４】本発明の他の目的は、急速に正確迅速にプ
リントヘッドの動作のじゃまをすることなく、プリント
ヘッドの長さと平行な方向における移動された印刷滴を
正確に、かつ速く生成し、その長さに沿って速く移動で
きる改良されたプリントヘッドを提供することである。

【００１５】本発明の他の目的は、レシーバに対する角
度を通して印刷インク滴のパターンを速く回転させるこ
とができる、改良されたプリントヘッドを提供すること
である。

【００１６】本発明のさらに他の目的は、レシーバまた
はプリントヘッドを移動させずにレシーバ上に印刷され
るインク滴の移動パターンを生成することである。

【００１７】本発明のさらに他の目的は、コストを減ら
し、信頼性を増やした改良されたプリントヘッドを提供
することである。

【００１８】

【課題を解決するための手段】本発明の特徴にしたがっ
て、連続インクジェット印刷装置は、長さ次元を定めて
いるノズルアレイの部分を伴うノズルアレイを含む。滴
形成機構は、ノズルアレイと関連して配置される。滴形
成機構は、経路に沿って進行している第１の体積を有す
るインク滴を形成するために第１の状態、および経路に
沿って進行している第２の体積を有するインク滴を形成
するために第２の状態において操作可能である。システ
ムは、経路に沿って進行しているインク滴に力を作用さ
せる。その力は、長さ次元に沿って互いに関連して移動
される第１の体積を有するインク滴が経路から分岐する
ような方向において作用する。

【００１９】本発明の他の特徴にしたがって、連続イン
クジェットプリントヘッドから放出されるインク滴を移
動する方法は、経路に沿って進行するる第１の体積を有
する第１のインク滴を形成すること；経路に沿って進行
する第２の体積を有する第１のインク滴を形成するこ
と；第１の体積を有する第１のインク滴を経路から分岐
させること；経路に沿って進行する第１の体積を有する
第２のインク滴を形成すること；経路に沿って進行する
第２の体積を有する第２のインク滴を形成すること；お
よび、第１の体積を有する第２のインク滴を、第１の体
積を有する第１のインク滴に関して移された経路から分
岐させることを含む。

【００２０】本発明の他の特徴にしたがって、インク滴
を移動する方法は、経路に沿って進行する第１の体積を
有する第１のインク滴を形成すること；第１の体積を有
する第１のインク滴を経路から分岐させること；経路に
沿って進行する第１の体積を有する第２のインク滴を形
成すること；および、第１の体積を有する第２のインク
滴を、第１の体積を有する第１のインク滴に関して移さ
れた経路から分岐させることを含む。

【００２１】本発明の他の特徴にしたがって、連続イン
クジェット印刷装置はノズルアレイを含む。経路に沿っ
て進行している第１のインク滴を形成し、経路に沿って
進行している第２のインク滴を形成するように操作可能
な滴形成機構はノズルアレイと関連して配置される。第
２のインク滴が経路から分岐するにつれて第２のインク
滴が第１のインク滴と関連して移されるように、少なく
とも、ノズルアレイに関連した第１の位置と、ノズルア
レイに関連した第２の位置との間で移動可能なシステム
の一部で、第１および第２のインク滴が経路から分岐す
るような方向に、経路に沿って進行する第１および第２
のインク滴に力を与えるシステム。

【００２２】

【発明の実施の形態】本説明は、本発明にしたがう装置
の部分を構成し、またはより直接的に協動する要素に特
に向けられる。特に示されないかまたは記載されていな
い要素は、当業者に周知のさまざまな形式をとってもよ
いことが理解されるべきである。

【００２３】図２から図４を参照して、本発明を組み込
んだ装置１０は概略的に示されている。装置１０は、明
確化の目的ために拡大、縮小されることなく、概略的に
図示されているけれども、当業者は、好ましい実施例の
要素の特定のサイズおよび相互接続を容易に決定するこ
とが可能である。インクサプライ１４からの加圧インク
１２は、作動流体２０のフィラメントを作るプリントヘ
ッド１８のノズル１６を通して噴出される。一般的に、
ノズル１６は、プリントヘッド１８において形成される
インクキャビティーの上に横たわっているプリントヘッ
ド１８の膜内に形成される。インク滴形成機構２２（例
えばヒーター、圧電アクチュエータ、等）は、さまざま
な周波数で選択的に作動され、作動流体２０のフィラメ
ントを、各々堆積および質量を有する選択されたインク
滴（２６および２８のうちの一方）の流れおよび選択さ
れなかったインク滴（２６および２８のうちの他方）に
分解させる。各々のインク滴２６、２８の体積および質
量は、コントローラ２４によるインク滴形成機構２２の
作動周波数に依存する。

【００２４】インク滴偏向体システム３２からの力３０
は、各々の滴体積および質量に依存してインク滴２６、
２８を偏向させる（角度Ｄで）インク滴流れ２５と相互
に作用する。したがって、力３０は、選択されたインク
滴２６（大きい体積滴）がレシーバＷに衝突し、一方、
選択されなかったインク滴２８（小さい体積滴）が偏向
角度Ｄで一般に示されて側溝３４内に偏向されて次の使
用のためにリサイクルされることを許容するように調整
されることができる。あるいは、装置１０は、選択され
たインク滴２８（小さい体積滴）がレシーバＷに衝突
し、一方、選択されなかったたインク滴２６（大きい体
積滴）が側溝３４に衝突することを許容するように形成
されることができる。システム３２は、正圧力ソースま
たは負圧力ソースを含むことができる。力３０は、イン
ク滴流れ２５と関連してある角度に概して配置されて、
正または負のガス流であり得る。ガスは空気、窒素、そ
の他であり得る。

【００２５】図５から図７を参照して、偏向システム３
２およびレシーバに印刷される印刷インク滴３８の結果
として生じるパターン３６が示されている。基準線４０
は、遅いスキャン方向において参照点からの印刷滴の移
動を表す。図５において、参照点は、少なくとも一部が
ノズル列と実質的に平行に配置され、力３０の方向がノ
ズル１６から噴出されるインク滴に対して垂直なシステ
ム３２のエッジ４２である。あるいは、印刷滴が基準線
４２に関して移される（図６において下方へ）ように、
力３０は第１の変えられた方向（図６に示すように）に
変えられることができる。印刷滴が基準線４２に関して
移される（図７において上方へ）ように、力３０はま
た、第２の変えられた方向（図７に示すように）に変え
られることができる。

【００２６】図８および図９は本発明をインプリメント
している第１実施例を示す。システム３２の部分４８
は、（図８に示すようにシステム３２の端４２に整列さ
れた）第一の方向、および、（図９に示すようにシステ
ム３２の端４２から曲げられた）第２の方向において力
３０の方向を制御するために用いられる多数の制御羽根
４４で構成される。図８の制御羽根４４の整列はノズル
列１２２に対して垂直であり、一方、図９の制御羽根４
４の整列は変化することができるが、一般に垂直ではな
い。図９において結果として生じる印刷滴３８は、制御
羽根４４を曲げることによって生じる力３０の方向の変
更に起因して、ノズル列の方向（遅いスキャン方向１３
２）に沿って移される。制御羽根４４は、知られたＭＥ
ＭＳテクノロジーおよびテクニークを使用して製作され
ることができる。その上、制御羽根４４は、さまざまな
知られた材料から作られることができる。例えば、制御
羽根４４は、各々の制御羽根の端にある共通のサポート
位置４６のまわりに回転させられる小さい金属ピースか
ら、作られることができる。知られたコントローラは、
適当な時間に適当な角度量で、制御羽根４４を曲げるた
めに用いられることができる。

【００２７】速いスキャン方向１２８におけるプリント
ヘッド１２０の次のスキャン、力３０の変化された方向
を有する各々のスキャン、での印刷によって、図１０お
よび図１１に示されるように、移された滴４３および移
されていない滴４５を伴う印刷インク滴３８の結果とし
て生じるパターン３６は、プリントヘッドまたはレシー
バの機械的移動を伴うことなく達成できる。図１０にお
いて、インク滴３８は、１つのスキャンから他のスキャ
ンにノズル間距離の半分だけ移動される。図１１におい
て、インク滴３８は、ノズル間距離の半分より大きい量
だけ移動される。一般的に、有用な移動は、ノズルの間
の距離の単純な分数の倍数を含む。例えば、図１１にお
いて、インク滴移動は、その後の移動されたスキャン
が、追加的な、平等に空間をあけられたインク滴でスキ
ャンラインを「満たす」ことができるように、ノズル間
の距離の３分の２である。有用な移動は、また、特定の
状況の基準に依存している、１より大きい単純な分数の
倍数（例えば５／４、その他）および／または１／２よ
り小さい単純な分数の倍数（例えば１／６、その他）を
含むことができる。これらの実施例において、規則的な
間隔でラインを満たすために必要なスキャン数は、イン
クジェット式の印刷技術の当業者に認められるように、
それぞれ４および６である。

【００２８】羽根４４を作るための安価な製造方法は、
マイクロファブリケーション（ｍｉｃｒｏｆａｂｒｉｃ
ａｔｉｏｎ）の技術においてＬＩＧＡとして知られたテ
クニークである厚い重合体フィルムのＸ線パターンニン
グにより定義される羽根形の開口部内への、ニッケル、
ニッケル鉄合金またはパーマロイとして公知の合金、そ
の他のような金属の電気鋳造である。図８、図９におい
て点線４７によって羽根４４の上側で示されるように、
上面および底面で曲げられることができることを許容す
るほど曲げるために十分に薄い羽根４４は、電気鋳造さ
れたブリッジ４７によって一緒に取り付けられてもよ
い。そのため、全ての羽根４４は一緒に動く。羽根４４
はパーマロイのような磁気材料から作られ、羽根４４は
マグネットからの磁界の印加によって、羽根４４と同様
に空間を置かれ、システム部分４８の上方またはシステ
ム部分４８またはシステム部分４８の前に近いブリッジ
４７の側に配置されたポールを伴って、曲げられる。あ
るいは、羽根４４はサーボモーターからのアームによっ
て機械的に接触されることができる。印刷の前か後のど
ちらでも滴の位置はＣＣＤカメラで容易にモニタされる
ことができ、そして、所望の滴位置が達成されるまで、
羽根は、それから磁界を変える（またはサーボモータを
起動する）フィードバックループのプログラミングコン
トローラによって、調整される。例えば、羽根４４は、
伝導性のプラスチック材料からの射出成形羽根４４によ
って、システム部分４８におけるはさまれた羽根の追加
的に提供されたセットに対する静電吸引によるそれらの
位置の制御または圧電性材料で羽根４４を製作すること
による静電吸引によるそれらの位置の制御によって、ま
たは、圧電材料から羽根４４を制作し、および曲げられ
た羽根４４にその材料を帯電させることによって、製作
されることができる。

【００２９】図１２および図１３は、本発明の第２およ
び第３の実施例を示す。再び、制御羽根４４は、印刷イ
ンク滴の位置を変えるために力３０の方向を変える。こ
れらの実施例において、少なくともシステム３２の部分
４８は、１スキャンの間に整列され、次のスキャンの間
に速いスキャン方向に関して曲げられる。図１２におい
て、部分４８は矩形の形状を有して、ノズル列１２２と
関連して任意の知られた装置およびテクニークを用いて
回転させられる（５０で示されて）。部分４８が回転さ
せられるにつれて、ノズルと関連する部分４８の端から
の距離は段階的に変化し、印刷インク滴の移動をもたら
す。図１３において、部分４８の端からノズル列までの
距離が部分４８の端に沿って一定のままであるように、
部分４８は台形の形状を有する。実際問題として、印刷
インク滴の偏向の量が、部分４８からのインク滴の距離
に、あまり敏感でない（または依存する）ということが
発見された。例えば、部分４８からのインク滴の１ｍｍ
の距離の変化は、滴が部分４８の相互作用距離Ｌ（図２
の１ｍｍの垂直方向寸法）を横切った後に、２０ミクロ
ン未満の滴の偏向の変化をもたらす。そのように、極め
て正確で非常に均一なインク滴移動が要求される場合に
だけ、台形の形状は必要である。

【００３０】部分４８は、コントローラ１３４から供給
される信号に基づいて市販の回転サーボモーターによっ
て回転させられることができる。コントローラ１３４
は、印刷の前後の何れでも、印刷滴または滴の位置の与
えられた所望の移動のために要求される信号を決定する
ためにルックアップテーブルを使用することができる。
これはＣＣＤカメラで容易にモニタされることができ、
そして、回転の程度はそれから、フィードバックループ
のプログラミングコントローラ１３４によって、所望の
滴位置が成し遂げられるまで、サーボモーターへの信号
を変えることによって調整調整されることができる。図
１３におけるように、システム部分４８がノズル列１２
２と平行に保持されれば、サーボモーターはシステム部
分４８の回転側壁４９、５１によって、システム部分４
８を回転させるために用いることができる。しかし、シ
ステム部分４８の側壁４９、５１はシステム部分４８の
上部および底面上に機械的に摺動自在でなければならな
い。この例では、側壁４９、５１の右端（図１３に示す
ように）は固定された位置になければならず、そして、
側壁４９、５１が曲げられ、上部および底部空気チュー
ブ表面に沿ってスライドするとき、側壁４９、５１がシ
ステム部分４８の上部および底部表面の端を越えないよ
うに、上部および底部表面は側壁４９、５１を越えて延
ばされなければならない。

【００３１】図１４を参照して、本発明の他の実施例が
示されている。遅いスキャン方向における印刷滴の速
い、または周期的な移動が要求されるときに、この実施
例は特に適している。図１４において、制御羽根４４を
有するシステム部分４８は、第１（基準線４２と関連し
て整列配置した）および第２の（基準の線４２と関連す
るオフセットの）方向５２、５４（遅いスキャン方向、
その他の）を交替させる際に移動される。これは、第１
および第２の方向に対応する方向における印刷インク滴
３８を移動させる力３０における流れパターンを作る。
図１５は、ノズル列１２２（図３の）のノズル１６から
同時に噴出されているインク滴を伴ってレシーバスキャ
ン方向に移動するレシーバ５８上に印刷されるインク滴
３８の線５６を示している。印刷インク滴の線は、遅い
スキャン方向におけるシステム部分４８の移動の速度に
比例して移動される。印刷インク滴の移動距離は、シス
テム部分４８の移動距離と対応する。しかしながら、シ
ステム部分４８の移動は、システム部分４８がノズル列
６２の端に位置するノズル１６を通り越さないようなも
のである。そのように、システム部分４８の力３０は、
ノズル列１２２の端に位置するノズル１６から噴出され
るインク滴を逃がさない。

【００３２】システム部分４８は、コントローラ１３４
から供給される信号に基づいて市販の線形サーボモータ
ーによって図１５に示すように移動されてもよい。コン
トローラは、印刷の前後の何れでも、印刷滴の与えられ
た所望の移動または滴の位置のために必要な信号を決定
するためにルックアップテーブルを使用することができ
る。これはＣＣＤカメラで容易にモニタされることがで
きる。そして、所望の滴位置が成し遂げられるまで、移
動の程度はそれからフィードバックループのプログラマ
ブルコントローラ１３４によってサーボモーターへの信
号を変えるように調整されることができる。

【００３３】上述の実施例は、プリントヘッド１２０を
移動させることのなく、ノズル列１２２と平行な方向に
おけるノズル列から噴出されるインク滴のパターンを移
動するための装置および方法を開示する。インクジェッ
ト印刷において、レシーバの端に関してノズル列から印
刷されるインク滴のインク滴線回転を正確に制御するこ
とは有用である。インク滴線回転の制御は、レシーバの
ために整列問題（プリントヘッド等と関連する）を修正
することを助け、画像人工物を防止することを助ける。
整列問題は、始めにミス整列されたレシーバ、速いスキ
ャンの間、またはプリントヘッドなどの速いスキャンの
後に移動されている間、僅かにミス整列されるようにな
ることを含む。ロールで供給されるプリンタ（ｒｏｌｌ
ｆｅｄｐｒｉｎｔｅｒ）は、それが印刷領域をスライ
ドし、または移動するにつれて、紙の僅かな角度のミス
整列に特に影響されやすい。人の眼がレシーバの端と関
連して印刷滴の列の角度回転からもたらされる画像人工
物に対して非常に敏感だから、整列問題は、印刷技術に
おいて重要である。

【００３４】図１６を参照して、システム部分４８およ
びレシーバ上に印刷されるインク滴３８のパターン３６
の概略上面図は示されている。一般的に、ノズル列１２
２のノズル１６が同時に印刷滴を噴出するときに、パタ
ーン３６は結果として生じる。印刷滴パターン３６は、
印刷の間、レシーバ端１３６（図ｌ６に示す）に垂直
に、概して整列される。レシーバ端１３６は、ミス整列
になることができる（垂直に整列されず、曲げられる
等）。例えば、周期的にレシーバを移動させるプリンタ
（レシーバが印刷等の間、ロールから繰り出されるロー
ルで供給されるプリンタ）において起こることができる
レシーバ移動の方向に、わずかなエラーがある場合に、
これは起こることができる。図１７を参照して、レシー
バ端のミス整列を補償するために、システム部分４８
は、矩形の断面６４（図１６）から、台形の断面６６に
機械的に変形した。変形は、弾性側部材（達）６８で機
械の力６７をシステム部分４８に機械の力６７を与える
ことにより達成されることができる。システム部分４８
を変形させることは、力３０の流れを減少させ、インク
滴のより少ない偏向を生じさせる。図１７に示すよう
に、システム部分４８の左側は、変形した。そのよう
に、力３０がまた減少するにつれて、左側上の印刷滴３
８はより小さい程度（一般に７０で示される）に偏向さ
れる。インク滴偏向減少は、ノズル列の右側に向かって
配置されるノズルから噴出される滴のために徐々に減少
する。なぜならば、システム部分４８の右側に残る力３
０は実質的に一定（７０で一般に示される）だからであ
る。結果として生じるインク滴の印刷パターン３６は、
わずかな角度を通して回転させられる。あるいは、イン
ク滴回転は、右から左であることができる。システム部
分４８の変形の正確な量および形状は、印刷インク滴が
ミス整列または曲げられたレシーバに対して正確に整列
されるように選択されることができる。一般的に、イン
クジェット印刷技術の当業者にとって知られているよう
に、正確な変形は力３０の計算モデリングを使用して算
出される。そのように、レシーバ端と関連する印刷イン
ク滴の回転の整列は、プリントヘッドかレシーバを回転
させずに達成される。

【００３５】システム部分４８は、下方への力が印加さ
れるときに容易に圧縮されるコリゲーション（ｃｏｒｒ
ｅｇａｔｉｏｎｓ）（図１６に示す）を有するベローズ
の形に成形される側部材６９から構成されることができ
る。そのような力は、圧縮される側の近くのシステム部
分４８の内部の上端に取り付けられた平面磁気コイル７
１によって与えられ、システム部分４８の内部の下部に
取り付けられる平面磁気コイル７１の類似のセットにわ
たって直接に位置決めされてもよい。電流は、磁気的に
エアチューブの上面を引き下げるためにコントローラ１
３４からコイルの両セットを通して流されても良い。コ
ントローラ４８は、印刷の前後に何れにおいても、印刷
滴３８の与えられた所望の移動または滴の位置のために
必要な電流を決定するためにルックアップテーブルを使
用することができる。これはＣＣＤカメラで容易にモニ
タされることができる。そして、所望の滴位置が達成さ
れるまで、移動の程度はそれからフィードバックループ
のプログラマブルコントローラ１３４により調整され、
電流を変えることができる。あるいは、第２のベローズ
の側壁７３は第１（図１６の点線）の非常に近くに位置
されることができ、側壁６９および７３間の開口端はラ
テックスのような可撓性材料を用いて空気にシールさ
れ、真空は、ベローズを圧潰させ、システム部分４８を
圧縮するために、ベローズの側壁６９、７３間の空間に
適用される。

【００３６】図１８は、図１６、１７に示される本発明
の第２の実施例を示す。図１８において、力３０は、力
３０の流れの抵抗を増やすために制御羽根４４の対の部
材間の角度７２を変えることによってシステム部分４８
の左側で減少される。制御羽根４４は、共通のサポート
点４６の周りに回転させられる小さい金属ピースから、
知られたＭＥＭＳ技術を使用して造られることができ
る。力３０の流れがシステム部分４８の左側に減少され
るので、左側に対応する印刷インク滴３８が右側上より
も小さい程度に偏向される。あるいは、インク滴回転は
右から左であることがありえる。そのように、滴の印刷
パターン３６は、プリントヘッドまたはレシーバを移動
することなく、角度を通して回転させられる。

【００３７】羽根４４は、伝導性のプラスチック材料か
ら各々の羽根４４を射出成形によって製造されてもよ
い。モールドは、羽根４４を通して垂直に走り、羽根の
上部および底部より上に伸びているロロッド部分４５を
含んでいる。ロッドの位置は、図１８における羽根４４
の上面図に４５で示されている。後述する静電的な力に
よって羽根の選択された回転がもたらされるように、ロ
ッド４５は羽根センターから離れて位置される。各々の
羽根４４のロッド４５は、システム部分４８の上部およ
び底部における、それをねじることによってロッド４５
上に回転するその羽根４４までの位置決め穴に結合さ
れ、上部の穴の位置を決めることに結合される、各々の
羽根４４は、上部または底部システム部分４８にパター
ン作られる薄膜導体によって、位置決め穴で電気的に接
触される。コントローラ１３４は、選択可能な制御電圧
を各々の羽根４４に印加し、それによって静電吸引によ
りペアで羽根４４の角位置を制御するようにプログラム
される。羽根４５上の典型的制御電圧パターンは、図１
８に示される羽根位置のための正および負の電圧であり
える。静電学に熟練している者によって認められること
ができるように、同様に充電される羽根の間でペアで力
が起こらないのに対して、静電的な吸引力は反対に充電
される羽根のために起こる。コントローラ１３４は、印
刷の前後の何れにおいても、羽根４４の与えられた所望
の角形成または滴に位置のために必要な電圧を決定する
ためにルックアップテーブルを使用することができる。
これはＣＣＤカメラでモニタされることができる。そし
て、角形成の程度はそれからフィードバックループのプ
ログラマブルコントローラ１３４によって調整され、羽
根４４に印加される電圧の大きさを変えるる。

【００３８】図１９および図２０は、図１６および１７
に示される本発明の追加的な実施例を示す。図１９およ
び図２０において、力３０は形づくられた制限器（ｒｅ
ｓｔｒｉｃｔｏｒ ）７４（図１９において矩形、図２
０において台形）を位置決めすることによって減少され
る。制限器７４は、力３０の流れへの浸透のその程度お
よび流れの方向に沿うその長さに比例して抵抗力３０を
増加させる。制限器７４は、機械的に移動されるブロッ
クでありえる。そして、名目上、システム部分４８と関
連して位置決めされ（部分４８のくぼんだ領域など
に）、印刷滴パターンの回転が要求される場合に力３０
の流れ内に下に移動される。図１９に示される制限器７
４の上面図は、好ましくは更に力３０の流れを減らすこ
とを助けるために台形である。その上、図２０に示され
る制限器７４の上面図は、好ましくはそれほど力３０の
流れを減らさないために矩形である。力３０の流れがシ
ステム部分４８の左側で減少されているので、左側に対
応する印刷インク滴が右側よりも小さい程度に偏向され
ている。あるいは、回転は右から左でありえる。そのよ
うに、滴の印刷パターンは、プリントヘッドまたはレシ
ーバを移動することなく角度を通して回転させられる。

【００３９】気流制限器７４は、システム部分４８の一
番上の内面に、その端で添付される弾力性膜から、便利
に作られる。制限器７４の膜は、それを空気的に、シス
テム部分４８の上部内面に沿って走るとともに、システ
ム部分４８支持またはレシーバとの機械的な干渉を防止
するために選択された位置でその上面を通してシステム
部分４８に存在している狭いチューブに接続することに
よって、空気作用により膨脹されてもよい。狭いチュー
ブは、コントローラ１３４によって開閉されることがで
きる弁を通して空気のソースに接続されている。膨脹さ
れたときに、制限器７４の形状は、空気圧力によって、
そして、システム部分４８の上部の内面に添付されるそ
の表層のいかなる位置からの弾力性膜の距離によって決
定される。上面図において矩形であり、そして、その周
辺部の周りのみにシステム部分４８の内側の上面に添付
される膜は、図１９に示されるように膨張する。上面図
が台形である制限器７４は、図２０に示すように膨張す
る。コントローラ１３４は、印刷の前後に何れにおいて
も、印刷滴の与えられた所望の移動または滴の位置のた
めに必要な弁開口を決定するためにルックアップテーブ
ルを使用することができる；。移動の程度は、それから
フィードバックループのプログラマブルコントローラ１
３４によって調整されることができる。

【００４０】図２１および図２２は、図１６および１７
に示される本発明の他の実施例を示す。図２１におい
て、制御メカニズム７６が力３０と相互に作用するよう
に制御メカニズム７６を位置決めすることによって、力
３０の流れは減少される。制御メカニズム７６は、少な
くとも一つの調節可能なカンチレバー７８（図２２に示
すように）を有する。各々のカンチレバー７８は、個々
に力３０内に延びることができ（曲げられ、押され、そ
の他）、それによって、各々のカンチレバー７８の浸透
の程度および力３０の流れの方向に沿う制御メカニズム
７６の長さに依存して流れを制限する。制御メカニズム
７６は、当業者にとって周知のＭＥＭＳ技術を使用して
造られることができる。例えば、制御メカニズム７６は
電気導体を組み込むことができ、そして、各々のカンチ
レバー７８は、カンチレバー７８に電圧を印加すること
によって静電的に引きつけられる長く、薄いプレート
に、フォトリソグラフィーでパターン化されたアルミニ
ウム薄膜でありえる。電圧がないときに、各々のカンチ
レバー７８は、それらを制御メカニズム７６から離れて
伸びさせている内部応力を有するように設計されている
ことがありえる。あるいは、各々のカンチレバー７８
は、ストリップまたはその長さに沿って通過する電流に
よって加熱されるときに巻き上がるバイメタルストリッ
プでありえる。これは、また、当業者に周知である。一
般的に、図１９に示される制御メカニズム７６は、上面
図から見ると矩形である。しかしながら、カンチレバー
７８が個々に制御される限り、制御メカニズム７６は矩
形でなくてもよい。力３０の流れがシステム部分４８の
左側で減少されるので、左側に対応する印刷インク滴は
右側上よりも小さい程度に偏向される。そのように、滴
の印刷パターンは、プリントヘッドまたはレシーバを移
動することなく、角度を通して回転させられる。

【００４１】特定のカンチレバー７８に印加される電圧
は、カンチレバー７８を緊縮状態から拡張状態に動作さ
せる。本発明にしたがうシステム部分４８を通る気流を
制御するために、制御メカニズム７６上の各々のカンチ
レバー７８の位置は、コントローラ１３４から多数の電
圧信号を適用することによって調整される。電圧は、多
数の電気リードを通して制御メカニズム７６へ運ばれ、
電気リードはシステム部分４８の内部上面に製造されて
もよく、リードのシステム部分４８支持またはレシーバ
との機械的干渉を防止するために選択された位置で上面
を通してコントローラ１３４と接続するために、内部の
上面に沿って延び、システム部分４８から出る。

【００４２】カンチレバー７８が小型のために、効果的
に力３０を制御するためにそれらを非常に多数有する必
要がある。そのように、多数、例えば１００以上の電気
リードを提供する必要がある。制御メカニズム７６は、
半導体パッケージ製造の技術において知られたバンプボ
ンディング（ｂｕｍｐ ｂｏｎｄｉｎｇ）のような技術
によって、システム部分４８の範囲内でこれらの電気リ
ードに取り付けられることができる。コントローラ１３
４は、印刷滴の所望の移動の提供を十分に制御する力３
０を達成するために必要な電圧値を決定するためにルッ
クアップテーブルを使用することができる。

【００４３】あるいは、印刷の前後の何れにおいても、
滴の位置はＣＣＤカメラで容易にモニタされることがで
き、そして、所望の滴位置が達成されるまで、回転の程
度はそれからフィードバックループのプログラマブルコ
ントローラ１３４によって調整され、カンチレバーに適
用される電圧を変え、それゆえに、カンチレバーの位置
を変える。コントローラ１３４から出力される電圧の多
数に起因する非常に高度の正確さで、システム部分４８
における力３０の流れを制御することは可能である。

【００４４】本発明は、それのある好ましい実施例に特
に関連して詳細に詳述された、しかし、本発明の精神と
範囲の範囲内でバリエーションおよび変更態様が成し遂
げられ得ることができると理解されるであろう。

【図面の簡単な説明】

【図１】 レシーバにわたってスキャンされる従来技術
のインクジェットプリントヘッドを示す。

【図２】 本発明を組み込んだ装置の概略断面図を示
す。

【図３】 本発明を組み込んだ装置の概略断面図を示
す。

【図４】 本発明を組み込んだ装置の概略断面図を示
す。

【図５】 図２の装置の一部および結果として生じる印
刷インク滴パターンの概略上面図を示す。

【図６】 図２の装置の一部および結果として生じる印
刷インク滴パターンの概略上面図を示す。

【図７】 図２の装置の一部および結果として生じる印
刷インク滴パターンの概略上面図を示す。

【図８】 本発明にしたがって作られる図５から図７の
装置の部分および結果として生じる印刷インク滴パター
ンの概略上面図を示す。

【図９】 本発明にしたがって作られる図５から図７の
装置の部分および結果として生じる印刷インク滴パター
ンの概略上面図を示す。

【図１０】 図８および図９の装置により生成された印
刷インク滴列を示す。

【図１１】 図８および図９の装置により生成された印
刷インク滴列を示す。

【図１２】 図８および図９の装置の別の実施例の概略
上面図を示す。

【図１３】 図８および図９の装置の別の実施例の概略
上面図を示す。

【図１４】 第１位置とオフセット第２位置との間で移
動される図８および図９の装置の別の実施例の概略上面
図を示す。

【図１５】 図１４のプリントヘッドのためのレシーバ
上に印刷されるインク滴のパターンのタイムヒストリ
（ｔｉｍｅ ｈｉｓｔｏｒｙ）を示す。

【図１６】 結果として生じる印刷インク滴のパターン
を伴う図８および図９の装置の別の実施例の概略上面図
および断面図を示す。

【図１７】 結果として生じる印刷インク滴のパターン
を伴う図１６の実施例の概略上面図および断面図を示
す。

【図１８】 結果として生じる印刷インク滴のパターン
を伴う図１６または図１７の別の実施例の概略上面図お
よび断面図を示す。

【図１９】 結果として生じる印刷インク滴のパターン
を伴う図１６の別の偏向システムの概略上面図および断
面図を示す。

【図２０】 図１９の別の実施例の断面図を示す。

【図２１】 結果として生じる印刷インク滴のパターン
を伴う図１６の別の実施例の概略上面図、側面図および
端断面図を示す。

【図２２】 図２１に示される実施例のための制御表面
を示す。

【符号の説明】

１０…装置、１２…加圧インク、１４…インクサプラ
イ、１６…ノズル、１８…プリントヘッド、２０…作動
流体、２２…インク滴形成機構、２４…コントローラ、
２５…インク滴流れ、２６…インク滴、２８…インク
滴、３０…力、３２…インク滴偏向体システム、３４…
側溝、３６…パターン、３８…印刷インク滴、４０…基
準線、４２…エッジ、４４…制御羽根。

Claims (3)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 部分が長さ寸法を定義するノズルアレ
   イ；前記ノズルアレイに対して位置決めされた、経路に
   沿って進行する第１の体積を有するインク滴を形成する
   第１の状態、および前記経路に沿って進行する第２の体
   積を有するインク滴を形成する第２の状態において動作
   可能な滴形成機構；および前記経路に沿って進行する前
   記インク滴に対して、前記長さ寸法に沿って互いに対し
   て移動される前記第１の体積を有する前記インク滴が前
   記経路から分岐するような方向に力を与えるシステム；
   から成る連続インクジェット印刷装置。
2. 【請求項２】 経路に沿って進行している第１の体積を
   有する第１のインク滴を形成すること；前記第１の体積
   を有する前記第１のインク滴を前記経路から分岐させる
   こと；前記経路に沿って進行している第１の体積を有す
   る第２のインク滴を形成すること；前記第１の体積を有
   する前記第２のインク滴を、前記第１の体積を有する前
   記第１のインク滴に対して移動された前記経路から分岐
   させること；から成るインク滴を移動する方法。
3. 【請求項３】 ノズルアレイ；前記ノズルアレイに対し
   て位置決めされた、経路に沿って進行している第１のイ
   ンク滴および前記経路に沿って進行している第２のイン
   ク滴を形成するように動作可能な滴形成機構；および前
   記経路に沿って進行する前記第１および第２のインクに
   対して、前記第１および第２のインクが前記経路から分
   岐するような方向に力を与える、前記ノズルアレイに対
   する第１の部分と前記ノズルアレイに対する第２の部分
   との間で、前記第２のインク滴が前記経路から分岐する
   につれて前記第２のインク滴が前記第１のインク滴に対
   して移動されるように少なくとも一部が移動可能である
   システムから成る連続インクジェット印刷装置。