JP2002264311A - 印刷ヘッドを整合させるようにしたインキジェット印刷機 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 １つより多くの方向において又はノズルピッ
チの分数にわたり整合させることを可能とする印刷ヘッ
ド構造体整合のためのシステムを提供する。 【解決手段】 インキジェット印刷機は、印刷ヘッド
（１０４）をお互いに対して、受像基材（１１０）の縁
に対して又はその両方に対して整合させるために印刷ヘ
ッド（１０４）が機械的装置（１０６、１０７）にカッ
プリングされている、フレーム（１０１）に取り付けら
れた頁幅の印刷ヘッド（１０４）を含む。印刷機は印刷
ヘッドを自動的に整合させるためのコンピュータにカッ
プリングされた、起こりうる不整合を感知するための装
置（１１４、１１５、１１６、１１７、１１８）を含む
ことができる。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、少なくとも頁幅の
（ｐａｇｅ−ｗｉｄｅ）印刷ヘッド構造体（ｐｒｉｎｔ
ｈｅａｄ ｓｔｒｕｃｔｕｒｅｓ）を有するインキジェ
ット印刷機、特にこれらの印刷ヘッド構造体をお互いに
対して及び受像基材（ｉｍａｇｅ ｒｅｃｅｉｖｉｎｇ
ｓｕｂｓｔｒａｔｅ）に対して整合させる（ａｌｉｇ
ｎ）ためのシステムに関する。

【０００２】

【従来の技術】インキジェット印刷は、特にディジタル
制御式電子工学的印刷ビジネスにおいて広く使用される
印刷技術となった。

【０００３】多くのタイプのインキジェット印刷機構が
発明された。これらは連続式インキジェット（ＣＩＪ）
又はドロップオンデマンド（ＤＯＤ）インキジェットと
して分類することができる。これらのタイプのインキジ
ェット印刷の１つを使用して、多数の印刷ヘッド構造体
から異なる色を印刷するカラー印刷機が設計されてき
た。異なる色のインキの種々の小滴の配列を正しく制御
すると、任地できる色の広いスペクトルが得られるであ
ろう。得られる像の明瞭さ（ｃｌａｒｉｔｙ）及び品質
は、媒体上のインキ小滴の配置の精度により影響を受け
る。多数の印刷ヘッド構造体を使用して単一の像を協同
的に形成する印刷機は、通常、１つの印刷ヘッドにより
印刷されたインキ小滴が印刷機における他の印刷ヘッド
により印刷されたインキ小滴に対する受容媒体上の正確
な位置で整合するように、機械的又は電子工学的調節を
必要とする。異なる印刷ヘッド構造体により噴出された
小滴の列の正確な整合を達成するいくつかの方法が提唱
された。

【０００４】例えば、Ｍｕｌｔｉｐｌｅ Ｉｎｋｊｅｔ
Ｐｒｉｎｔ ＣａｒｔｒｉｄｇｅＡｌｉｇｎｍｅｎｔ
Ｂｙ Ｓｃａｎｎｉｎｇ Ａ Ｒｅｆｅｒｅｎｃｅ
Ｐａｔｔｅｒｎ Ａｎｄ Ｓａｍｐｌｉｎｇ Ｓａｍｅ
Ｗｉｔｈ Ｒｅｆｅｒｅｎｃｅ Ｔｏ Ａ Ｐｏｓｉ
ｔｉｏｎ Ｅｎｃｏｄｅｒと題するＵＳ−Ａ−５６００
３５０、Ｍｕｌｔｉｐｌｅ Ｉｎｋｊｅｔ Ｐｒｉｎｔ
Ｃａｒｔｒｉｄｇｅ Ａｌｉｇｎｍｅｎｔ Ｆｏｅ
Ｂｉ−Ｄｉｒｅｃｔｉｏｎａｌ Ｐｒｉｎｔｉｎｇ Ｂ
ｙ Ｓｃａｎｎｉｎｇ Ａ Ｒｅｆｅｒｅｎｃｅ Ｐａ
ｔｔｅｒｎと題するＵＳ−Ａ−５４４８２６９、Ｒｅｆ
ｅｒｅｎｃｅ Ｐａｔｔｅｒｎ Ｆｏｒ Ｕｓｅ Ｉｎ
Ａｌｉｇｎｉｎｇ Ｍｕｌｔｉｐｌｅ Ｉｎｋｊｅｔ
Ｃａｒｔｒｉｄｇｅと題するＵＳ−Ａ−５４５１９９
０、Ｐｈａｓｅ ＰｌａｔｅＤｅｓｉｇｎ Ｆｏｒ Ａ
ｌｉｇｎｉｎｇ Ｍｕｌｔｉｐｌｅ ＩｎｋｊｅｔＣａ
ｒｔｒｉｄｇｅ Ｂｙ Ｓｃａｎｎｉｎｇ Ａ Ｒｅｆ
ｅｒｅｎｃｅ Ｐａｔｔｅｒｎと題するＵＳ−Ａ−５４
０４０２０、Ａｌｉｇｎｍｅｎｔ Ｓｙｓｔｅｍ Ｆｏ
ｒ Ｍｕｌｔｉｐｌｅ Ｃ ｏｌｏｕｒ Ｐｅｎ Ｃａ
ｒｔｒｉｄｇｅと題するＵＳ−Ａ−５３５０９２９、Ｐ
ｒｉｎｔ Ｃａｒｔｒｉｄｇｅ Ａｌｉｇｎｍｅｎｔ
Ｉｎ Ｐａｐｅｒ Ａｘｉｓと題するＵＳ−Ａ−５２９
７０１７及びＰｒｉｎｔ Ｃａｒｔｒｉｄｇｅ Ｂｉ−
ｄｉｒｅｃｔｉｏｎａｌ Ａｌｉｇｎｍｅｎｔと題する
ＵＳ−Ａ−５２５０９５６号に記載されている。

【０００５】ＵＳ−Ａ−５５３４８９５では、インキジ
ェット印刷機は印刷ヘッド構造体整合を指示しそして照
明の下で識別可能な特徴を有する試験パターンを横切っ
て通される照明源を備えている。照明源は試験パターン
の光強度の変化を決定する回路に接続されている。不整
合を示す値は計算されそして印刷バーのノズルの順次に
発射されるバンクの間の発射信号のタイミングを補正す
るのに使用される。

【０００６】ＵＳ−Ａ−５７５１３０５では、印刷機に
おける１つ以上の印刷ヘッドを動的に整合させるために
印刷機に参照機構を及び印刷ヘッドに検出器を配置する
ことが開示されている。印刷ヘッド構造体は参照機構の
２つの間隔をおいて配置された参照指示（ｒｅｆｅｒｅ
ｎｃｅ ｉｎｄｉｃｉａ）を通り越して既知の速度で移
動させられる。間隔をおいて配置された参照指示の第１
の通過は検出されそして間隔をおいて配置された参照指
示の第２の通過が検出される。第１の参照指示通過の検
出と第２の参照指示通過の検出との間の時間を測定しそ
して測定された時間の期間に関する遅延時間を創る。イ
ンキ滴噴出の付勢は遅延時間の期間遅らされる。

【０００７】ＵＳ−Ａ−５１９２９５９には、頁幅の印
刷ヘッド構造体のための整合システムが開示されてい
る。頁幅印刷ヘッド構造体は参照プレート、参照プレー
トに取り付けられたインキジェットサブユニットの線状
列及び該参照プレートの平面状表面の反対の位置にある
端部に取り付けられた複数の整合サブユニットを含むで
あろう。インキジェット印刷機は整合サブユニットに係
合し、そしてそれによりフレームに対して頁幅印刷ヘッ
ド構造体を整合させるための整合点又は参照点も含むで
あろう。しかしながら、印刷ヘッド構造体がフレームに
おいて一度整合されると、更なる整合の微細な調整は予
知されない。

【０００８】ＵＳ−Ａ−６１０９７２１には、高いセン
サ精度及びセンサを制御するＣＰＵのクロック周波数の
関数としてシリアル印刷機における印刷ヘッド構造体の
二方向（ｂｉ−ｄｉｒｅｃｔｉｏｎａｌ）印刷位置を自
動的に整合させるための二方向印刷位置整合システムが
開示されている。この整合システムは、鉛直整合のため
の印刷ヘッド構造体の位置を感知するための感知区域
と、印刷ヘッド構造体の機械的不整合を検出するための
不整合検出区域と、印刷ヘッド構造体の該機械的不整合
を補正し、そして印刷ヘッド構造体の該機械的不整合が
補正されて後印刷可能な媒体上に情報を印刷するための
印刷区域を含むであろう。

【０００９】ＵＳ−Ａ−６１０９７２２及びＵＳ−Ａ−
６，０７６９１５には、印刷ヘッド構造体整合のために
有用な試験パターンが開示されている。試験パターンは
光学的に感知され、そしそて感知されたパターンは、ノ
ズルの発射時間を調節することにより又はインキを噴出
するインキジェットノズルのパターンをシフトさせるこ
とにより整合を電子工学的に調節するのに使用される。

【００１０】

【発明が解決しようとする課題】先行技術の教示は印刷
ヘッド構造体の良好な整合を可能とするけれども、１つ
より多くの方向において及び／又はノズルピッチの分数
にわたり整合させることを可能とする印刷ヘッド構造体
整合のためのシステムを有することが依然として望まれ
る。

【００１１】

【課題を解決するための手段】本発明は、特許請求の範
囲の請求項２に記載のインキジェット印刷機における印
刷ヘッド構造体を整合させる方法及び特許請求の範囲の
請求項１に記載されているこの方法を実行するシステム
である。

【００１２】

【発明の詳細な記述】本発明は、印刷ヘッド構造体をお
互いに対して及び受像部材の縁に対して整合させる手段
又は方法を有することは１つより多くの印刷ヘッド構造
体を含んでなるいかなるインキジェット印刷機において
も望ましい。印刷ビジネスにおいて、古典的（例えばオ
フセット）印刷をディジタル印刷技術（例えば、静電印
刷又はインキジェット印刷）により代替するか又は補充
する傾向がますます高まっている。この傾向により、イ
ンキジェット印刷に対する要求はＳＯＨＯ（小さなオフ
ィス／ホームオフィス）印刷に要求される標準より高い
標準に高まってきた。特に、印刷物における異なる色の
像の見当合わせは非常に良好でなければならない。古典
的（例えばオフセット）印刷を代替又は補充するために
インキジェット印刷機によるディジタル印刷において、
頁幅印刷ヘッドがしばしば使用される。このような印刷
機において、印刷機を駆動するコンピュータの計算力に
対する（あまりにも）高い要求を出さない簡単な方法
で、印刷ヘッドを、少なくともお互いに対して、好まし
くは受像基材の縁の１つ以上に対しても、整合させる可
能性を得ることが高度に望まれる。

【００１３】従って、少なくとも２つの異なる印刷ヘッ
ド構造体がフレームに取り付けられているインキジェッ
ト印刷機において、印刷ヘッド構造体の各々が、該少な
くとも２つの異なる印刷ヘッド構造体のノズルをｘ方向
及びｙ方向の少なくとも１つにおいて整合させるための
少なくとも１つの機械的手段にカップリングされてい
る。

【００１４】印刷方向（ｙ方向）におけるノズルの機械
的整合は、２つの異なる印刷ヘッドのノズル間の平行関
係の程度への及び／又はノズル列間の距離の差への各個
々のノズルの発射時間の適合なしですませる。この機械
的整合は、印刷中の計算力をより低くすることができる
という利点を有する。この利点は多重印刷ヘッド構造
体、例えばＹＭＣＫ印刷のための６〜４つ及び更なる支
持色のための２つを具備する印刷機において最も顕著で
ある。何故ならば、このような印刷機においては発射時
間の調節に基づく６つの異なる印刷ヘッド構造体のノズ
ルの整合は、印刷ヘッドの電子工学に関して非常に多く
の計算力を要求するからである。計算力を与えらること
ができるとしても、印刷ヘッドの電子工学における限定
により各個々のノズルの発射時間を調節することは不可
能でありうる。

【００１５】ｘ方向における機械的整合、即ち、異なる
印刷ヘッド構造体のノズルを印刷方向に垂直な方向にお
いて機械的に変位させることの可能性は、ノズルの変位
をノズルピッチの分数にわたって行うことができるよう
に機械的手段を導入することができるという利点を有す
るが、これに対してｘ方向における整合のための先行技
術の態様では、「変位」はノズルピッチの整数にわたっ
て行うことが常に開示されていた。

【００１６】好ましくは、本発明に従うインキジェット
印刷機においては、少なくとも２つの異なる印刷ヘッド
構造体がフレームにおいて取り付けられられ、印刷ヘッ
ド構造体の各々は、該ｙ方向及び該ｘ方向の両方におい
て少なくとも２つの異なる印刷ヘッド構造体のノズルを
整合させるための少なくとも１つの機械的手段にカップ
リングされている。

【００１７】図１には、本発明に従うインキジェット印
刷機の第１の態様が略図で示されている。分かりやすく
するために、１つのみの印刷ヘッド構造体が示されてい
るが、本発明に従う印刷機においていかなる所望の数の
印刷ヘッド構造体も含むことが可能であることは容易に
認めることができる。ｘ縁（１００ｘ）及びｙ縁（１０
０）を有する受像基材（１００）は案内手段（１２３）
によってノズル（１０５）の列を有する印刷ヘッド構造
体（１０４）を通り越して案内される。案内手段及び受
像基材は分かり易くするために透明であるものとして示
される。印刷ヘッド構造体（１０４）は、ノズルの列が
ｙ方向を規定する印刷方向に垂直なｘ方向を規定するよ
うにｙフレーム（１０３）に取り付けられている。ｙフ
レーム（１０３）は取り付け具（１１０）によってｘフ
レーム（１０２）に取り付けられており、それにより、
それは印刷方向（矢印Ａ）に平行な方向に移動させるこ
とができ及び／又はそれがｘフレームに対して角度運動
（矢印Ｂ）をすることができる。それ故、ｙフレームの
端部の両端に、ステッピングモータ（１０６′）にカッ
プリングされた線形作動器（１０６）がｙフレーム及び
ｘフレームと接触して取り付けられている。作動器（１
０６）の各々に対向して、遊びバネ（ｐｌａｙ ｓｐｒ
ｉｎｇ）（１０９）が存在していて、印刷ヘッド構造体
が一度整合されると、ｙ方向における印刷ヘッド構造体
の遊び防止する。ｘフレーム（１０２）は、ｘ方向の滑
り運動を許容する、締着手段（ｆａｓｔｅｎｉｎｇ ｍ
ｅａｎｓ）（１１１）によってマスターフレーム（１０
１）に取り付けられている。ｘ方向と平行なｘフレーム
（１０２）の側（ｓｉｄｅ）に、ステッピングモータ
（１０７′）にカップリングされた線形作動器（１０
７）がｘフレーム（１０２）及びマスターフレーム（１
０１）と接触して取り付けられている。遊びバネ（１０
８）が線形作動器（１０７）の反対側に取り付けられて
いて、印刷ヘッド構造体が一度整合されると印刷ヘッド
構造体のｘ方向における遊びを防止する。

【００１８】ｙフレームの取り付け点（１１０）が矢印
Ａ及び矢印Ｂの両方向の移動を許容するように設計され
ている場合には、同じ方向及び同じ距離にわたる作動器
（１０６）の作動はｙフレーム（従ってそれにカップリ
ングされた印刷ヘッド構造体）をｙ方向に変位させ、そ
して反対方向における作動器（１０６）の作動又は１つ
のみの作動器の作動はｙフレームを回転させるであろ
う。第１のタイプの作動により、異なる印刷ヘッド構造
体間の距離は変えられ、第２のタイプの作動により、異
なる印刷ヘッド構造体のお互いに対する及び／又は受像
基材のｘ縁（１００ｘ）に対する平行関係が変えられ
る。矢印Ａに従う移動のみ又は矢印Ｂに従う移動のみ又
は矢印Ａ及び矢印Ｂの両方に従う移動を許容するよう
に、ｙフレームの取り付け点（１１０）を設計すること
が可能であることは当業者には自明であろう。

【００１９】図２では、本発明に従うインキジェット印
刷機の第２の態様が極めて略図で示されている。この図
では、略図で示されたインキジェット印刷機は、１つの
みの印刷ヘッド構造体を具備するが、本発明に従う印刷
機においてはいかなる所望の数の印刷ヘッド構造体を含
むことも可能であることは明らかである。ｘ縁（１００
ｘ）及びｙ縁（１００ｙ）を有する受像基材（１００）
は案内手段（１２３）によってノズル（１０５）の列を
有する印刷ヘッド構造体（１０４）を通り越して案内さ
れる。案内手段及び受像基材は分かり易くするために透
明であるものとして示される。印刷ヘッド構造体（１０
４）は、ノズルの列が、ｙ方向を規定する印刷方向に垂
直な、ｘ方向を規定するようにｙフレーム（１０３）に
取り付けられている。ｙフレーム（１０３）は、それが
印刷ヘッド構造体（１０４）の一端に配置された軸線
（１１０）の回りに回転することができるようにｘフレ
ーム（１０２）に取り付けられている。軸線（１１０）
と反対の位置にある印刷ヘッド構造体の端部には、ステ
ッピングモータ（１０６′）にカップリングされた線形
作動器（１０６）がｙフレーム及びｘフレームと接触し
て取り付けられている。作動器（１０６）の作動はｙフ
レームを軸線１１０の回りに回転させ、従って矢印Ｂの
方向に移動させる。遊びバネ（１０９）が存在してい
て、印刷ヘッド構造体が一度整合されると、ｙ方向にお
ける印刷ヘッド構造体の遊びを防止する。ｘフレーム
（１０２）は、ｘ方向の滑り運動を許容する、締着手段
（１１１）によってマスターフレーム（１０１）に取り
付けられている。ｘ方向と平行なｘフレームの側に、ス
テッピングモータ（１０７′）にカップリングされた線
形作動器（１０７）がｘフレーム（１０２）及びマスタ
ーフレーム（１０１）と接触して取り付けられている。
遊びバネ（１０８）が線形作動器（１０７）と反対の位
置に取り付けられていて、印刷ヘッド構造体が一度整合
されると印刷ヘッド構造体のｘ方向における遊びを防止
する。本発明の印刷機のこの態様では、印刷方向（ｙ方
向）におけるノズルの機械的整合は、異なる印刷ヘッド
構造体のお互いに対する及び／又は受像基材のｘ縁（１
００ｘ）に対する平行関係が変えられる整合のみであ
る。かくして、この第２の態様におけるｙ整合の可能性
は、２つの異なる印刷ヘッド構造体のノズル間の平行関
係の程度に各個々のノズルの発射時間を適合させる必要
をなくする。異なる印刷ヘッド間の距離はその場合には
機械的に調節されないので、（ｙ整合のための機械的手
段のデザインを簡単にすること）、印刷ヘッド構造体間
の距離の差を考慮して、印刷ヘッド構造体の少なくとも
１つについて又は印刷ヘッド構造体の各々についての発
射時間を調節することが必要なことがある。しかしなが
ら、この調節は各個々のノズルの発射時間の調節よりも
はるかに複雑さが少なく、従って必要な計算力のなお相
当な減少を与える。

【００２０】本発明に従うインキジェット印刷機は、有
利には、印刷ヘッド構造体と受像基材間の距離を一定に
保つため（即ち、ｚ方向の距離を一定に保つため）のス
ペーシング手段を更に含むことができる。所望ならば、
これらのスペーシング手段はｚ方向における距離を調節
する手段にカップリングされた可動部分を含むことがで
きる。その場合に、受像基材の厚さに従ってｚ方向の距
離を調節することが可能であり、それにより、多様な厚
さを示す受像基材を使用することができる印刷機を作る
ことができ、そしてすべての基材厚さについて最適の
「発射距離」（“ｔｈｒｏｗ ｄｉｓｔａｎｃｅ”）
（即ち、ノズル列と受像基材との距離）を与えるように
印刷機を使用される基材の厚さに対して調節することが
できる。印刷ヘッド構造体と受像基材間の距離を一定に
するため（即ち、ｚ方向の距離を一定にするため）のス
ペーシング手段の可能な配置を図３に略図で示す。この
図は矢印Ｃに沿った図２の印刷機の図である。この図で
は、ｙフレーム（１０２）は印刷ヘッド構造体（１０
４）にノズル（１０５）がカップリングされている状態
で印刷ヘッド構造体（１０４）と共に示される。軸線
（１１０）であって、ステッピングモータ（１０６′）
により作動器（１０６）が作動するとｙフレームがその
まわりに回転することができる軸線（１１０）も示され
る。ｙフレームは、受像基材を印刷ヘッド構造体（１０
４）を通り越して案内するための案内手段（１２３）に
面しているその側に、多数のスペーサ（例えば３つのス
ペーサ）（１１２）を担持しており、スペーサの各々は
可動部分（１１３）を有している。案内手段及び受像基
材の両方とも透明なものとして示される。スペーシング
手段の可動部分（１１３）は案内手段（１２３）と接触
しており、従ってｙフレームと案内手段間の距離、ＤＩ
Ｓを一定に保つ。スペーシング手段（１１２）の可動部
分（１１３）をｚ方向に動かすことにより、距離、ＤＩ
Ｓを受像基材の厚さを変えるとき最適の「発射距離」を
保つように変えることができる。図３において、印刷ヘ
ッド構造体と受像基材間の距離を一定に保つためのスペ
ーシング手段（１１２）は案内手段（１２３）に面して
いるｙフレーム（１０２）の側に存在するものとして且
つ可動部分（１１３）を含むものとして示される。印刷
ヘッド構造体と受像基材との距離を一定にするためのス
ペーシング手段の目的は他の構成で達成できることは明
らかである。例えば、マスターフレーム（１０１）と受
像基材の案内手段（１２３）間に、可動部分を含まない
スペーシング手段を有することが可能である。その場合
には、ｙフレームは、それがそのｙ位置を調節するため
に移動できるのみならず、ｚ位置を調節するためにも移
動できるような方法で、ｘフレームにカップリングされ
る。ｙフレームがこのようにｘフレームにカップリング
されるとき、ｙフレームをｚ方向に動かすための機械的
手段、例えば線形作動器をｘフレームとｙフレームとの
間に設けることができる。

【００２１】所望ならば、マスターフレーム（１０１）
と受像基材の案内手段（１２３）との間に、可動部分を
含まないスペーシング手段を本発明の印刷機に設けるこ
とも可能である。その場合には、ｘフレームは、それが
そのｘ位置を調節するために移動することができるのみ
ならずｚ位置を調節するために移動することもできるよ
うにマスターフレームにカップリングされる。ｘフレー
ムがこのようにマスターフレームにカップリングされる
とき、ｘフレームをｚ方向に動かすための機械的手段、
例えば線形作動器をマスターフレームとｘフレームとの
間に設けることができる。

【００２２】好ましくは、ｙ方向、ｘ方向及び所望なら
ばｚ方向において印刷ヘッド構造体を調節するための機
械的手段は線形作動器である。線形作動器は、好ましく
は約１μｍ〜約１０ｍｍの距離にわたって印刷ヘッド構
造体を変位させることができるように調節される。線形
作動器は、好ましくは、印刷ヘッドにおけるノズル列の
ノズルピッチに適合する整合を許容するものと解釈され
る。線形作動器は、好ましくは、ノズルピッチの１／２
０という小さなステップで、整合、即ち、印刷ヘッドの
変位、を可能とするように設計される。しかしながら、
ノズルピッチの１／１０という小さなステップでの変位
を許容する線形作動器を、高い整合の精度が望まれる場
合に有利に使用することもできる。かくして、本発明に
従う印刷機においては、所望される整合の精度に依存し
て、１〜１００μｍ（両方の限界は含まれる）のステッ
プの印刷ヘッドの変位を許容する線形作動器を有利に使
用することができる。好ましくは、２〜５０μｍのステ
ップの変位（整合）を許容する線形作動器が使用され
る。例えば、７２０ｄｐｉ印刷機は３５μｍのノズルピ
ッチを有する。かくして、３μｍのステップの整合を許
容する線形作動器を使用する場合には、７２０ｄｐｉ印
刷機の印刷ヘッド構造体をノズルピッチの１／１０に整
合させることが可能である。例えば、２５０ｄｐｉ印刷
機では、ノズルピッチは１００μｍであり、従って５０
μｍのステップの変位を許容する線形作動器を使用する
と、２５０ｄｐｉにおける印刷ヘッド構造体をノズルピ
ッチの１／２に整合させることが可能である。

【００２３】作動器は主導で駆動させることができ、例
えば、それはマイクロメータネジであることができるか
又は好ましくはステッピングモータによりパワーを供給
されることができる。後者の場合には、線形作動器は好
ましくはステッピングモータのスピンドルである。

【００２４】印刷ヘッドの変位（整合）のためにマイク
ロメータネジが使用される場合には、本発明の印刷機に
おいては、１〜１００μｍ（両方の限界は含まれる）の
印刷ヘッドの変位精度を許容するマイクロメータネジを
使用することが好ましい。好ましくは、２〜５０μｍの
変位（整合）精度を許容するマイクロメータネジガ使用
される。

【００２５】ステッピングモータのスピンドルがステッ
ピングモータにカップリングされた線形作動器である場
合には、ステッピングモータのステップとスピンドルの
ピッチの組み合わせが好ましくは印刷ヘッドのノズルピ
ッチに適合させられる。かくして、本発明のインキジェ
ット印刷機で使用するためのステッピングモータは、好
ましくは、１μｍ〜１００μｍ（両方の限界は含まれ
る）のステップ、更に好ましくは２μｍ〜５０μｍ（両
方の限界は含まれる）のステップの線形変位が可能であ
るように、モータステップとスピンドルピッチの組み合
わせを有する。

【００２６】所望ならば、本発明に従う印刷機におい
て、モータの回転当たり限定された数のステップ又はむ
しろスピンドルの大きいピッチによるむしろ大きい線形
変位ステップを有するステッピングモータを使用するこ
とが可能でありそして、いわゆる「マイクロステッピン
グ」により電子工学的により小さなステップを創ること
が可能である。これは、小さなステップを有しそして小
さなピッチを有するスピンドルを含むモータによるより
も安価でかつ同等に小さなステップで印刷ヘッドの変位
を行うモータを使用するという利点を有することができ
る。印刷ヘッドを変位させるために使用される方法、従
ってそれらに含まれたノズル列がどうであれ、１μｍ〜
１００μｍ（両方の限界は含まれる）のステップ、更に
好ましくは２μｍ〜５０μｍ（両方の限界は含まれる）
のステップで変位を行うことができることが重要であ
る。

【００２７】印刷ヘッドの起こりうる不整合はオフライ
ンで検出することができる。例えば、試験像のテンプレ
ートを印刷機に備え付けることができる。印刷機の運転
者は次いで印刷機における試験像の実際の印刷物を試験
像のテンプレートに示された目標の出力と比較すること
ができる。運転者が不整合、即ち、試験像の印刷物とそ
のテンプレートとの差、を検出するならば、運転者は目
標の出力に相当する実際の出力を有するようにマイクロ
メータネジを手動で調節して印刷ヘッドを整合させるこ
とができるか、又は運転者はステッピングモータを作動
させて印刷ヘッドを整合させることができる。印刷され
た（実際の）試験像を光学的スキャナで走査しそして走
査されたデータをコンピュータメモリに入力することも
可能であり、、コンピュータメモリにおいて試験像につ
いての、所望により許容度を伴う、目標のデータを取っ
て置く。次いでコンピュータは実際の試験像のデータを
目標のデータと比較することができ、そして例えばその
差をスクリーンに表示することができる。スクリーンに
与えられた数字に基づいて、印刷機の運転者はマイクロ
メータネジを調節するか又はステッピングモータを作動
させる。しかしながら、試験像の実際のデータを目標の
データと比較するコンピュータを、整合を調節するため
に自動的に作動させることができるステッピングモータ
にカップリングさせることも可能である。

【００２８】好ましくは、本発明の印刷機における印刷
ヘッドの起こりうる不整合は印刷機上で自動的に検出さ
れ、次いで手動により又は自動的に補正される。それ
故、本発明に従うインキジェット印刷機は、好ましく
は、印刷ヘッド構造体のお互いに対する相対的位置を感
知するための手段を更に備えている。なお更なる好まし
い態様では、本発明に従うインキジェット印刷機は、印
刷ヘッド構造体のお互いに対する相対的位置のみならず
受像基材の１つ以上の縁に対する相対的位置も感知する
ための手段を備えている。印刷ヘッド構造体及び／又は
受像部材の縁（１つ又は複数）の相対的位置を感知する
ための手段は、有利には光学的手段、例えば印刷機内に
配置されて例えば印刷された試験像及び／又は受像基材
の縁を読み取るＣＣＤカメラであることができる。この
ようにして、異なる印刷ヘッド構造体のノズル及び／又
は紙の縁間の起こりうる不整合が検出される。印刷ヘッ
ド構造体の位置を感知するための手段は、試験像の実際
のデータを目標のデータと比較しそして不整合の程度を
コンピュータのスクリーンに表示するようにコンピュー
タにカップリングさせることができる。次いで印刷機の
運転者はこの情報を読みそして印刷ヘッド構造体を整合
させるために線形作動器を作動させる。非常に好ましい
態様では、ｙ方向、ｘ方向及び所望によりｚ方向におけ
る目標位置及びそれに対する許容度記憶しそしてこれら
の値を感知手段により感知された値と比較するコンピュ
ータを更にステッピングモータにカップリングさせて、
印刷ヘッド構造体の位置を感知するための手段により感
知された実際の位置と目標位置との差に依存する程度に
線形作動器を自動的に作動させる。このようにして整合
は自動的に行うことができる。

【００２９】本発明は更に、インキジェット印刷機にお
いて印刷ヘッド構造体を整合させる方法であって、ｘ縁
及びｙ縁を有する受像基材を用意し、受像基材上に試験
像を印刷して該印刷ヘッド構造体のｙ整合及びｘ整合を
試験しそして該試験像から実際のデータを創り、−該実
際のデータを該印刷ヘッド構造体のｙ整合及びｘ整合に
関する目標データと比較し、そして−機械的作動器を作
動させて、該目標値に従って該印刷ヘッド構造体を整合
させる、段階を含んでなる方法を更に包含する。

【００３０】好ましくは、試験像を印刷する段階の後、
光学的センサにより試験像の実際のデータを感知する更
なる段階が挿入される。

【００３１】更に好ましくは、試験像を感知する該段階
において、該受像基材のｙ縁及びｘ縁も感知される。

【００３２】本発明に従う方法においては印刷ヘッドを
お互いに対してのみ整合させることが可能であるが、本
発明に従う方法の極めて好ましい態様では、印刷方向に
実質的に直角である受像基材の縁（以後「ｘ縁」と呼ば
れる）を感知する段階及び／又は印刷方向に実質的に平
行な受像基材の縁（以後「ｙ縁」と呼ばれる）の１つを
感知する段階が包含され、その場合には印刷ヘッドをお
互いに対して及び受像基材の縁に対して整合させること
ができる。

【００３３】本発明の方法の高度に好ましい態様では、
光学的センサで感知された試験像の該実際のデータはコ
ンピュータメモリに送られ、そして実際のデータを目標
データと比較する該段階は該コンピュータメモリにおい
て実行される。本発明の最も好ましい態様では、実際の
データを目標データと比較する該コンピュータは、機械
的作動器にもカップリングされ、そして該コンピュータ
において試験像の実際のデータと目標データとの差が見
いだされると、コンピュータは機械的作動器を作動させ
る段階を自動的に実行する。

【００３４】印刷ヘッド構造体を整合する方法の可能な
実施の第１段階と共に試験像を感知する光学的センサを
組み込んでいる本発明に従う印刷機が図４に示されてい
る。図４においては、２つの印刷ヘッド構造体（１０４
及び１０４ａ）が略図で示されている。両印刷ヘッド構
造体において、図１〜３におけると同じ番号が印刷ヘッ
ド構造体の同じ部品を命名するために使用され、第２印
刷ヘッド構造体の番号は文字「ａ」を付けられている。
分かり易くするために、図１に示された印刷機はこの図
４では更に簡略化されている。図４では、、マスターフ
レーム及びｘフレーム及びｙフレーム及びスペーサは明
瞭性のために省かれており、そして図４は各々ノズル
（１０５、１０５ａ）の列を有する２つの印刷ヘッド構
造体（１０４、１０４ａ）を示し、印刷ヘッド（１０
４）のノズル（１０５）の列はノズルの番号ｎ₁〜ｎ_xを
有し、印刷ヘッド（１０４ａ）のノズル（１０５ａ）の
列はノズルの番号ｎ₁ａ〜ｎ_xａを有する。両印刷ヘッド
構造体はそれぞれｙ方向及びｘ方向においてそれらを整
合させるための線形作動器（１０６、１０６ａ、１０
７、１０７ａ）にカップリングされている。遊びバネ
（１０８、１０８ａ、１０９、１０９ａ）は印刷ヘッド
構造体を線形作動器に対してしっかりと押圧するように
印刷機に配置されている。印刷ヘッド構造体は軸線（１
１０、１１０ａ）のまわりに回転することができ、そし
て、ｘ方向に印刷ヘッド構造体を滑動させる可能性を残
している、締着手段（１１１、１１１ａ）によりｘ方向
において支持されている。印刷ヘッド構造体は、目標位
置から逸脱している状態で示されており、ｘ方向の逸脱
はノズルピッチ（ＮＰ、ＮＰａ）の半分でありそしてｙ
方向の印刷ヘッド構造体の非平行関係は分かり易くする
ために誇張されている。ｙ縁（１００ｙ）及びｘ縁（１
００ｘ）を有する受像基材（１００）はｙ方向において
印刷ヘッド構造体を通る。センサ（１１４）は印刷ゾー
ンへの受像基材の到達を感知し、そして印刷を開始する
ように受像基材の到達の信号を送る。受像基材のｙ縁に
実質的に平行な２本の線（１２０ａ、１２０′ａ）は印
刷ヘッド１０４ａの第１ノズル（ｎ₁ａ）及び最後のノ
ズル（ｎ_xａ）を使用して印刷される。次いで受像基材
は像センサ（１１５及び１１６）を通り、それにより第
１印刷ヘッド構造体（１０４ａ）により印刷された線１
２０及び１２０′ａは感知され、そして両線間の距離、
ｗ、が検出される。印刷ヘッドがｙ方向に直角であると
きは、この距離、ｗ、は（ｎ_xａ−１）ＮＰａに等し
く、距離の目標値はｗ_tarに等しい。実際の距離ｗは次
いで目標距離ｗ_tarと比較される。差が観察されるとき
は、機械的作動器１０６ａはｙ方向に垂直な印刷ヘッド
１０４ａを変位させるように作動される。この状況は図
５に示されており、図５では、印刷ヘッド１０４ａはｙ
方向に垂直に配置されている。第２の段階において、両
印刷ヘッド構造体（１０４、１０４ａ）は受像基材のｘ
縁に実質的に平行な線（１２１、１２１ａ）及び受像基
材のｙ縁に実質的に平行な線（１２０、１２０ａ）を印
刷する。受像基材は再び像センサ（１１５及び１１６）
を通り、それにより第１印刷ヘッド構造体（１０４ａ）
により印刷された線１２１ａは最初に感知され、そして
第２印刷ヘッド構造体（１０４）により印刷された線１
２１は次に感知される。センサ１１５の下で及びセンサ
１１６の下で線１２１ａの通過と線１２１の通過間の時
間差が測定され、これはセンサ１１５において線１２１
ａと１２１間のｈの距離に転換され（ｔｒａｎｓｌａｔ
ｅｓ）、そしてセンサ１１６において線１２１ａと１２
１間のｈ′の距離に転換される。ｈ−ｈ′≠０であるな
らば、作動器１０６が作動されてｈ及びｈ′をｈ−ｈ′
＝０となるように調節する。線１２０及び１２０ａはセ
ンサ１１８により感知され、そして両線が一直線をなす
（ｉｎ ｌｉｎｅ）かどうかが決定され、もし、差、ｄ
が見いだされるならば、作動器１０７及び１０７ａが作
動されて両線１２０及び１２０ａを一直線をなすように
する。整合は、最初に印刷ヘッド構造体をお互いに平行
にする（ｙ整合）ように行われ、次いで印刷ヘッド構造
体がｘ方向に整合されることが好ましい。この方法は２
つのみの印刷ヘッド構造体で説明されているけれども、
この方法は２つより多くの印刷ヘッド構造体を整合させ
るために使用することができること、例えば、すべての
印刷ヘッド構造体がお互いに対して整合されるまで、最
初の２つの印刷ヘッド構造体が整合されると、次いで３
番目が既に整合された印刷ヘッド構造体に対して整合さ
れる等、は明らかである。

【００３５】図６を使用して、印刷ヘッド構造体が受像
基材の縁に対して整合される、本発明の方法の更なる実
施が示される。図は基本的に図４及び図５と同じである
が、両印刷ヘッド構造体１０４、１０４ａ）は、受像基
材のｘ縁に実質的に平行な線（１２１、１２１ａ）及び
受像基材のｙ縁に実質的に平行な線（１２０、１２０
ａ）を印刷する。受像基材は像センサ（１１５及び１１
６）を通り、それにより受像基材のｘ縁が感知される
（長点線１００′ｘ参照）。センサ１１５及び１１６は
第１印刷ヘッド構造体（１０４ａ）により印刷された線
１２１ａを感知する。センサ１１５の下で及びセンサ１
１６の下で受像基材のｘ縁の通過と線１２１ａの通過と
の間の時間差が測定され、これはセンサ１１５において
受像基材のｘ縁と線１２１ａとの間のｈ１の距離、及び
センサ１１６において受像基材のｘ縁と線１２１ａとの
間のｈ′１の距離に転換される。ｈ１−ｈ′１≠０であ
るならば、作動器１０６ａが作動されてｈ１−ｈ′１＝
０となるようにｈ１及びｈ′１を調節する。次いでセン
サ１１５及び１１６は第２印刷ヘッド構造体（１０４）
により印刷された線１２１も感知する。センサ１１５の
下での及びセンサ１１６の下での受像基材のｘ縁の通過
と線１２１の通過との間の時間差が測定され、これは受
センサ１１５において像基材のｘ縁と線１２１との間の
（ｈ１＋ｈ）の距離及びセンサ１１６において受像基材
のｘ縁と線１２１との間の（ｈ′１＋ｈ′）の距離に転
換される。（ｈ１＋ｈ）−（ｈ′１＋ｈ′）≠０である
ならば、線形作動器１０６が作動されて、（ｈ１＋ｈ）
−（ｈ′１＋ｈ′）＝０となるようにその距離を調節す
る。センサ１１７は受像基材のｙ縁（１００′ｙ）を感
知する。線１２０及び１２０ａはセンサ１１８により感
知され、そして両線が受像基材のｙ縁から同じ距離にあ
るかどうかが決定される。ｄ′≠ｄであるならば、作動
器１０７及び１０７ａは両線１２０及び１２０ａが一直
線をなすように作動される。整合は最初に印刷ヘッド構
造体をお互いに対して平行にする（ｙ整合）ように行わ
れ、次いで印刷ヘッド構造体がｘ方向に整合されること
が好ましい。

【００３６】本方法を２つのみの印刷ヘッド構造体によ
り説明してきたが、この方法は２つより多くの印刷ヘッ
ド構造体を整合させるために使用することができるこ
と、例えば、すべての印刷ヘッド構造体をお互いに対し
て及び受像基材の縁に対して整合させるまで、最初に２
つの印刷ヘッド構造体を受像基材の縁に対して整合さ
せ、次いで第３番目を既に整合させた印刷ヘッド構造体
に対して整合させるなど、は明らかである。本発明に従
う方法を３つのセンサ（図４及び５）、４つのセンサ
（図６）の使用により説明してきたが、光学的センサの
数は基本的には所望される印刷ヘッド構造体の整合の品
質により決定される。例えば、印刷ヘッド構造体間の平
行関係のみが必要と思われるならば、本発明の方法は２
つのみのセンサ、例えば、センサ１１５及び１１６によ
り実行することができる。図４、５及び６に示された如
きセンサは、ノズルピッチの数から外れている線を感知
できるようなある範囲を有し、そしてノズルピッチＮＰ
の少なくとも１／１０の不整合を感知できるような解像
力を有する。しかしながら、例えば、ノズルが極めて近
接して配置されている場合にノズルピッチの幅にわたっ
て感知するように設計されているより小さなセンサを使
用して本発明に従う方法を実行することが可能である。

【００３７】本発明の好ましい態様を詳細に説明してき
たが、該態様において特許請求の範囲に記載の本発明の
範囲から逸脱することなく多数の改変がなされうること
は当業者に今や明らかであろう。

【図面の簡単な説明】

【図１】機械的に整合されるようにした印刷ヘッド構造
体を有するインキジェット印刷機の態様を略図で示す
（分かりやすくするために、１つのみの印刷ヘッド構造
体が示される）。

【図２】機械的に整合されるようにした印刷ヘッド構造
体を有するインキジェット印刷機の別の態様を略図で示
す（分かりやすくするために、１つのみの印刷ヘッド構
造体が示される）。

【図３】印刷ヘッド構造体と受像基材との距離を調節す
るための手段を有する印刷機を略図で示す。

【図４】本発明に従う印刷機において印刷ヘッド構造体
を整合させる方法の可能な実施の第１段階とともに試験
像を感知するための光学的センサを組み込んでいる印刷
機を略図で示す。

【図５】本発明に従う印刷機において印刷ヘッド構造体
を整合させる方法の可能な実施の第２段階とともに試験
像を感知するための光学的センサを組み込んでいる印刷
機を略図で示す。

【図６】本発明に従う印刷機において印刷ヘッド構造体
を整合させる方法の更なる可能な実施とともに試験像を
感知するための光学的センサを組み込んでいる印刷機を
略図で示す。

【符号の説明】

１００ 受像基材 １００ｘ、１００ｙ 受像基材のｘ縁及びｙ縁 １０１ マスターフレーム １０２、１０２ａ ｘフレーム １０３、１０３ａ ｙフレーム １０４、１０４ａ 印刷ヘッド構造体 １０５、１０５ａ ノズル列 １０６、１０６ａ ｙ方向の整合のための線形作
動器 １０７、１０７ａ ｘ方向の整合のための線形作
動器 １０８、１０８ａ 遊び防止バネ １０９、１０９ａ 遊び防止バネ １１０、１１０ａ ｙ方向における取り付け及び
回動点 １１１、１１１ａ マスターフレームに対するｘ
フレームの取り付け点 １１２、１１２ａ 印刷ヘッド構造体と受像基材
との間のスペーシング手段 １１３、１１３ａ ｚ方向において整合させるた
めのスペーシング手段の可動部分 １１４ 受像基材のｘ縁のセンサ １１５、１１６ 受像基材の縁を感知するため
及び試験像を感知するためのセンサ １１７、１１９ 受像基材のｙ縁を感知するた
めのセンサ １１８ 試験像を感知するためのセン
サ １２３ 印刷ヘッド構造体を通り越し
て受像基材を案内するための案内手段

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 バルト・ベルヘスト ベルギー・ビー2640モルトセル・セプテス トラート27・アグフア−ゲヴエルト・ナー ムローゼ・フエンノートシヤツプ内 (72)発明者 デイルク・ド・ルイーター ベルギー・ビー2640モルトセル・セプテス トラート27・アグフア−ゲヴエルト・ナー ムローゼ・フエンノートシヤツプ内 (72)発明者 バルト・ベルリンデン ベルギー・ビー2640モルトセル・セプテス トラート27・アグフア−ゲヴエルト・ナー ムローゼ・フエンノートシヤツプ内 Ｆターム(参考） 2C056 EA07 EB07 EB27 EB36 EC07 EC35 EC77

Claims (2)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 受像基材（１００）に印刷するためのイ
   ンキジェット印刷機であって、 該受像基材（１００）をｙ方向に案内するための案内手
   段（１２３）と、 第１ｘ方向に並進可能に取り付けられた第１ｘフレーム
   （１０２）と、 該第１ｘフレーム（１０２）に取り付けられておりそし
   て該第１ｘ方向に垂直な且つ該ｙ方向に垂直な第１軸線
   （１１０）のまわりに回転可能な第１ｙフレーム（１０
   ３）と、 該第１ｙフレーム（１０３）に取り付けられておりそし
   て該第１ｘ方向を規定するノズル（１０５）の第１の列
   を有する第１印刷ヘッド構造体（１０４）と、 第２ｘ方向に並進可能に取り付けられた第２ｘフレーム
   と、 該第２ｘフレームに取り付けられておりそして該第２ｘ
   方向に垂直な且つ該ｙ方向に垂直な第２軸線（１１０
   ａ）のまわりに回転可能な第２ｙフレームと、 該第２ｙフレームに取り付けられておりそして該第２ｘ
   方向を規定するノズル（１０５ａ）の第２の列を有する
   第２印刷ヘッド構造体（１０４ａ）と、 ノズル（１０５）の該第１の列とノズル（１０５ａ）の
   該第２の列の少なくとも１つの発射時間を調節するため
   の手段、を具備するインキジェット印刷機。
2. 【請求項２】 第１印刷ヘッド構造体（１０４）がノズ
   ル（１０５）の第１の列を含んでなりそして第２印刷ヘ
   ッド構造体（１０４ａ）がノズル（１０５ａ）の第２の
   列を含んでなる、インキジェット印刷機において第１印
   刷ヘッド構造体（１０４）及び第２印刷ヘッド構造体
   （１０４ａ）を整合させるための方法であって、 受像基材（１００）をｙ方向に案内し、 ノズル（１０５、１０５ａ）の第１の列及び第２の列に
   より該受像基材（１００）上に試験パターン（１２０
   ａ、１２０′ａ、１２１、１２１ａ）を印刷し、 該試験パターン（１２０ａ、１２０′ａ、１２１、１２
   １ａ）を感知し、かくして該第１印刷ヘッド構造体（１
   ０４）及び第２印刷ヘッド構造体（１０４ａ）の実際の
   整合データを得、 該実際の整合データを目標の整合データと比較し、 該比較に基づいて下記の段階：第１ｘフレーム（１０
   ２）をノズル（１０５）の該第１の列により規定された
   第１ｘ方向に並進させ、 第１ｙフレーム（１０３）を該第１ｘ方向に垂直な且つ
   該ｙ方向に垂直な第１軸線（１１０）のまわりに回転さ
   せ、第１印刷ヘッド構造体（１０４）は該第１ｙフレー
   ム（１０３）に取り付けられておりそして該第１ｙフレ
   ーム（１０３）は該第１ｘフレーム（１０２）に取り付
   けられており、 第２ｘフレームをノズル（１０５ａ）の該第２の列によ
   り規定された第２ｘ方向に並進させ、 第２ｙフレームを該第２ｘ方向に垂直な且つ該ｙ方向に
   垂直な第２軸線（１１０ａ）のまわりに回転させ、該第
   ２印刷ヘッド構造体（１０４ａ）は該第２ｙフレームに
   取り付けられておりそして該第２ｙフレームは該第２ｘ
   フレームに取り付けられており、 ノズル（１０５）の該第１の列及びノズル（１０５ａ）
   の該第２の列の少なくとも１つの発射時間を調節する、
   段階を行うこと、を含んでなる方法。