JP2005193685A - プリントヘッドドライブ - Google Patents

Abstract

【課題】転写型のインクジェットプリンタにおいて、ドラムアセンブリの転写面に対するプリントヘッドの整列状態を維持する。
【解決手段】プリントヘッド１８は、ドラムアセンブリ３８の転写面３４に対向している。プリントヘッド１８とドラムアセンブリ３８の間には、接点７４，７６が形成される。接点は、互いに接する、プリントヘッドに担持される接触部材とドラムアセンブリに担持される受容部材とを含む。駆動部材は、プリントヘッド転写面に沿って移動させる。この際に、接点を構成する接触部材と受容部材が滑りつつ接触が維持され、プリントヘッドがドラム転写面に対して整列した状態に維持される。
【選択図】図２

Description

本発明は、印刷システムにおいてプリントヘッドを整列状態に維持する装置および方法、より具体的には、通常の使用において僅かな調整だけを必要とする、または調整を必要としない、整列システムに関する。

インクジェット印刷は、プリントヘッドのノズルからインクの小滴を噴出して画像を形成する処理を含む。画像は、通常、インクの小滴が付与される位置である画素と呼ばれる領域の格子状パターンによって構成される。画像の解像度は１インチ（２．５４ｃｍ）あたりのインク滴または点の数で表わされる（ｄｐｉ）。一般的な解像度は、３００ｄｐｉおよび６００ｄｐｉである。

オフセットプリンタは、インク小滴をドラムに供給する１個のプリントヘッドを用いてもよい。ドラムは画像形成中に多数回回転する。通常、プリンタヘッドは、複数の噴射口が直線状に配列されて形成されたジェットスタックまたはプレートを有し、ドラムの各回転ごとに、中間転写面上に１組の操作ラインを印刷する。ドラムが回転するごとに、インクを噴出する噴射口の特定の組み合わせに応じてプリントヘッドがＸ軸に沿って移動することで、噴出口が１個以上の画素ずつオフセットされ、隙間なく塗りつぶされた画像、連続した線等を形成することができる。

米国特許第５，７３４，３９２号明細書 米国特許第５，４８８，３９６号明細書 米国特許第６，０５９，３９７号明細書

走査ラインを正確に配置することは、画像の解像度要求を満たし、バンディング（banding：画像の分割部分に現れる帯状の欠陥）やストリーキング（streaking：画像のある部分から尾を引いたように発生する縞状の欠陥）等といった望ましくない印刷アーティファクト（artifact）を避けるために重要である。したがって、Ｘ軸方向（プリントヘッド移動方向）およびＹ軸方向（ドラム回転方向）の動作を、噴出口からのインクの噴出と注意深く調和させて、走査ラインが確実に適切に配置されるようにする。

定期的に、このようなオフセットプリンタを再較正して、プリントヘッドやドラムにおける小さな変位を補正する。噴射口列の高さが短い（例えば、約５ｍｍまたはそれ未満）インクジェットプリンタにおいて、整列状態を維持するのに最も注意を要するパラメータは、通常、インクスタックとドラムとの間の距離である。通常は調整ネジを使ってプリントヘッドおよびプリントエンジンを調整することによって、整列させることができる。

１態様では、プリントヘッドとドラムアセンブリの転写面との間で整列を維持するシステムは、プリントヘッドに担持される第１の接触部材を有する。第１の受容部材はドラムアセンブリに担持される。駆動部材は、プリントヘッドを転写面に沿って移動させる。プリントヘッドが転写面に沿って移動する間、第１の接触部材は第１の受容部材と滑動接触した状態に維持される。

接触部材は、互いに距離をあけた第１および第２の接触部材と、受容部材と、互いに距離をあけた第１および第２の受容部材とを有してもよい。第１の接触部材は第１の受容部材に接触し、第２の接触部材は第２の受容部材に接触する。ドラムアセンブリは、第１および第２の受容部材を担持する静止部分を有してもよい。静止部分は、互いに距離をあけた第１および第２のドラムシールを有してもよい。これらのシールにはドラムが装着されて、これらに対して回転する。第１のドラムシールは第１の受容部材を担持し、第２のドラムシールは第２の受容部材を担持し、ドラムは転写面を規定する。接触部材と受容部材の少なくとも１個はボタンを有してもよい。ボタンには、接触部材に接する湾曲した面が形成されてもよい。接触部材または受容部材の他の一方は、受容部材の湾曲した面に接する、通常は平坦である面を有してもよい。システムは、プリントヘッドをドラムアセンブリに向けて付勢して、それによって接触部材と受容部材とを接触した状態に維持する付勢部材を更に有してもよい。プリントヘッドはリザーバプレートと、リザーバプレートに担持される第１の接触部材とを有してもよい。駆動システムは、プリントヘッドを駆動方向に移動させてもよい。システムは、プリントヘッドを駆動方向とは反対の方向に付勢する付勢アセンブリを更に有する。プリントヘッドは、その第１の端部においてシャフトを有してもよい。駆動機構はシャフトと動作において結合する。付勢アセンブリは、シャフトと同軸に整列する付勢力を与えてもよい。プリントヘッドは、その第２の端部において第２のシャフトを有してもよい。付勢部材は第２のシャフトに接続する。システムは、プリントヘッドが印刷方向に移動する際に第２のシャフトが自身に対して移動するように第２のシャフトを支持する第１のＸ軸ベアリング部材を更に有してもよい。システムは、第１のスタッブシャフトに装着されて第１のスタッブシャフトの第１のＸ軸ベアリングからの距離を調整できるようにするロールブロックを更に有してもよい。システムは、プリントヘッドを駆動システムに結合する順応性のある結合を更に有してもよい。順応性のある結合は、プリントヘッドに接触する駆動部材を有してもよく、プリントヘッドの隣接端部が駆動部材に対して軸回転するように駆動システムによって駆動される。駆動部材は先端部を有してもよく、この先端部はプリントヘッドのソケットに挿入される。駆動部材は駆動機構のリードスクリューのネジ山と係合するようにネジ山が形成されている。プリントヘッドはジェットスタックと、リザーバプレートとを有してもよい。ジェットスタックはインク小滴を転写面に噴出する複数の噴出口を規定する。リザーバプレートはインクを噴出口に供給し、ジェットスタックとリザーバプレートの少なくとも１つは、ジェットスタックとリザーバプレートの他の一方に係合して、リザーバプレートとジェットスタックとの間に、距離をあけた関係を維持する複数の柱部を有する。印刷装置は上述のシステムを有してもよい。

別の態様では、連結によってプリントヘッドをドラムアセンブリの転写面と整列した状態に維持する。これは、ドラムアセンブリ上のボタンとドラムアセンブリが装着されたシャシーとの間に延びる第１の部分を有する。連結の第２の部分はシャシーによって規定される。連結の第３の部分は、シャシーとプリントヘッド上のハードストップとの間に延びる。ハードストップは、プリントヘッドがＸ軸に平行な方向に移動する間、プリントヘッドと転写面との間の不整列がＹ軸およびＺ軸において最小になるように、ボタンと接触する。

連結の第３の部分は、プリントヘッドをＸ軸に平行な方向に移動させる駆動機構を有してもよい。駆動機構はシャシーに装着される。駆動システムは、順応性のある結合によってプリントヘッドに結合されてもよい。この順応性のある結合により、プリントヘッドを軸回転させて、駆動システムとＸ軸との間の不整列を補正できる。また、この順応性のある結合は、コーン部分とナット部分とを有するナット／コーンアセンブリを有してもよい。コーン部分は、自身を貫通してＸ軸を規定するプリントヘッドのシャフトに接触し、ナット部分は、駆動機構のリードスクリューと山切り係合する。連結の第１の部分はドラムアセンブリのベアリングを有する。転写面は、ベアリングに担持されて、これに対して回転するシャフトを有するドラムによって規定される。印刷装置は、このように説明された連結を有してもよい。

別の態様では、画像形成処理中にプリントヘッドとドラムアセンブリの転写面との整列を維持する方法は、プリントヘッドに担持された第１の接触部材をドラムアセンブリに担持された第１の受容部材に接触させるように付勢し、第１の接触部材が第１の受容部材と滑動接触した状態を維持するように、プリントヘッドを転写面に沿って移動させることを含む。

この方法は、移動させるステップの間にインクをプリントヘッドから転写面に供給することを含む。プリントヘッドの移動は、順応性のある結合によってプリントヘッドを駆動機構に結合することを含む。この結合により、プリントヘッドがベアリング面に接触した状態に保たれるようにプリントヘッドを駆動システムに対して軸回りに回転させることができる。この移動は、プリントヘッドを第１の方向においてのみ移動させ、第１の方向とは反対の方向に付勢するように構成された駆動機構によって、プリントヘッドを移動させることを含んでもよい。

図１を参照する。印刷装置等の画像形成システム１０は、１個のプリントヘッドを利用してオフセット印刷すなわち間接的インクジェットでインクを堆積する手法を利用する。装置１０は画像形成データをデータソース１２から受信する。プリンタ１０内のプリンタドライバ１４が画像形成データを処理し、プリントエンジン１６の動作を制御する。プリンタドライバ１４はフォーマットされた画像形成データを、プリントエンジン１６のプリントヘッド１８に供給し、Ｘ軸駆動機構２０を駆動するモータコントローラ１９に制御データを送ることによってプリントヘッドの動きを制御する。プリンタドライバ１４は、ドラムモータ２８を駆動するモータコントローラ２７に制御データを送ることによって転写ドラム２６の回転も制御する。

図２を参照する。プリントヘッド１８は、ドラム２６に平行に延びる穴あきプレートの形状であるジェットスタック３２を有する。動作中においては、プリントヘッド１８は、ドラム２６が回転し、一方ジェットスタックの細孔とし形成されたプリントヘッド噴出口であるノズル３３（図３）からインクを噴射するのと同期して、Ｘ軸に沿ってドラム２６に平行に移動する。ドラム２６の回転により、矢印Ｙで示す（図３）ように、プリントヘッド１８に対するＹ軸方向における動きが生じる。液体または融解したインクがノズル３３から、ドラム２６の円柱外側面である中間転写面３４（図２）に向かって噴出される。図３は、シャフト３６（一点鎖線で示す）上で回転するように装着されたドラムを示す。シャフト３６およびドラム２６はドラムアセンブリ３８の可動部分であり、動作矢印Ｅの方向に回転する。インク画像が、液体層等の中間転写層（図示せず）に堆積される。インク（融解されたもの、または液体）は、プリントヘッドに装着されたリザーバ４０に保存され、噴射口３３、したがって転写面３４に供給される。

インク噴出口３３からインクを噴出しつつ転写ドラム２６を１回転させ、同時にプリントヘッド１８をＸ軸に沿って移動させると、ドラム２６の中間転写層上に角度を有する傾いた走査線が堆積される。１本の走査ラインは、約１個の画素の幅を有する。３００ｄｐｉ（約１１８ドット／ｃｍ）印刷の場合、１つの画素の幅は約０．０８５ｍｍである。したがって、１つの３００ｄｐｉ走査ラインの幅は約０．０８５ｍｍである。

図４において、整列システム５０は、ジェットスタック３２をドラム２６の転写面３４に対して整列させた状態に保ち、（望ましいプリントヘッドのＸ軸並進およびドラムの回転とは対照的に）印刷中にジェットスタックとドラムとの間で望まない相対的な移動が生じることを最小限にする。

図３において、空間を自由に移動できる物体は、垂直軸Ｘ，Ｙ，Ｚおよび回転軸Ｒｘ，Ｒｙ，Ｒｚによって図示される６つの自由度を有する。物体の動きを制限するためには、６つの自由度の全てを制御する必要がある。整列システム５０が、ジェットスタック３２が６つの自由度全てにおいて望まない動きをしないように制限するように作用することにより、これまでよりも大きなジェットアレイの高さｊ（上方の噴出口３３と最も低い噴出口３３との間の垂直方向の高さ）を採用することを容易にする。システム５０は、構成物のリンケージを含む。このリンケージにより、ひとつの平面を規定する３つの接点と、プリントヘッドを回転しないように制限する４つ目の点とが得られる。整列システム５０は、プリントヘッドからドラムまでの距離（ＨＴＤ）、ヘッド高（ＨＨ）、およびヘッドロール整列パラメータを制御して、工場で較正した後に再較正を行う必要なく、印刷品質を維持できる。

図４および５を参照する。プリントヘッド１８は、プリントヘッドの相対する両端部において、それぞれ左右の装着タワー６４，６６によって左右のスタッブシャフト６０，６２に支持される。機構２０が右スタッブシャフト６２をＸ軸に沿って移動させ、結合されたプリントヘッド１８がＸ軸に平行な方向に移動する。Ｘ軸は、スタッブシャフト６０，６２（図５）を貫く軸と同一の軸である。

１本以上のヘッドチルトバネ７０等の付勢部材によって、プリントヘッド１８の上端部６８を回転軸Ｒｘの周りでドラム２６に向く方向に付勢できる。プリントヘッド１８は、第１および第２の接点７４，７６においてドラムアセンブリ３８に接触する。これは、第１および第２の接点部材７８，８０（図４）によって形成される。これらの接触点部材７８，８０は、プリントヘッドの左右にそれぞれ隣接し、ハードストップとして形成され、プリントヘッド１８に担持され、第１および第２の受容部材８２，８４に対向する。第１および第２の受容部材８２，８４はボタンとして形成され、ドラム（図３）に担持される。リザーバ４０とプリントヘッド１８の重心は、シャフト６０，６２より前側（ドラムの近く）にあるようにでき、ハードストップがボタンと接触した状態にあることを補助する。

プリントヘッド１８は、アルミニウム等の剛性のある物質によって、タワー６４，６６（図５）と一体的に形成されるか、これに強固に装着される前方リザーバプレート９０を有する。プレート９０は、その左右からそれぞれＸ軸に平行に延びる延長部材９２，９４を有する。部材９２，９４は、プレート９０と一体的に形成されるか、これに強固に接続される。各延長部材９２，９４はその中に、ステンレス鋼、またはその他の硬化物質でできた円柱状のブロック９６，９８が嵌合する。ブロック９６，９８の前面１００，１０２が、通常は平面である各ハードストップ７８，８０の接触面を形成している。

ボタン８２，８４は弾性プラスチック、またはハードストップ７８，８０に接触してもほとんどまたは全く変位せず、ハードストップのスチール材との摩擦も低い、これ以外の物質から作ることができる。各ボタン８２，８４は凸状で球状の先端を有して、それぞれのハードストップ７８，８０に対して１つの接点となる一方で、ボタンとハードストップとの間の不整列を許容できる。印刷中にプリントヘッドが移動する際に、ハードストップ７８，８０は、プリントヘッドの全動程にわたってボタン８２，８４と滑動接触する。

ソケット１１３は、静止ドラムベアリング１１４，１１６の外周部分１１０，１１２より穿たれる。静止ドラムベアリング１１４，１１６にはボタンが強固に装着されて、その位置に保持される。ベアリングは、その中に形成された中央開口部１１８を介してドラムシャフト３６（図３では一点鎖線で示す）を担持する。図６に示すように、ヘッドチルトバネ７０は、ハードストップ７８，８０がボタン８２，８４と接した状態を維持するようにプリントヘッド１８の上端部を付勢する。

図７に概略的にすように、ドラムアセンブリ３８は、プリンタのシャシー１２０にしっかりと装着される。具体的には、シール１１４が、ボルト、ネジ等によってシャシー１２０に装着される。シャシー１２０は金属、硬化プラスチックその他の比較的堅い物質から作ってもよい。シャシー１２０は、ドラムラビリンスシール１１４，１１６（したがってボタン）とハードストップとの間に、プリントヘッド駆動機構２０および右スタッブシャフト６２を介して、三つの部分からなるリンケージ１２２の一部を形成する。これは、プリントヘッドの移動を制限する。リンケージ１２２は、ボタン８２，８４をラビリンスシール１１４，１１６に連結させる第１のリンク部分１２２Ａと、シャシー１２０を含み、ラビリンスシールを駆動機構２０に連結させる第２のリンク部分１２２Ｂと、駆動機構２０をハードストップ７８，８０に連結させる第３のリンク部分１２２Ｃとを有する。このようにして、ひとつの平面上の２つの接点が７４，７６（図２）において規定され、当該面上の第３の接点がスタッブシャフト６２によって規定される。スタッブシャフト６２はＹ軸およびＺ軸において制限される。

左スタッブシャフト６０は付勢アセンブリ１３０によって、プリントヘッド駆動機構２０の方向にＸ軸に沿って付勢される。アセンブリ１３０は付勢バネ１３２を含む。この付勢バネ１３２は、図示した実施形態においては、公差が合理的に許す限り、Ｘ軸に整列（つまりスタッブシャフト６０，６２と同軸）する。この整列により、プリントヘッド１８が軸Ｒｙおよび軸Ｒｚの周りでドラム２４から遠ざかるように望まない回転をすることを最小限にする。付勢バネ１３２は、駆動機構２０に一定の付勢力を与えるように作用する。

駆動機構２０に最も近いバネ１３２の端部１３４は、フランジ１３６を介してシャシー１２０に装着され、付勢アセンブリ１３０の右側端部１３４の、リンケージ１２２に対する位置を固定する。

図８に示すように、駆動機構２０から最も遠い付勢バネ１３２の左側端部１４０は、フック形状の保持部材１４４の右側端部に装着される。図９に示すように、左スタッブシャフト６０の外側の端には、中央点がＸ軸と整列する凹状ソケット１４６が形成されている。フック１４４は突起部１４８を規定する。これがソケット１４６の中に挿入されるので、フックとスタッブシャフトとの間でＺ軸および／またはＹ軸方向において僅かな相対移動が許容され、シャシーとスタッブシャフト６０との間の僅かな不整列を補正できる。フック１４４および突起部１４８は、修繕したりプリントヘッド１８を交換するためにソケットから取り外すことができる。付勢バネのＸ軸方向の張力により、フックおよびスタッブシャフト６０のＸ軸上の整列が維持される。

代替的な実施形態では、左右のスタッブシャフトによって、左右のタワー６４，６６を接続する１本のシャフトの端部を形成する。この実施形態では、付勢バネ１３２をタワー間に延びるシャフト部分に巻きつけて、Ｘ軸との不整列を最小限にできる。

ロールブロック１５０は、左スタッブシャフト６０に担持される。ロールブロックには、複数のベアリング面１５２と（図示した実施形態では４面）、通常は同軸であるボア１５４とが形成されている。このボア１５４には、これを貫通するようにスタッブシャフト６０が隙間なく挿入され、その中でスタップシャフトは自由に回転できる。ベアリング面１５２の１面が、シャシー１２０にきっちりと装着された左側Ｘ軸ベアリング１５８の上部平面１５６と滑動接触する。プリントヘッド１８の重量は、ロールブロック１５０にＹ軸方向の下向きの力をかけて、ロールブロック１５０がベアリング１５８に滑動接触した状態を維持するのに十分な重量である。ボア１５４をＸ軸に対して非対称に配置することで、それぞれの面が、Ｘ軸から数マイクロメートル（例えば５０μｍ）程度の差で僅に異なる距離にあるようにしてもよい。これにより、整列における僅かなバラツキを許容できる。

スタッブシャフト６０に押さえバネ１６２を設ける。この押さえバネ１６２は、ブロック１５０がスタッブシャフト６０に沿って軸方向に移動しないように付勢してスタッブシャフト６０とフック１４４のＸ軸整列を維持し、ブロックがスタッブシャフトに沿って右から左に滑ろうとするのを抑制する。この抑制は、ベアリング１５８の面１５６とブロックの面１５２との間の摩擦力より大きな力を加えることによって行う。図４、図１０、および図１１を参照する。駆動機構２０は、リードネジ１７２と動作において接続されたステッパモータ等の駆動モータ１７０を有する。駆動モータ１７０は、リードネジ１７２の第１の端部１７４に直接接続してもよく、間に偏心したギアなどを用いていない。これにより、モータとリードネジは合理的な公差が許す限り、Ｘ軸に近づいて整列して、モータがリードネジを軸方向でな方向に動かす傾向を軽減する。直接結合することで、駆動機構２０における部品の数が減少し、部品数の増加に応じて大きくなる公差も部品数の減少により小さくなる。代替可能な実施形態（図示せず）では、モータはギアによってリードネジに接続される。

リードネジ１７２は、ナット／コーンアセンブリ等の駆動部材１８０をその先端１８２において担持する。アセンブリ１８０は、リードネジ１７２の回転運動をＸ軸の軸方向の運動に変換する。また、アセンブリ１８０は、内側にねじ山が切られたナット部１８４を有し、その内部でリードネジが回転する。リードネジのネジ山１８６はナット部１８４の内部ネジ山１８８と係合する。ナット部１８４は、図１３および図１４に示すように、シャシー１２０の一部に装着されたリブ等のガイド部材１９０によって、回転しないように制限される。ナット部１８４は、リブ１９０が嵌合する側溝または長孔１９２（図１４）を有する。プリントヘッドが軸方向に移動する間、リードネジ１７２が回転することによってアセンブリ１８０を前進させる一方で、ナット部１８４がリブ１９０に沿って滑動する。溝１９２は、プリントヘッドの移動中、リブの表面１９４，１９６の内の１枚と接触したままである。図示した実施形態では、溝１９２はＹ軸方向においてリブ１９０より僅かに広く、溝とリブとの間には少量の回転遊びが許容される。

アセンブリ１８０は円錐形のコーン部分２００を更に含んでもよい。円錐形のコーン部分２００はコーン部分の右側端部においてピン２０２によって固定されるように装着される。コーン部分２００はその先端に先端部２０４を有する。これは半球体、放物面状または楕円状でもよい。先端部２０４は右スタッブシャフト６２にある凹状ソケット２０６と接触する。ソケット２０６の中心点はＸ軸と整列する。ソケットは、その中に先端部２０４が挿入され、スタッブシャフト６２とコーン部分２００との間で相対的に軸回りの回転を可能にする寸法である。

リードネジ１７２は通常、Ｘ軸と整列しているが、組み立て時やその後のプリンタ使用時に必然的に整列状態に僅かにバラツキが生じる。シャフト６２をコーン部分２００に接触することによって形成した順応性のある結合によって、コーン／ナットアセンブリを右スタッブシャフトに対してピボット支持することでバラツキを許容する。付勢バネ１３２が概略モータ１７０に向かう方向に付勢力を与え、これによって先端部２０４とジャーナルソケット２０６が十分に接触した状態に保たれて、印刷中にプリントヘッドが不整列になることを回避する。

アセンブリ１８０は、構成物の公差に起因して残ってしまうリードネジ１７２とプリントヘッド１８との不整列を吸収する。更に、アセンブリ１８０は、ナット／コーンアセンブリの振れも吸収する。こうした振れが、プリントヘッドが移動する間にその整列状態を変化させる。ナット部１８４のネジ山１８８は、図１２に示すように、リードネジのネジ山１８６の直径より僅かに広い直径を有するので、アセンブリ１８０はリードネジ１７２に対して小量の遊びを有することができる。このようにして、アセンブリ１８０は、Ｙ方向および／またはＺ方向においてリードネジに対して僅かに移動でき、図１５の矢印Ａ、Ｂによって図示するように、リードネジの僅かな不整列を許容する。

アセンブリ１８０による連結によって、スタッブシャフト６２が右側Ｘ軸ベアリング２１０（図１３）の上に載置されるまで、プリントヘッド１８の重さによって、連結部を回転させるようにする。これが無ければ、付勢バネ１３２により生じるアセンブリ１８０とプリントヘッドとの間の垂直抗力や、これにより生じる摩擦のために、スタッブシャフトがベアリング２１０に載置されないかもしれない。これによって、リードネジ１７２とスタッブシャフトソケット２０６との間の不整列も許容する。これにより、堅くしっかりと接続された場合に生じるかもしれないリードネジにかかる過度の圧力を回避する。更に、この連結により、リードネジの半径方向の振れによる非整列を許容する。

したがって、従来のプリンタドライバとは異なり、図示したリードネジ１７２は右スタッブシャフト６２にしっかりとは結合されない。スタッブシャフト６２がリードネジに順応性をもって結合１８０することで、スタッブシャフト６０，６２によって規定されるＸ軸と、リードネジの間の僅かな非整列を許容する。しかし、しっかりと結合させてもよいことが分かる。

付勢バネ１３２の力によって、プリントヘッド駆動機構２０におけるバックラッシュを軽減する。これは、モータ１７０のスラストベアリング（図示せず）に対してプリロードを増加させると同様、スタッブシャフトのソケット２０６とコーン先端部２０４およびナット部１８４とリードネジのネジ山１８６との間の隙間をつめることによって達成される。バネ１３２の付勢力は、プリントヘッドが駆動方向とは反対の方向（左から右）に移動するための戻り力となる。

右スタッブシャフト６２は、Ｘ軸およびＹ軸の方向における望まない移動をしないように制限される。Ｘ軸方向では、プリントヘッド駆動機構２０および付勢バネ１３２によってプリントヘッドの整列を制御する。Ｙ軸方向では、プリントヘッド１８の重さによって、図４に示するように、右スタッブシャフト６２が右ベアリング２１０に接触した状態に保たれる。図１６に示すように、ベアリング２１０がシャシー１２０の一部に装着（したがってリンケージ１２２に接合）される。右ベアリング２１０には、スタッブシャフト６２をその中に受容する形状を有する湾曲した上面２１２が形成されている。この上面２１２の曲率をスタッブシャフト６２の曲率より僅かに小さくして、ベアリング２１０が、Ｙ軸と同様、Ｚ軸方向においても制限するようにできる。

付勢バネ１３２の位置はスタッブシャフト６０，６２と同軸であり、プリントヘッド１８において生じる回転移動を最小限にする。これにより、プリントヘッドおよびリザーバ４０の前に寄った重心と、ヘッドチルトバネ７０によって左右のラビリンスシールボタン８２，８４とハードストップ７８，８０が接触するまでヘッドが右スタッブシャフト６２の周りを回転し、ロールブロック５０が左ベアリング１５８に向けて滑動して、適切なヘッド整列を行うことができる。

プリントヘッド本体に対する６つの自由度は、以下のように制御される。まず、二つの自由度は、プリントヘッドの左右においてボタン８２，８４とハードストップ７８，８０によって規定される二つの接点で制限される。これらの各点はＺ軸においてのみ１本の制限の軸を提供する。次の３つの自由度は、右スタッブシャフト６２の位置によって規定される第３の点で制限される。この第３の点の位置は、Ｚ軸およびＹ軸においては右ベアリング２１０によって制限され、Ｘ軸においてはＸ軸ナット／コーンおよび付勢バネ１３２によって制限される。最後の自由度は、左ベアリング６０により形成される第４の点において、制限される。この第４の点は、Ｙ軸においてのみ制限され、プリントヘッドがプリントヘッドのＺ軸周りで回転しないようにする。

ドラム２６とラビリンスシールボタン８２，８４の間の公差は、ボタンをソケット１１３に対して後加工することによって極小さいものにする。ドラム転写面３４の直径も加工して、極小さい公差にする。ドラムラビリンスシール１１４，１１６とプリントヘッドのＸ軸ベアリング１５８，２１０との間の公差は、シャシーの側面フレーム２２０によって制御される。

図３および図４を参照する。ジェットスタック３２と、ハードストップ７８，８０と、Ｘ軸スタッブシャフト６０，６２との間の公差を極小さいものにする。これは、整列のための構造を前面ジェットスタック３２とプリントヘッドのプレート９０に設けることによって実現できる。特に、プレート９０は幾つかの整列ピン２３０（図４に示する実施例では３本）有する。これらのピン２３０は前方に延び、ジェットスタックにおける対応する穴２３２，２３４に挿入される（図３）。穴２３２（複数ある場合には少なくともそのうち１個）は長穴であって、その長軸方向が概して水平になる向きに設けられ、別の穴２３４（複数ある場合には少なくともそのうち１個）も長穴であって、その長軸方向が概して垂直になる向きに設けられる。どちらの場合も、穴の短軸方向の寸法は、それぞれのピン２３０が最小限の遊びで穴にピッタリ嵌合するように選択される。

前面リザーバプレート９０は、複数の柱部２４０（図５）を更に有する。各柱部は先端面を有する。これは機械加工によって平坦にされ、図２に示すように、ジェットスタックの後面２４２に係合する。ヘッド−ドラム間の距離に影響するジェットスタック３２の厚みの公差を減らすため、選択された柱部のみが使用されるように、柱部２４０の周りのジェットスタックにノッチ２４３を形成してもよい。図３に示すように、保持プレートすなわちドリッププレート２４４がクリップ２４６と協働してジェットスタック３２を柱部に強く押しつけて保持する。具体的には、保持プレート２４４に複数の穴２４８を設け、ここに鋲２５０が挿入される。これに前面リザーバプレート９０（図４）上の対応するボス２５２をねじ込む。柱部２４０およびボス２５２はジェットスタック３２とリザーバプレート９０の間のスペーサとして機能する。クリップ２４６はジェットスタックの上端部をリザーバプレート９０に向けて把持する。

ひとつの実施形態では、（整列ピン２３０と、ボス２５２と、柱部２４０と、延長部材と、左右のハードストップとを有する）リザーバプレート９０と、左右のスタッブシャフト６０，６２と、左右の装着タワー６４，６６とを有するアセンブリ２５４は、鋳造およびその後の適切な機械加工等によって一体に形成される。または、スタッブシャフト６０、６２を別々に形成して、タワー６４，６６にしっかり取り付けてもよい。

整列システム５０は、プリンタが寿命にある間を通じて、たとえシャシーの摩耗、捻れ、または熱膨張／収縮が生じても、プリントヘッド１８をドラム２６と整列した状態に保つ。

ヘッドロールは唯一、調整される整列パラメータである。この調整は、偏心ボア１５４を備えるロールブロック１５０を用いて行うことができる。通常、一旦工場でブロック調整を行えば、プリンタが寿命にある間、ブロックを再調整する必要はない。

整列システムを利用する例示的なオフセットインクジェット印刷装置の簡素化したブロック図である。 図１の印刷装置のドラムアセンブリおよびプリントヘッドの上面図である。 図２のドラムアセンブリおよびプリントヘッドの一部切り欠き斜視図である。 図２のプリントヘッドおよびプリントヘッド駆動機構の拡大した斜視図である。 図４のプリントヘッドの拡大斜視図である。 プリントヘッドとドラムアセンブリの間の接触点を示す、図３のプリントヘッドおよびドラムアセンブリの一部を非常に拡大した斜視図である。 図２のドラムとプリントヘッドの間の結合を示す概略図である。 付勢アセンブリを有する、図２のプリントヘッドの左側端部を非常に拡大した斜視図である。 図８の付勢アセンブリの一部およびプリントヘッドの左側端部の断面図である。 図４のプリントヘッド駆動機構の拡大斜視図である。 図１０のプリントヘッド駆動機構の側方断面図である。 図１１の駆動機構のリードネジおよびナット部の拡大側面図である。 プリントヘッドの右側スタッブシャフトおよび図１０の駆動機構のガイドリブの拡大斜視図である。 図１３のガイドリブに係合する、図１１のコーン／ナットアセンブリの拡大斜視図である。 コーン／ナットアセンブリの移動方向を示す、図１１のプリントヘッド駆動機構の拡大斜視図である。 図１の印刷装置を搭載するドラム、シャシー、および右側プリントヘッドの斜視図である。

符号の説明

１０ 画像形成システム、１２ データソース、１４ プリンタドライバ、１６ プリントエンジン、１８ プリントヘッド、１９ モータコントローラ、２０ Ｘ軸駆動機構、２６転写ドラム、２７ モータコントローラ、２８ ドラムモータ、３２ ジェットスタック、３４ 中間転写面、３６ シャフト、３８ ドラムアセンブリ、４０ リサーバ、５０ 整列システム、６０，６２ スタッブシャフト、６４，６６ 装着タワー、７０ ヘッドチルトバネ、７４，７６ 第１および第２の接点、７８，８０ 第１および第２の接触部材、８２，８４ 第１および第２の受容部材、９０ 前方リザーバプレート、９２，９４ 延長部材、９６，９８ ブロック、１１０，１１２ ラビリンスシールリム、１１３ ソケット、１１４，１１６ 左右のラビリンスシール、１２０ シャシー、１２２ 結合、１３０ 付勢アセンブリ、１３４ 右側端部、１４０ 左右の付勢バネ、１４６ ソケット、１４８ 突起部、１５０ ロールブロック、１５２ ベアリング面、１５４ ボア、１５８ 左ベアリング、１６２ 力バネ、１７０ 駆動モータ、１７２ リードネジ、１８０ 駆動部材、１８４ 山切りナット部、１９０ ガイド部材、１９４，１９６ 水平面、２００ コーン部、２０２ ピン、２０６ 凹状ソケット、２１０ 右ベアリング、２３０ 整列ピン、２３２，２３４ 穴部、２４０ 柱部、２５２ ボス、２５４ アセンブリ。

Claims (8)

1. プリントヘッドとドラムアセンブリの転写面との間で整列を維持するシステムであって、
   前記プリントヘッドに担持された第１の接触部材と、
   前記ドラムアセンブリに担持された第１の受容部材と、
   前記プリントヘッドが前記転写面に沿って移動する間、前記第１の接触部材が前記第１の受容部材に滑動接触した状態に保たれるように前記プリントヘッドを前記転写面に沿って移動させる駆動部材と、
   を有するシステム。
2. 請求項１に記載のシステムにおいて、前記ドラムアセンブリは、第１および第２の受容部材を担持する静止部を有する、システム。
3. 請求項１に記載のシステムにおいて、前記接触部材および前記受容部材の少なくとも１個は、前記接触部材に接触する湾曲した面が形成されているボタンを有する、システム。
4. 請求項３に記載のシステムにおいて、第１の接触部材および前記少なくとも１つの受容部材の内の他の一方は、前記受容部材の湾曲した面に接触する、平坦である面を有する、システム。
5. 請求項１に記載のシステムにおいて、前記プリントヘッドを前記ドラムアセンブリに向けて付勢することによって、前記接触部材と前記受容部材との間の接触を維持する付勢部材を更に有する、システム。
6. 請求項１に記載のシステムにおいて、前記プリントヘッドはリザーバプレートを有し、前記第１の接触部材は前記リザーバプレートによって担持される、システム。
7. 請求項１に記載のシステムにおいて、前記駆動システムは前記プリントヘッドを駆動方向に移動させ、前記システムは、前記プリントヘッドを前記駆動方向とは反対の方向に付勢する付勢アセンブリを更に有する、システム。
8. 画像形成処理中に、プリントヘッドとドラムアセンブリの転写面との整列を維持する方法であって、
   前記プリントヘッドに担持された第１の接触部材を、前記ドラムアセンブリに担持された第１の受容部材に接触させるように付勢し、
   前記第１の接触部材を前記第１の受容部材と滑動接触した状態に維持するように、前記転写面に沿って前記プリントヘッドを移動させる、
   方法。

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