JP2013234069A - 基材媒体の空気ベアリング式移送 - Google Patents

Abstract

【課題】マーキングゾーンを介してプロセス経路沿いに基材媒体シートを移送するための装置を開示する。
【解決手段】マーキングゾーン２０と、空気ベアリング式支持レール４２と、媒体カート８０とを含む。マーキングゾーン２０は、基材媒体シート５をマーキングする。空気ベアリング式支持レール４２は、マーキングゾーン２０より上流側の第１のロケーションから下流側の第２のロケーションまで延びる。媒体カート８０は、シート５をプロセス経路に沿って運搬する。媒体カート８０は、その上にシート５を保持するためのプラテン８２を含む。媒体カート８０は、プロセス経路に沿って第１および第２のロケーション間で空気ベアリング式支持レール４２によって支持される。空気ベアリング式支持レール４２は、外面と媒体カート８０の非接触支持面との間に非接触のベアリング支持を提供するガス層を含む。
【選択図】図１

Description

本明細書は、基材媒体シートを、マーキングゾーンを介して空気ベアリング式支持レールに沿って移送するための装置および方法に関する。

印刷アセンブリにおいて高い画像品質を達成するためには、システム内の静摩擦係数および動摩擦係数の変異を克服する必要がある。摩擦の制御は、精確に制御される速度をもたらすが、これは、精密な画素配置の重要な要素である。また、画素配置は、マーキングエレメントがシート上へ置かれる際の媒体速度の一成分である。したがって、ローラ・ベアリング・システムでは一般的であるスティックスリップに関連づけられる場合が多い静摩擦係数および動摩擦係数の双方を制御することが望ましい。

さらに、媒体カート用に専らローラ・ベアリング・エレメントを用いる現代のシステムは摩滅を免れず、これがさらにマーキングシステムとマーキングされるべきシートとの間の速度および／または位置合わせの計算間違いを広げる。このようにして、現代のベアリング表面およびローラ・ベアリング・アセンブリは、機械性能の繰返し精度の一貫性を低減させる。さらに、摩滅は、プリントヘッド表面と基材媒体シートとの間のプリントヘッド間隙を増大させる可能性がある。インクジェット技術を用いる場合、インクの下方噴霧は、プリントヘッド間隙の増大の結果として予定以上に散開する可能性があり、よって、マーキングエンジンの精度が低減される。

さらに、現在のローラ・ベアリング・カート・アセンブリは、位置合わせの不規則性をプロセス横断方向にも呈する。印刷ゾーンを介するカートの動きは、マーキングゾーンに渡って周期的な前後動作を伴う場合が多く、結果的に媒体カートおよびその上のシート担体の軌跡は非線形になる。このような非線形の軌跡は、さらに、基材媒体シートをマーキングしようとする際の精度を下げる可能性がある。

したがって、高品質出力を可能にすべく印刷ゾーンを介して媒体を効率的に移動させるための、かつ先行技術による他の欠点を克服する、媒体移送システムおよび方法を提供することが望ましいと思われる。

本明細書に記述される態様によれば、マーキングゾーンを介してプロセス経路沿いに基材媒体シートを移送する装置が開示されている。本装置は、マーキングゾーンと、空気ベアリング式支持レールと、媒体カートとを含む。マーキングゾーンは、基材媒体シートをマーキングするためのものである。空気ベアリング式支持レールは、マーキングゾーンより上流側の第１のロケーションからマーキングゾーンより下流側の第２のロケーションまで延びる。媒体カートは、シートをプロセス経路に沿って運搬するためのものである。媒体カートは、媒体カートがマーキングゾーンを介して平行移動するにつれてその上にシートを保持するためのプラテンを含む。媒体カートは、プロセス経路に沿って第１および第２のロケーション間で空気ベアリング式支持レールによって支持される。空気ベアリング式支持レールは、空気ベアリング式支持レールの外面と媒体カートの非接触支持面との間に非接触のベアリング支持を提供するガス層を含む。

さらに、空気ベアリング式支持レールは、非接触支持面がその上で移動する多孔質支持面を含むことが可能である。ガス層は、多孔質支持面を介して発せられるガスによって形成されることが可能である。ガスは、多孔質支持面を介して流れる空気をほぼ含むことが可能である。空気ベアリング式支持レールは、水平の支持面と垂直の耐力壁とを含むことが可能である。垂直の耐力壁は、その上に形成されるガス層を含むことが可能である。垂直の耐力壁は、媒体カートの横方向動作を案内することができる。マーキングゾーンは、印刷アセンブリを含むことが可能である。印刷アセンブリは、プロセス経路の少なくとも一部に渡って横方向へ移動可能であってもよい。印刷アセンブリは、単に一回の横方向通過でシートをマーキングできるインクジェットアセンブリである。媒体カートは、接触ベアリングエレメントを含むことが可能である。接触ベアリングエレメントは、第１のロケーションより上流側でプロセス経路とベアリング係合して媒体カートを支持することができる。支持トラックは、媒体カート用にプロセス経路の上流経路部分を提供することができる。上流経路は、第１のロケーションより上流側のプレマーキングゾーン・ロケーションから、少なくとも第１のロケーションまで延びることが可能である。接触ベアリングエレメントは、媒体カートが上流経路に沿って動く際に支持トラックと直接係合していることが可能である。接触ベアリングエレメントは、支持ホイールセットを含むことが可能である。接触ベアリングエレメントの直接係合は、転がり係合であることが可能である。移行傾斜路は、媒体カートを、接触ベアリングエレメントの使用と非接触支持面の使用との間で切換することができる。移行傾斜路は、上流経路と第１のロケーションとの間のプロセス経路に配置されることが可能である。

本明細書に記述されるさらなる態様によれば、マーキングゾーンを介して基材媒体シートを運搬する方法が開示されている。本方法は、基材媒体シートを媒体カート上へ装填することを含む。媒体カートは、基材媒体シートを保持するためのプラテンを含む。本方法は、基材媒体シートが載った媒体カートを、マーキングゾーンより上流側の第１のロケーションからマーキングゾーンより下流側の第２のロケーションまで延びる空気ベアリング式支持レールに沿って運搬することも含む。空気ベアリング式支持レールは、空気ベアリング式支持レールの外面と媒体カートの非接触支持面との間に非接触のベアリング支持を提供するガス層を含む。本方法はさらに、基材媒体シートをそれがマーキングゾーンを通過する際にマーキングすることを含む。

さらに、空気ベアリング式支持レールは、非接触支持面がその上で移動する多孔質支持面を含むことが可能である。ガス層は、多孔質支持面を介して発せられるガスによって形成されることが可能である。空気ベアリング式支持レールの多孔質支持面に空気を通させる意図は、ガス層の形成にある。媒体カートの非接触支持面は、多孔質支持面との間のガス層によって多孔質支持面上を移動することができる。媒体カートの横方向動作は、垂直の耐力壁を用いて制御される。垂直の耐力壁は、媒体カートのプロセス横断方向動作を防止することができる。ガス層は、垂直の耐力壁とカートの非接触横方向制御面との間に配置される垂直の耐力壁上に形成されることが可能である。印刷アセンブリは、マーキングゾーンにおいてプロセス経路の一部に渡って横方向へ移動する。印刷アセンブリは、単に一回の横方向通過で基材媒体シートをマーキングするインクジェットアセンブリである。媒体カートは、第２のロケーションより下流側のプロセス経路に沿って運搬される。空気ベアリング式支持レールは、下流側へ第２のロケーションを超えて延びることはできない。媒体カートの接触ベアリング支持面は、媒体カートが下流側へ第２のロケーションを超えて運搬される際に支持トラックと係合することができる。媒体カートは、第２のロケーションにおいて移行傾斜路を持ち上げることができる。接触ベアリング支持面は、媒体カートが第２のロケーションの下流へ運搬される際に支持トラックと直接係合することができる。接触ベアリングエレメントは、支持ホイールセットを含むことが可能である。接触ベアリングエレメントの直接係合は、転がり係合であることが可能である。媒体カートは、プロセス経路に沿って上流のロケーションから第１のロケーションまで運搬される。空気ベアリング式支持レールは、上流側へ第１のロケーションを超えて延びることはできない。媒体カートの接触ベアリング支持面は、媒体カートが上流のロケーションから第１のロケーションまで運搬される際に支持トラックと係合することができる。

図１は、開示された技術の一態様による、基材媒体シートをマーキングゾーンを介して移送するための装置を示す斜視図である。 図２は、開示された技術の一態様による、図１に示された媒体カートが空気ベアリング式支持レールに到達するところを示す斜視図である。 図３は、開示された技術の一態様による、図１に示された媒体カートがプロセス経路の追加的な上流および下流セグメントを含むマーキングゾーンに接近するところを示す斜視図である。 図４は、開示された技術の一態様による、マーキングゾーンを通過する図１に示された媒体カートを示す斜視図である。 図５は、開示された技術の一態様による、マーキングゾーンを通過した後の図１に示された媒体カートを示す斜視図である。 図６は、開示された技術の態様による、インクジェットアセンブリが基材媒体シートをマーキングするためにプロセス横断方向に動く際の、マーキングゾーンにおける図１に示された媒体カートを示す斜視図である。 図７は、図１から図６までに示された媒体カートを示す平面図である。 図８は、開示された技術の態様による媒体カートを示す斜視図である。 図９は、図１の装置をマーキングゾーンの下流側から上流側を見て示した正面図である。 図１０は、開示された技術の態様による、プロセス経路の一セグメント上の媒体カートを示す側面図である。 図１１は、図１０の媒体カートおよびプロセス経路セグメントを示す斜視図である。 図１２は、媒体プロセス経路の移行部分を示す斜視図である。 図１３は、開示された技術の態様による、空気ベアリング式支持レールと媒体カートの一部とを示す正面レリーフ図である。 図１４は、開示された技術の態様によるばね荷重式横方向ホイールアセンブリを示す斜視図である。

次に、図面を参照して、これらの例示的な実施形態をさらに詳しく説明する。開示する技術は、大型フォーマット印刷ジョブの画像品質を高め、一方で生産性を向上させることのできる効率的な用紙処理システムを提供する。本明細書に開示する装置および方法は、トラック上を進むように製造される媒体カートを含むマーキングデバイス経路の選択ロケーションまたは複数のロケーションにおいて使用されることが可能である。したがって、ここでは、例示的な基材媒体処理経路の一部のみを例示する。

本明細書において、「基材媒体シート」、「基材媒体」または「シート」は、その上に画像を与えることができる基材を指す。このような基板には、紙、透明フィルム、羊皮紙、フィルム、織物、プラスチック、写真現像用紙、段ボール、または情報またはマーキングをその上に視覚化する、かつ／または再生することができる他のコーティングされた、またはコーティングされていない基材媒体が含まれてもよい。本明細書では、具体的にはシートまたは用紙が参照されているが、シート形式の如何なる基材媒体もその妥当な等価物になることを理解されたい。また、基材媒体の「前縁」は、プロセス方向で下流側の最も遠くに存在するシートの縁を指す。

本明細書において、「マーキングゾーン」は、基材媒体プロセス経路において基材媒体が「マーキングデバイス」によって変造されるロケーションを指す。本明細書で使用されるマーキングデバイスには、プリンタ、印刷アセンブリまたは印刷システムが含まれる。このようなマーキングデバイスは、デジタルコピー、製本、折り、スタンピング、ファクシミリ、多機能機械、および類似技術、具体的にはあらゆる目的で印刷出力機能を実行するものを用いることができる。

具体的なマーキングデバイスには、静電気帯電パターンを用いて情報を記録しかつ再生することにより基材上に画像を形成することを指す、プリントアウトを生成するための「静電複写プロセス」、帯電プレート上で樹脂粉末を用いて情報を記録しかつ再生することを指す「電子写真プロセス」、またはインクジェットプロセス、液体インクプロセス、固体インクプロセスおよびこれらに類似するもの等のプリントアウトを生成するための他の適切なプロセスを用いることができるプリンタ、印刷アセンブリまたは印刷システムが含まれる。また、印刷システムは、白黒またはカラー画像データの何れをも印刷しかつ／または処理することができる。

本明細書において、「プロセス」および「プロセス方向」という言い回しは、基材媒体シートを移動し、移送しかつ／または処理するプロセスを指す。プロセス方向は、媒体カートの一部がそれに沿って移動しかつ／または画像または基材媒体が主として媒体処理アセンブリ内で移動される流路Ｐの方向とおおよそ一致する。このような流路Ｐは、上流から下流へと流れるものとされる。したがって、プロセス横断方向、横方向および横断方向は、プロセス方向に対して垂直な、かつ概してその共通する平面的広がりに沿った動作または方向を指す。

本明細書において、「カート」または「媒体カート」は、基材媒体シートを運搬するためにプロセス経路に沿って平行移動できる媒体移送デバイスを指す。このような媒体移送デバイスは、基材媒体シートをその上で直接支持するためのプラテンを保持するフレームを含む。本明細書に記述されているようなカートまたは媒体カートは、レール上を走るスレッド、トラックと転がり係合するホイールを有する運搬装置、他の可動担体構造体および／またはこれらの任意の組み合わせを含むことが可能である。

マーキングゾーンを介してプロセス経路沿いに基材媒体シートを高精度で移送する、空気ベアリング式基材媒体移送を開示する。開示される装置は、基材媒体シートがマーキングゾーンを通過する際のその位置合わせおよび方向づけを助けるために、本明細書では「エアバー」と称される空気ベアリングを使用する。精密動作品質を提供することにより、インクジェット印刷システム等のマーキングデバイスは、基材媒体上へ画像を精確に置くことができる。基材媒体シートは、プロセス経路を画定するトラックに沿って動く媒体カート上へ取り付けられるプラテン上で運搬される。媒体カートは、トラックの一部のベアリング表面に沿って転がる転がりベアリングホイールを含む。また、媒体カートは、カートがトラックの他の部分上のエアバーに渡って、具体的にはマーキングゾーンに渡って浮くことを可能にする非接触ベアリング表面も含む。媒体カートは、媒体カートを降下させる移行傾斜路によって転がりベアリングサポートから非接触ベアリング支持へ移行し、エアバーが空気の薄層クッション上でのカート支持を引き継ぐことを可能にする。媒体カートは、エアバーによって支持されると、マーキングゾーンを介して摩擦がほとんどない状態で進む。

図１は、基材媒体シート５をプロセス方向Ｐへプロセス経路４０に沿って運搬する媒体マーキングカート８０を含む装置１００を示す。媒体カート８０は、具体的には基材媒体シート５を保持することに適するプラテン８２を含む。この方法では、カート８０がプロセス経路４０に沿って移動する際に基材媒体シート５はプラテン８２に固定されたままであるべきである。この点に関連して、シート５をプラテン８２上へ保持するために、静電、低真空圧または機械的ファスナ等の様々な既知の押さえ技術を用いることができる。また、シート５をマーキングゾーンにおいてプリントヘッド等のマーキングエレメント内へ突っ込ませないように、シート５の前縁を押さえて保持するように特別な注意を払うことも可能である。

プロセス経路４０は、媒体カート８０が沿って進むように適合化されるトラックセットによって形成される。図１は、トラックの反対側の側面にマーキングゾーン２０を介してプロセス経路４０沿いに媒体カート８０を支持するための空気ベアリング式支持レール４２を含む、プロセス経路４０に沿ったトラックの一部を示す。プロセス経路４０を画定するトラックは、具体的には図１に示されているトラック部分がマーキングゾーンを通過していることから線形経路として示されているが、プロセス経路の他のセグメントは図示されている同じ方向に延びる必要はなく、また直線である必要もない。また、プロセス経路４０のセグメント全てが空気ベアリング式支持レール４２を含む必要もない。

空気ベアリング式支持レール４２（本明細書では、「エアバー」とも称される）は、媒体カート８０がその上でマーキングゾーン２０を滑り渡ることができる非接触ベアリング支持面を提供する。滑らかな低摩擦硬質面上を走るホイール等の接触ローラベアリングとは異なり、エアバー４２は、加圧空気の薄膜を利用してトラック４０と媒体カート８０との間に過度に低摩擦の負荷界面を提供する。カート８０の非接触ベアリング表面は、エアバー４２を覆って形成される薄いガス層の上をエアバー４２自体に接触することなく走ることができる。非接触であることにより、エアバー４２は、摩擦、摩耗、トラック上の微粒子に関わる問題および潤滑の必要性を回避する。さらには、エアバー４２は位置合わせ精度を提供し、かつ具体的には高速アプリケーションに適する。空気ベアリング技術の一例は、Ｚｈａｏらに付与された米国特許第７，６０７，６４７号明細書に開示されている。

エアバー４２の使用は、システム内の静的および動的摩擦係数の変動を効果的に克服することによって、高められた画像品質を提供する。この低減された摩擦環境は、移送される基材媒体シートの速度および位置合わせのより精密な制御をもたらす。したがって、これは、具体的にはインクジェット環境において改良された画素配置を提供すると思われる。空気ベアリングアセンブリは、静摩擦係数および動摩擦係数の双方が等化されることから特に効果的である。これは、概してローラ・ベアリング・システムに関連づけられるスティックスリップの排除を可能にする。具体的には、静摩擦をおおよそゼロまで減らすことによって、より高い解像度および繰返し精度を達成することが可能である。また、可動エレメント間の接触ベアリング表面をなくすことにより、摩滅の減少はさらに、マーキング精度の追加エラーの伝播をなくする。さらに、具体的にはマーキングゾーンにおいて接触面をなくすことにより、システムは、システムに潤滑が不要である（または、少なくとも必要な潤滑が減少する）ことに鑑みて、保全のコストおよび労力の低減を見込むことができる。また空気ベアリングは、表面から一定の空気が出ていて、これがプロセス経路から繊維および汚染物質を吹き飛ばすセルフパージ式であることにおいても効果的である。また、非接触表面は、スティックスリップ・システムの表面仕上げまたは不規則性に関連づけられる変動をなくする。非接触ベアリング表面の使用は、表面形状を平均化し、かつより直線的な動作の軌跡をもたらす。また、エアバー４２は、後にさらに詳しく論じるように、プリントヘッド間隙の繰返し精度および精度も提供する。

図１に示されているように、エアバー４２は、マーキングゾーン２０を介して、トラック４０に沿った上流からマーキングゾーン２０を超えてトラック４０に沿った下流へ延びる。この方法では、エアバー４２は、基材媒体シート５がマーキングゾーンに送り込まれる際のマーキングゾーン内部のモーションクオリティを制御するために使用される。図示されている実施形態では、３セットのエアバー４２が包含されている。エアバー４２のうちの２つは、カート８０の耐垂直重量荷重を支持するためにトラック４０の反対側の両側面に沿って延び、第３のエアバー４２は、カートの横方向移動を制御するためにトラックの片方の横側に沿って延びる。この方法では、カート８０も横方向のエアバー４２に沿ってプロセス横断方向に精確な位置合わせを保って滑る。

図２〜図５は、プロセス経路４０に沿ってプロセス方向Ｐへ平行移動する媒体カート８０を示している。エアバー４２に沿って走る非接触ベアリング表面に加えて、媒体カート８０は、プロセス経路４０のエアバー４２を含まない部分に沿ってカートを支持するための接触ベアリングエレメントを含むことが可能である。図２〜図５は、エアバー４２が設けられていないエリアでトラック４０の一部を形成する接触ベアリング支持面５０（本明細書では「ベアリングトラック」とも称される）の一部を示している。したがって、媒体カート８０は、プロセス経路４０沿いに延びるベアリングトラック５０に沿って走る転がりベアリングホイールセットを含む。また、媒体カート８０を一方のタイプの支持面からもう一方のタイプの支持面へ、かつこの逆に動かすための移行傾斜路６０も設けられる。

カート８０がマーキングゾーン２０へ接近するにつれて、カートの転がりベアリングホイールは移行傾斜路６０に載って下降し、これにより、カート８０および具体的にはカートホイールはベアリングトラック５０の上面よりも下へ下降される。カート８０が移行傾斜路６０によって下降すると、媒体カート８０の非接触ベアリング表面９０がカート８０のベアリング支持を引き継ぐ。この後、カート８０はエアバー４２に沿って運搬されるが、この間、ホイールはもはやベアリング表面に係合しない。この方法では、媒体カート８０はエアバー４２のガス層に沿って滑り、カート８０がマーキングゾーン２０に渡って移動する際には事実上無摩擦の動きが提供される。この方法では、装置１００は、基材媒体シート５の速度および位置合わせを見事に制御する。

図３は、マーキングゾーンの上流側に幾分かのベアリングトラック５０、並びにマーキングゾーンより下流側に幾分かのベアリングトラック５０を含む延長されたトラックアセンブリを示す。この方法では、媒体カート８０は上流側のロケーション２６から移行傾斜路６０へ向かって進み、移行傾斜路６０においてカート８０は、転がりベアリングホイールによる支持から媒体カートの非接触ベアリング表面への移行を行う。移行傾斜路６０には、プロセス経路４０に沿った第１のロケーション２２から同じくプロセス経路４０に沿った下流側の第２のロケーション２４まで延びるエアバー４２の一部が重なる。マーキングゾーン２０は、第１および第２のロケーション２２、２４の間である。図３の最左部分には、媒体経路のさらなる下流側ロケーション２８が示されている。しかしながら、媒体経路４０が下流側ロケーション２８よりもさらに先へ延びる可能性があることを理解されたい。また、適切であれば、トラックのさらなるセグメントまたは追加的なマーキングゾーンを加えることもできる。

図２は、移行傾斜路６０上にあって、媒体カート８０の非接触ベアリング表面９０による支持へ移行する直前の媒体カート８０を示している。図２に示されている位置から僅かに下流を示す図３では、媒体カートはもはや転がりベアリングホイール上を走ってはおらず、既にエアバー４２によって支持されている。図４は、プロセス方向Ｐへの動きを続けて、マーキングゾーン２０内に到達した媒体カート８０を示している。この後、媒体カート８０は下流側の移行傾斜路６０へ向かって動作を継続することができ、下流側の移行傾斜路６０では、転がりベアリングホイールが再び媒体カート８０の支持を引き継ぎ、これにより、媒体カートはエアバー４２を離れて持ち揚げられる。この方法では、媒体カートは、さらに下流のトラック４０との転がり係合状態を継続することができる。

開示された技術の一態様によれば、画像は、マーキングゾーン２０内部においてインクジェット印刷システム３０により基材媒体シート５へ与えられる。図６および図７は、マーキングゾーン２０内部のインクジェットアセンブリ３０を表している。インクジェットアセンブリ３０はより小型のインクジェットヘッドのアレイによって表現されているが、さらなる支持構造体がこのようなインクジェットヘッドを搭載し、これらを一斉に、かつ／または同期された動作で動かす場合もあることを理解されたい。多数の小型プリントヘッドを互いにずらすことにより、超高速の印刷アセンブリをもたらすことができる幅広のジェットアレイが作製される。図示されているのは、プロセス横断方向に延びる一連のインクジェットヘッド列を含む８色印刷アセンブリである。各列または（図示されているような）各列ペアは単色を提供することができるが、全ての列が合わさって必要な色を提供する。例示されているのは８色印刷アセンブリであるが、これより少数、または多数の列または色も開示されている技術の範囲に含まれることを理解されたい。

標的基材媒体５が媒体カート８０によりマーキングゾーン内を運ばれる間、媒体カート８０の速度は厳重に制御される。それにも関わらず、インクジェットアセンブリ３０等の印刷システムは、基材媒体５をその通過に際して標的としなければならない。空気ベアリングが標的基材媒体の位置合わせ精度を補助する一方で、開示された技術のさらなる態様は、インクジェットアセンブリ３０のプロセス横断動作を用いるインクジェットマーキングを適用する。媒体カートがマーキングゾーン２０を通過する際、インクジェットアセンブリ３０のインクジェットヘッドは、その通過に伴って基材媒体シート５を横断して動かされる。したがって、インクジェットアセンブリ３０は、プロセス方向Ｐに対して横方向へ延びるプロセス横断方向Ｃ_Ｐに動く。開示された技術の一態様によれば、インクジェットアセンブリ３０は、プロセス横断方向Ｃ_Ｐへの１回の横方向通過によって基材媒体シート５をマーキングする。単一通過アーキテクチャの提供は、さらに、２回目またはその後の通過において再びシートに的を合わせようとして発生する可能性があるシート見当合わせの変動を最小限に抑える。それにも関わらず、理解されるべき点は、本明細書ではインクジェットシステムが例示されかつ説明されているが、画像を生成するための様々なデバイスが代替的かつ／または追加的に使用される可能性もあることにある。例えば、電子写真、フレキソ印刷または平版印刷の画像転写システムが使用される可能性もある。

図７は、マーキングゾーン２０を通過する際の媒体カート８０を示す平面図である。図示されているように、インクジェットアセンブリ３０は、トラック４０の２つの横側の一方へ近づくように（図７の下側へ向かって）移されて示されている。したがって、インクジェットアセンブリ３０は、この位置で始動してプロセス横断方向へ反対側まで動いてシート５をマーキングするか、もう一方の側から始動して図示されている位置で終了することが可能である。インクジェットヘッドの各列が、印刷のために同時にシートを横断して移動する必要はないことを理解されたい。

図７は、エアバー４２に沿って滑る媒体カート８０の非接触ベアリング表面９０も示している。したがって、媒体カート８０は、カート重量を支持するために、非接触ベアリング表面９０として作用する２つの対向する細長い表面を含む。非接触ベアリング表面９０は、エアバー４２の上面上に生み出される空気の薄膜に沿って走る。

図８〜図１１は、媒体カート８０のさらなる詳細を示す。媒体カートは、基材媒体シート５を保持するためのプラテン８２を含む。プラテン８２が、基材媒体シートの所望されるサイズを保持するに足る大きさに設計されるべきであることを理解されたい。具体的には、開示している本技術の装置は、６２”ｘ４２”の大きさを有する大型サイズ用紙等の大型シートに使用されることが可能である。しかしながら、プラテンおよびカートは、所望されるほぼあらゆるサイズに製造されることも可能である。トラック４０は、おそらくはカート８０の適正サイズに適合する必要があると思われる。

媒体カート８０は、前側の転がりベアリングホイール８４と後側のベアリングホイール８６とによるペアを含む。前後ベアリングホイール８４、８６は、ベアリングトラック５０に沿って走るためのものである。さらに、前側のベアリングホイール８４はトラック４０の対向する側方の縁寄りに配置され、一方で後側の転がりベアリングホイール８６は前側のベアリングホイール８４よりも僅かに内側へセットされることにも留意されるべきである。前後転がりベアリングホイール８４、８６間のこのオフセット設計は、マーキングゾーン２０の反対の両側でカートが各移行傾斜路６０を通って移動する際にプラテン８２が水平方向に平らなままであることを可能にする。図１２に示されているように、移行傾斜路６０は、内側のベアリング表面６３と、外側のベアリング表面６５とを含む。また移行傾斜路６０は、内側の傾斜部分６４と、外側の傾斜部分６６とを含む。この設計は、後側の転がりベアリングホイール８６が内側の移行傾斜路６４に載って下降し、同時に前側の転がりベアリングホイール８４が外側の移行傾斜路部分６６に載って下降するように意図されている。図１２に示されている移行傾斜路部分が、図１１の右下部分（反対側から見て）に示されている移行傾斜路の類似部分に相当することを留意されたい。

移行傾斜路６０は、媒体カート８０をベアリングトラック５０からエアバー４２上へ移動させ、次いでエアバー４２から再びマーキングゾーン２０下流側のさらなるベアリングトラック５０上へ移動させるために使用される。したがって、転がりベアリングホイール８４、８６は、媒体カート８０をベアリングトラック５０に沿って上流側の位置２６から対向する第１の移行傾斜路６０ペア（トラックの横側に各々１つがベアリングトラックの断面に位置合わせされて存在する）まで運ぶ。まず、（図２に示されているように）移行傾斜路に沿って移動する間、カートを運ぶ転がりベアリングホイール８４、８６および媒体カートの非接触ベアリング表面９０は、エアバー４２の最初のセグメント上を通る。移行傾斜路６０のこの最初のセグメント上には、媒体カート８０の非接触ベアリング表面９０とエアバー４２との間に間隙Ｇが存在する。よって、媒体カート８０がプロセス経路での動きを継続して下降するにつれ、転がりベアリングホイール８４、８６は内側／外側の傾斜路部分６４、６６によって降下し、非接触ベアリング表面９０とエアバー４２との間の間隙Ｇが狭まる。最終的に、間隙Ｇが十分に狭まり、かつカートの非接触ベアリング表面９０が事実上エアバー４２に係合する前の時点で、エアバー４２の上面上に形成される空気のガス層がカート重量を支持する。これは、転がりベアリングホイール８４、８６をその荷重負担から解放する。したがって、エアバー４２が媒体カート８０を支持すると、媒体経路４０のそのセグメントではベアリングトラック５０が不要である。この方法では、（図２〜図５に示されているように）プロセス方向Ｐに離隔して置かれる２つの移行傾斜路６０セット間に水平のベアリングトラック５０または横方向の耐力壁５１は設けられない。

図９は、下流側の移行傾斜路６０に一致する印刷ゾーン２０の下流位置からトラック断面を見下ろした際のカート８０を示す正面図である。この図では、（例えば、図４に示されているように）媒体カートはまだ下流側移行傾斜路６０へ到達していない。したがって、図９において、前後転がりベアリングホイール８４、８６はベアリングトラック５０に係合しつつあるように見えるが、この時点での転がりベアリングホイール８４、８６は、媒体カート８０がこの時点でエアバー４２によって運ばれていることから、事実上ベアリングトラック表面の直下で垂れ下がっている。したがって、図９に示されている転がりベアリングホイール８４、８６は、実際にはベアリングトラック５０の図示されているセクションの（図示されている方向から見た）後側にあり、よってこのセクションとは係合していない。

さらに、図９は、エアバー４２と媒体カートの非接触ベアリング表面９０との相互作用も示している。具体的には、対向する２セットのエアバー４２は、媒体カート８０の反対の両側へ配置される。エアバー４２は、媒体カートの平坦な非接触ベアリング表面がその上を滑ることに適合する幅広でほぼ平坦な上平面を有する。あるいは、エアバー４２用に平坦でない空気ベアリング表面を使用することも可能ではあるが、その場合、媒体カートの非接触ベアリング表面９０がエアバーのこのような代替形状に一致または適合するように製造されなければならないことを理解されたい。トラックの横側毎に１セットを配置する２セットのエアバー４２の使用は、プラテン８２上で運ばれる基材媒体シート５の表面とプリントヘッド３０の最下面との間の垂直空間Ｚ’の優れた制御を可能にする。

さらに、横方向の位置合わせ制御を保持するために、媒体カート８０は、カート下部に横方向のばね荷重式ホイール９４、９６を含む。これらの横方向のばね荷重式ホイール９４、９６は、媒体経路４０に沿って一般化された横方向制御を提供する。ベアリングトラック５０のセグメントを進みながら、横方向のばね荷重式ホイール９４、９６は、図３においてマーキングゾーン２０の上流および下流に示されている横壁５１等のトラックの横側壁に係合することができる。このような横壁５１は、必要に応じて、プロセス経路の両側に設けられることが可能である。実際に、マーキングゾーン２０に渡って、横方向のばね荷重式ホイール９４、９６はさらに、媒体カート８０が横方向制御に使用される第３のエアバー４２へ向かって偏向されるように保証することができる。横壁５１が、マーキングゾーンに渡って横方向の安定性をもたらすために、プロセス経路のエアバーに一致するセグメントに沿って設けられ得ることを留意されたい。具体的には、横方向のばね荷重式ホイール９４、９６は、媒体カートを垂直の安定壁９１を含む一方の横側へ向かって偏向することができる。非接触ベアリング表面９０と同様に、垂直の安定壁は第３のエアバー４２に沿って滑ることができ、これにより垂直に他の２つのエアバーより上へ上昇する。このようにして、横方向のばね荷重式ホイール９４、９６は、第３のエアバー４２へ向かって偏向される垂直の安定壁を保持する。第３のエアバーは少なくともマーキングゾーン２０に渡って延びるべきものであるが、さらに先へ延びることも可能である。図示されている例では、第３のエアバーは、下側の２つのエアバーと同程度の長さで設けられている。これは、媒体カート８０がマーキングゾーンへのその到達までにあらゆる横方向動作を安定させることを可能にする。

図１０は、移行傾斜路６０に沿って進む媒体カートを示す側面図である。本図には、水平の非接触ベアリング表面９０と、垂直の非接触ベアリング安定壁９１を見出すことができる（媒体カートの非接触ベアリング表面を見やすくするために、第３の垂直エアバーは図示されていない）。図１０には、下側の２つのエアバー４２が示されているが、媒体カート８０とエアバー４２との相互作用がより明らかに見えるように、トラック４０のサブアセンブリが取り外されていることを留意されたい。前後転がりベアリングホイール８４、８６の位置合わせは、オフセットされていることが明らかである。具体的には、前側の転がりベアリングホイール８４はカートフレームの外側へ向かって露出され、一方で後側の転がりベアリングホイール８６はカートフレームの内側に位置づけられる。同様に、横方向のばね荷重式ホイール９４、９６もオフセットされた構造を有する。この方法では、前側の横方向ばね荷重式ホイール９４は、垂直方向に後側の横方向ばね荷重式ホイール９６より下へ配置される。図１０は、非接触ベアリング表面９０とエアバーの多孔質上面４４との間の間隙Ｇを示しているが、この間隙が、媒体カートのエアバーに渡る走行に伴って最終的に媒体カートを支持するガス膜層より僅かに大きいことを留意されたい。図１１は、図１０に示されている部分に類似するトラック部分を示す斜視図である。媒体カート８０が移行傾斜路６０を渡るにつれて、媒体カートの非接触ベアリング表面９０はエアバー４２に沿った走行を開始し、転がりベアリングホイール８４、８６は垂れ下がったままにされてもはやトラックとの転がり係合状態ではなくなる。

図１３は、カートの非接触ベアリング表面９０および垂直の安定壁９１と、水平および垂直のエアバー４２との相互作用を示すレリーフ図である。具体的には、水平かつ平坦な非接触ベアリング表面９０は、エアバー４２上に形成される空気のガス層Ｚ”上に乗ると媒体カート８０およびその上のシート５の重量を支持する。エアバー４２は、エアバー４２の内部から加圧された空気を発する多孔質上面４４（非接触ベアリング表面９０に面する−図１０に記載）を含む。同様に、垂直の壁９１は、前記垂直の壁９１と、図１３の右側に示された第３の、垂直に方向づけられるエアバー４２との間に配置されるガス膜層Ｘ”上に乗る。エアバーは、典型的には、多孔質上面４４からしみ出すことができるように内部へ空気を供給されているが、他のガスを用いて非接触ベアリング表面９０、９１とエアバー４２との間にガス層Ｚ”、Ｘ”が提供される可能性もあることを理解されたい。

図１４は、横方向のばね荷重式ホイール９４を示すレリーフ図である。横方向のばね荷重式ホイール９６が、図１４に示されているものとほぼ同一であり得ることを留意されたい。横方向のばね荷重式ホイール９４、９６は、ばね荷重式ホイール支持ブラケット９５と、具体的にはばね形式であるバイアスエレメント９７とを含む。このアセンブリは、媒体カート８０へ取り付けられるとカートを横方向へ偏向させる。具体的には、媒体カートの垂直壁９１を垂直な側方エアバー４２へ向かって促す横方向バイアスを規定することができる。横方向のばね荷重式ホイール９４、９６の代わりに、かつ／またはこれに加えて、代替機構を用いて媒体カートを横方向へ偏向可能であることを理解されたい。

開示された技術の態様によれば、装置１００の媒体カート８０、印刷システム３０または他のパーツは、コントローラ（図示せず）によって操作されることが可能である。コントローラは、装置１００内の任意数の機能およびシステムも制御してもよい。コントローラは、制御信号を発生することができる１つまたは複数のプロセッサおよびソフトウェアを含んでもよい。カート動作および印刷システムを含む装置のサブエレメントの調和のとれた制御によって、基材媒体シート５は効率的に処理されかつマーキングされてもよい。例えば、媒体カート８０は、プロセス経路に沿った様々なロケーションで加速、減速し、または停止さえするように製造されることが可能である。同様に、印刷システム３０のタイミングおよび速度も、向上された画像品質を保持するために制御されることが可能である。

Claims (10)

1. マーキングゾーンを介してプロセス経路沿いに基材媒体シートを移送する装置であって、
   基材媒体シートをマーキングするためのマーキングゾーンと、
   前記マーキングゾーンより上流側の第１のロケーションから前記マーキングゾーンより下流側の第２のロケーションまで延びる空気ベアリング式支持レールと、
   前記シートを前記プロセス経路に沿って運搬するための媒体カートと、を備え、前記媒体カートは、前記媒体カートが前記マーキングゾーンを平行移動する際に前記シートを上に載せて保持するためのプラテンを含み、前記媒体カートは、前記第１および第２のロケーション間の前記プロセス経路に沿って前記空気ベアリング式支持レールによって支持され、前記空気ベアリング式支持レールは、前記空気ベアリング式支持レールの外面と前記媒体カートの非接触支持面との間に非接触ベアリング支持を提供するガス層を含む装置。
2. 前記空気ベアリング式支持レールが、前記非接触支持面がその上を移動する多孔質支持面を含み、前記ガス層は、前記多孔質支持面を介して発せられるガスによって形成される、請求項１に記載の装置。
3. 前記空気ベアリング式支持レールが、水平の支持面と垂直の耐力壁とを含み、前記垂直の耐力壁は前記垂直の耐力壁の上に形成されるガス層を含み、前記垂直の耐力壁は前記媒体カートの横方向動作を案内する、請求項１に記載の装置。
4. 前記媒体カートが、接触ベアリングエレメントを含み、前記接触ベアリングエレメントは前記媒体カートを前記第１のロケーションより上流側のプロセス経路とベアリング係合して支持する、請求項１に記載の装置。
5. 前記媒体カートのために前記プロセス経路の上流経路部分を提供する支持トラックであって、前記上流経路は前記第１のロケーションより上流側のプレマーキングゾーン・ロケーションから少なくとも前記第１のロケーションまで延び、前記接触ベアリングエレメントは、前記媒体カートが前記上流経路に沿って移動する際に前記支持トラックと直接係合しする支持トラックと、
   前記接触ベアリングエレメントおよび前記非接触支持面の使用間で前記媒体カートを切換するための移行傾斜路であって、前記上流経路と前記第１のロケーションとの間の前記プロセス経路上へ配置される移行傾斜路とをさらに備える、請求項４に記載の装置。
6. マーキングゾーンを介して基材媒体シートを運搬する方法であって、
   基材媒体シートを媒体カート上へ装填することであって、前記媒体カートは前記基材媒体シートを保持するためのプラテンを含む、装填することと、
   前記基材媒体シートを上に載せた前記媒体カートを、マーキングゾーンより上流側の第１のロケーションから前記マーキングゾーンより下流側の第２のロケーションまで延びる空気ベアリング式支持レールに沿って運搬することであって、前記空気ベアリング式支持レールは、前記空気ベアリング式支持レールの外面と前記媒体カートの非接触支持面との 間に非接触ベアリング支持を提供するガス層を含む、運搬することと、
   前記基材媒体シートを、前記基材媒体シートがマーキングゾーンを通過する際にマーキングすることと、を含む方法。
7. 前記空気ベアリング式支持レールは、前記非接触支持面がその上を移動する多孔質支持面を含み、前記ガス層は、前記多孔質支持面を介して発せられるガスによって形成される、請求項６に記載の方法。
8. 前記媒体カートの横方向動作を垂直の耐力壁を用いて制御することをさらに含み、前記垂直の耐力壁は前記媒体カートのプロセス横断方向動作を防止し、前記ガス層は前記垂直の耐力壁上に、前記垂直の耐力壁と前記カートの非接触横方向制御面との間に配置されて形成される、請求項６に記載の方法。
9. 前記媒体カートを前記第２のロケーションより下流側のプロセス経路に沿って運搬することをさらに含み、前記空気ベアリング式支持レールは下流側へ前記第２のロケーションを超えては延びず、前記媒体カートの接触ベアリング支持面は、前記媒体カートが下流へ前記第２のロケーションを超えて運搬される際に支持トラックと係合する、請求項６に記載の方法。
10. 前記媒体カートは前記第２のロケーションで移行傾斜路によって上昇し、前記接触ベアリング支持面は、前記媒体カートが前記第２のロケーションより下流側で運搬される際に前記支持トラックと直接係合する、請求項９に記載の方法。

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