JP5599392B2 - インク噴射 - Google Patents

Description

本出願は２００８年６月３０日に出願した米国の仮出願番号６１／０７６，７８８の利益を主張する。前記文献はここで参照することにより組み込まれる。

（技術分野）
本記述はインク噴射に関する。

（背景）
インク噴射は噴射組立部を含むインクジェットプリントヘッドを用いて行われ得る。インクはインクジェットプリントヘッドに導入され、噴射組立部がアクティプ化されるとき、前記組立部は基板上にイメージを形成するようにインクを噴射する。

（要約）
１つの側面において、インクを噴射するための装置のオリフィスの第１のセットは第１の最大解像度でプリントするように配置され、第１の最大解像度はプロセス方向と異なる方向に沿う。オリフィスの第２のセットはオリフィスの第１のセットに結合される。オリフィスの第２のセットは第１の最大解像度より低い第２の最大解像度でプリントするように配置され、第２の最大解像度はプロセス方向と異なる方向に沿う。

インプリメンテーションは以下の特徴を１つ以上含み得る。オリフィスの第１のセットは第１のプリントヘッドに属し、オリフィスの第２のセットは第２のプリントヘッドに属する。第２のプリントヘッドに対する第１のプリントヘッドの位置は調整可能である。プロセス方向に対する第１のプリントヘッドのオリエンテーションは調整可能である。プロセス方向において、第１のプリントヘッドは第２のプリントヘッドの前にある。プロセス方向において、第１のプリントヘッドは第２のプリントヘッドの後にある。プロセス方向に垂直な方向において、第１のプリントヘッドは第２のプリントヘッドの前にある。プロセス方向に垂直な方向において、第１のプリントヘッドは第２のプリントヘッドの後にある。第１および第２のプリントヘッドの各々は１００個より多くのジェットを有する１つの噴射組立部を含む。プロセス方向と第１のプリントヘッド内の噴射組立部の長さとの間の角度は約３０°から約８５°の間である。第２のプリントヘッドは約１００ｄｐｉと４００ｄｐｉとの間でプリントするように配置される。第１のプリントヘッドは８００ｄｐｉより大きい解像度でプリントするように配置される。第１のプリントヘッドは１０００ｄｐｉより大きい解像度でプリントするように配置される。第１のプリントヘッドは約１２００ｄｐｉでプリントするように配置される。異なる方向はプロセス方向に対して垂直である。１つより多くのプリントヘッドは第２のプリントヘッドより高い最大解像度でプリントするように配置される。第１および第２のプリントヘッドはシングルパスインクジェットプリンタに組み込まれ、基板はプロセス方向に沿って輸送する。第１および第２のプリントヘッドはステップアンドリピートインクジェットプリンタに組み込まれ、基板はプロセス方向に垂直な方向に沿って輸送する。第１のプリントヘッドはプロセス方向に垂直な方向に沿ってイメージの一部をプリントするように配置される。相対的な動きの間に、基板はプロセス方向に沿って移動し、装置は静止している。相対的な動きの間に、基板は静止し、装置はプロセス方向に沿って移動する。オリフィスの第１のセットは平行なアレイの第１のセット内にあり、オリフィスの第２のセットは、平行なアレイの第１のセットに対して約３０°から約８５°にわたる角度を有する平行なアレイの第２のセット内にある。

１つの局面において、インク噴射装置と基板との間のプロセス方向における相対的な動きの間に、インク噴射装置の第１の部分は基板上に第１の最大解像度でプリントさせられる。インク噴射装置の第２の部分は、基板上に第１の解像度より低い第２の最大解像度でプロセス方向と異なる方向において、プリントさせられる。

インプリメンテーションは以下の特徴を１つ以上含み得る。インク噴射装置の第１の部分の位置は、相対的な動きより前に、インク噴射装置の第２の部分に対して調整される。前記させることは、インク噴射装置の第２の部分が基板のエリアにプリントする前に、インク噴射装置の第１の部分にそのエリアにプリントさせることを含む。前記させることはインク噴射装置の第２の部分が基板のエリアにプリントした後に、インク噴射装置の第１の部分にそのエリアにプリントさせることを含む。前記させることは基板が輸送する方向に垂直なプロセス方向にインク噴射装置を移動することと、基板上にプリントすることとを含む。前記させることはプロセス方向に平行な方向に基板を輸送することと、基板上にプリントすることを含む。

これらおよび他の側面と特徴は、方法、装置、システム、機能を実行するための手段として、および他の態様で、表現することができる。
本明細書は、例えば、以下の項目も提供する。
（項目１）
装置であって、該装置は、プロセス方向に沿った該装置と基板との相対的な動きの間該基板上にインクを噴射するのに用いられ、該装置は、
第１の最大解像度でプリントするように配置されるオリフィスの第１のセットであって、該第１の最大解像度が該プロセス方向と異なる方向に沿う、オリフィスの第１のセットと、
該オリフィスの該第１のセットに結合されるオリフィスの第２のセットであって、該オリフィスの該第２のセットは、該第１の最大解像度より低い第２の最大解像度でプリントするように配置され、該第２の最大解像度が該プロセス方向と異なる方向に沿う、オリフィスの第２のセットと
を含む、装置。
（項目２）
前記オリフィスの前記第１のセットは第１のプリントヘッドに属し、前記オリフィスの前記第２のセットは第２のプリントヘッドに属する、項目１に記載の装置。
（項目３）
前記第２のプリントヘッドに対する前記第１のプリントヘッドの位置は調整可能である、項目２に記載の装置。
（項目４）
前記プロセス方向に対する前記第１のプリントヘッドのオリエンテーションは調整可能である、項目２に記載の装置。
（項目５）
前記プロセス方向において、前記第１のプリントヘッドは前記第２のプリントヘッドの前にある、項目２に記載の装置。
（項目６）
前記プロセス方向において、前記第１のプリントヘッドは前記第２のプリントヘッドの後にある、項目２に記載の装置。
（項目７）
前記プロセス方向に垂直な方向において、前記第１のプリントヘッドは前記第２のプリントヘッドの前にある、項目２に記載の装置。
（項目８）
前記プロセス方向に垂直な方向において、前記第１のプリントヘッドは前記第２のプリントヘッドの後にある、項目２に記載の装置。
（項目９）
前記第１および第２のプリントヘッドの各々は１００個より多くのジェットを有する１つの噴射組立部を含む、項目２に記載の装置。
（項目１０）
前記プロセス方向と前記第１のプリントヘッド内の噴射組立部の長さとの間の角度は約３０°から約８５°の間である、項目２に記載の装置。
（項目１１）
前記第２のプリントヘッドは約１００ｄｐｉと４００ｄｐｉとの間でプリントするように配置される、項目２に記載の装置。
（項目１２）
前記第１のプリントヘッドは８００ｄｐｉより大きい解像度でプリントするように配置される、項目２に記載の装置。
（項目１３）
前記第１のプリントヘッドは１０００ｄｐｉより大きい解像度でプリントするように配置される、項目２に記載の装置。
（項目１４）
前記第１のプリントヘッドは約１２００ｄｐｉでプリントするように配置される、項目２に記載の装置。
（項目１５）
前記異なる方向は前記プロセス方向に対して垂直である、項目２に記載の装置。
（項目１６）
１つより多くのプリントヘッドをさらに含み、各プリントヘッドが前記第２のプリントヘッドより高い最大解像度でプリントするように配置される、項目２に記載の装置。
（項目１７）
前記第１および第２のプリントヘッドはシングルパスインクジェットプリンタに組み込まれ、前記基板は前記プロセス方向に沿って輸送する、項目２に記載の装置。
（項目１８）
前記第１および第２のプリントヘッドはステップアンドリピートインクジェットプリンタに組み込まれ、前記基板は前記プロセス方向に垂直な方向に沿って輸送する、項目２に記載の装置。
（項目１９）
前記第１のプリントヘッドは前記プロセス方向に垂直な方向に沿ってイメージの一部をプリントするように配置される、項目２に記載の装置。
（項目２０）
前記相対的な動きの間に、前記基板は前記プロセス方向に沿って移動し、前記装置は静止する、項目１に記載の装置。
（項目２１）
前記相対的な動きの間に、前記基板は静止し、前記装置は前記プロセス方向に沿って移動する、項目１に記載の装置。
（項目２２）
前記オリフィスの前記第１のセットは平行なアレイの第１のセット内にあり、該オリフィスの前記第２のセットは、該平行なアレイの該第１のセットに対して約３０°から約８５°にわたる角度を有する平行なアレイの第２のセット内にある、項目１に記載の装置。
（項目２３）
インク噴射装置と基板との間のプロセス方向における相対的な動きの間に、
該インク噴射装置の第１の部分に該基板上に第１の最大解像度でプリントさせることと、
該インク噴射装置の第２の部分に該基板上に該第１の解像度より低い第２の最大解像度で該プロセス方向と異なる方向にプリントさせることと
を含む、方法。
（項目２４）
前記相対的な動きより前に、前記インク噴射装置の前記第２の部分に対して、該インク噴射装置の前記第１の部分の位置を調整することも含む、項目２３に記載の方法。
（項目２５）
前記させることは、前記インク噴射装置の前記第２の部分が前記基板のエリアにプリントする前に、該インク噴射装置の前記第１の部分に該エリアにプリントさせることを含む、項目２３に記載の方法。
（項目２６）
前記させることは、前記インク噴射装置の前記第２の部分が前記基板のエリアにプリントした後に、該インク噴射装置の前記第１の部分に該エリアにプリントさせることを含む、項目２３に記載の方法。
（項目２７）
前記させることは、前記基板が輸送する方向に垂直な前記プロセス方向に前記インク噴射装置を移動することと、該基板上にプリントすることとを含む、項目２３に記載の方法。
（項目２８）
前記させることは、前記プロセス方向に平行な方向に前記基板を輸送することと、該基板上にプリントすることを含む、項目２３に記載の方法。

他の特徴と利点は、以下の詳細な記述と特許請求の範囲から明白になる。

図１Ａと図１Ｂはインクジェットプリントヘッドとインク噴射組立部の分解斜視図である。 図１Ａと図１Ｂはインクジェットプリントヘッドとインク噴射組立部の分解斜視図である。 図１Ｃはインクジェットプリントヘッドの下面図の略図である。 図２と図３はインクジェットプリンタの上面図の略図である。 図２と図３はインクジェットプリンタの上面図の略図である。 図３Ａから図３Ｃはステップアンドリピートのインクジェットプリンタの一部の上面図の略図である。 図３Ａから図３Ｃはステップアンドリピートのインクジェットプリンタの一部の上面図の略図である。 図３Ａから図３Ｃはステップアンドリピートのインクジェットプリンタの一部の上面図の略図である。

図１Ａを参照すると、インク噴射はインクジェットプリントヘッド２を用いて行われ得、プリントヘッドはカラー（ｃｏｌｌａｒ）要素１０に組み立てられた少なくとも１つの噴射組立部４を含む。カラー要素１０は、オリフィス１６を有する板１４に取り付けられるマニフォルド板１２に、取り付けられる。使用するとき、プリントヘッド２と基板１８は噴射組立部４の長さ６に垂直なプロセス方向に沿って互いに対して相対的に移動し（図１Ｂも参照）、相対的な動きの間に、インクは、カラー要素１０を通して噴射組立部４に積み込まれ、オリフィス１６を通して基板１８上にイメージ８を形成するように噴射される。特に、インクジェットプリントヘッド２がシングルパスインクジェットプリンタと呼ばれるものに組み立てられるとき、プリントヘッド２は輸送する方向ｙに沿って移動する基板１８上にインク滴を噴射する。インクジェットプリントヘッド２がステップアンドリピートジェットプリンタと呼ばれるものに組み立てられるとき、プリントヘッド２は、ｙ方向に沿って移動し、輸送する方向ｘに移動する基板１８上にインク滴を噴射する。

図１Ｂを参照すると、インク噴射組立部４は、１つ以上のインク通路２４と１つのインク充満の通路２６とを含む本体２０を有する。キャビティ板とスチフナー板（示していない）は、本体２０の反対側の表面に取り付けられ、各表面上に井戸２２（全部を示していない）のアレイを形成する。各井戸２２は細長くなることがあり得、本体２０はセラミック、焼結したカーボン、またはシリコンを含み得る。各インク通路２４は、インク貯蔵器（示していない）からインクを受け取り、インク充満の通路２６へインクを送出する。反対側の表面がポリマーフィルム３２と３２’に覆わされるとき、ポンピングチャンバ、例えば、細長いポンピングチャンバは井戸２２から形成される。各ポンピングチャンバはインク充満の通路２６からインクを受け取るためのインク入口２８と、インク噴射の通路（示していない）を通してインクを本体２０に注ぎ戻すためのインク出口の端部３０とを含み、インクはインク噴射の通路から本体２０の底部の開口部（示していない）の列のうちの１つで噴射される。いくつかの実施形態において、オリフィス板１４（図１Ａ）は直接的に本体２０の底部に取り付けられる。オリフィス板１４上の各オリフィス１６は１つの開口部に対応し、インクはオリフィス１６を通して基板１８（図１Ａ）上に噴射される。いくつかの実施形態において、２つ以上の噴射組立部４が図１Ａで示されるようにプリントヘッド２に組み立てられるとき、マニフォルド板１２は、本体２０の底部とオリフィス板１２との間に配置され、複数の開口部の列を単一の開口部の列にマニフォルドし、各開口部の列は本体２０上の底部にあり、インクは前記マニフォルドされた開口部の１列から通過する。

概して、各ポンピングチャンバは、その対応するインク噴射の通路、開口部、およびオリフィスと一緒に１つの噴射組立部のジェットと呼ばれ得る。噴射組立部４に関する情報は２００８年５月２２日に出願したＵＳＳＮ１２／１２５，６４８でも提供される。前記文献はここで参照することにより組み込まれる。

噴射組立部４は井戸２２から形成されるポンピングチャンバにインクを噴射させるようにトリガするための電子構成部分２９も含む。例えば、電子構成部分２９はポリマーフィルム３２と３２’上の電極３３と３３’の２つのセットを含み、電極セットはリード（示していない）により、それぞれのフレキシブルなプリント回路３１、３１’と集積回路３４、３４’に接続される。ピエゾ電子素子３６と３６’は各ポリマーフィルム３２と３２’のそれぞれの外側に取り付けられ、各ピエゾ電子素子は電極３５と３５’のセットを含み、電極はポリマーフィルム３２と３２’に接触する。電極セット３５と３５’の各電極はポンピングチャンバを覆う。使用時、電極セット３５と３５’は、集積回路３４と３４’から送られたパルス電圧を受け取り、ピエゾ電子素子３６と３６’の対応する一部をアクティブ化し、その電子素子の形状を変化させて、対応するポンピングチャンバに圧力を加える。インク噴射組立部に関するさらなる情報は米国特許Ｎｏ．６，７５５，５１１でも提供される。前記文献はここで参照することにより組み込まれる。

高い解像度のイメージ（基板の１インチあたりドットまたはピクセルの数（ｄｐｉ）と表される）の生成は、例えば、異なる方向、例えばプロセス方向に垂直な方向に沿って、隣接のポンピングチャンバまたは井戸２２の間（図１Ｂ）に相対的に小さいピッチを必要とする。ピッチのサイズは機械的な制限に達し得、その制限は１つ噴射組立部内のポンピングチャンバまたは井戸２２の密度を制限する。いくつかの実施形態において、基板の所与の幅を覆う１つより多くの噴射組立部はより高い解像度を実現するために使われる。

図１Ｃを参照すると、インクジェットプリントヘッド５２は、噴射組立部４０と４２を含み、各噴射組立部は図１Ｂに記載の通り、互いに隣接してカラー要素３８（オリフィス板とマニフォルド板を示していない）へと組み立てられる。インクジェットプリントヘッド５２は噴射組立部４０と４２の本体４４と４６の底部のそれぞれの開口部アレイ４１と４３も含む。各噴射組立部内のピッチ距離は、例えば同じであり得る。２つの噴射組立部は、アレイ４１の各開口部とアレイ４３の対応する開口部とが、例えばプロセス方向ｙに垂直な方向に沿った近隣の開口部の距離の間の距離４５の半分だけオフセットするように配置される。マニフォルド板（示していない）は本体４４と４６の底部に取り付けられ得、２つの開口部の列を１列にマアニフォルドし得、１列の開口部はオリフィス板のオリフィスの列にマッチする。噴射組立部４０と４２の長さに沿ったオリフィスの密度は２つの噴射組立部の結合された長さに沿って有効的に倍にされ、より高い解像度のイメージがプリントされ得る。

プロセス方向ｙにおける噴射組立部４０と４２の結合された幅Ｗ１ｃは単一の噴射組立部の幅に対して増やされる。プロセス方向ｙに沿って高い解像度でプリントすることは、プロセス方向ｙに沿った基板とプリントヘッドとの間の高い精度の相対的な動きを求める。プロセス方向ｙと異なる方向、例えばｙに垂直な方向に沿って高い解像度でプリントすることは、基板がプロセス方向ｙに沿って移動するとき、ｘ方向に沿った基板の左右の動きの注意深いコントロールを求める。さらにより高い解像度のプリントヘッドは２つより多くの噴射組立部を用いて作られ得、各噴射組立部を前述の類似な方法で他の噴射組立部に対してオフセットし、その使用はますます高い精度の基板の動きのコントロールを求める。１つより多くの噴射組立部を有するインクジェットプリントヘッド５２に関する情報はＵＳ６，５９２，２０４、ＵＳ６，５７５，５５８、およびＵＳ５，７７１，０５２でも提供される。前記全部の文献はここで参照することにより組み込まれる。

図２を参照すると、ｙ方向（プロセス方向と基板輸送方向）に沿ったインクジェットプリンタ５４と基板６０との間の相対的な動きの間、シングルパスインクジェットプリンタ５４は静止し、基板６０はｙ方向に沿って移動する。インクジェットプリンタ５４は、基板６０にわたって高い解像度の特徴、例えば、イメージ６２の特徴６４をプリントする高い解像度のプリントヘッドモジュール５８と、基板６０にわたって低い解像度の特徴、例えば、イメージ６２の特徴６６をプリントするための低い解像度のプリントヘッドモジュール５６と、を含む。インクジェットプリンタ５４は、プリントヘッドモジュール５６と５８とに接続されたコントローラ６３と、基板６０と通信する検出器６５とも含む。プリントする前に得られたイメージ６２の情報と、プリントする間検出器６５から送られた基板の動きに関する即時の情報とに基づいて、コントローラ６３はプリントヘッドモジュール５６と５８の各プリントヘッド内の各噴射組立部の電子構成部分２９（図１Ｂ）にシグナルを送り、基板６０の正しい位置でインクを噴射するようにジェットをアクティブ化する。イメージ６２の繰り返されたコピーは、基板６０が移動するとき、プロセス方向ｙに沿って生成され得る。

この例のプリントヘッドモジュール５６は１つ以上のプリントヘッド６８を含み、各プリントヘッドは、図１Ａのプリントヘッド２の特徴を有し、各プリントヘッドの長さは、基板６０上にプリントされる所望のイメージの全幅を覆うように、基板６０の幅Ｗ２と平行に整列される。図で示される例において、各プリントヘッド６８は、オリフィスを少なくとも１列含み、同じ最大解像度でプリントすることが可能である。プリントヘッド６８は基板６０にわたって交互に配列され、各プリントヘッドは区域７０内のその近隣のプリントヘッドと部分的にオーバーラップし、プリントヘッド６８の各オリフィスは、区域７０内でｙ方向に沿って、オーバーラップするプリントヘッドの対応するオリフィスと整列する。プリントヘッド６８のうちの１つプリントヘッド内のオリフィスの少なくとも１列は他のプリントヘッド６８内のオリフィスの列に平行である。

各プリントヘッド６８は約２から４インチの長さＬと、約１インチの幅Ｄと、全幅Ｗ２とを有し、プリントヘッド５６は、約２ｃｍから２メートルより長い長さにわたり得、プリントできる。プリントヘッドモジュール５６は、モジュール５６に含まれる各プリントヘッド６８がプリントできる解像度に依存し、プロセス方向ｙに沿って、最大解像度、例えば、少なくとも約１００、２００、３００、または３６０ｄｐｉ、および／または最大で約４００、６００、７２０、１０００、または１２００ｄｐｉでプリントできる。いくつかの実施形態において、低い解像度の特徴６６が４００ｄｐｉより高い解像度を求めるとき、各プリントヘッド６８はより高い最大解像度でプリントするように、図１Ｃに記載されたプリントヘッド５２の特徴を含み得る。

プリントヘッドモジュール５８は１つ以上のプリントヘッド７２を含み、各プリントヘッドが、図１Ａのプリントヘッド２または図１Ｃのプリントヘッド５２の特徴を有する。プリントヘッド７２は、プリントヘッドモジュール５８のスパンＳを増やすように、プリントヘッドモジュール５６内のプリントヘッド６８に類似するように互いに対して相対的に配置され得る。

いくつかの実施形態において、プリントヘッドモジュール５８は、各プリントヘッド７２の長さｌがプロセス方向ｙと角度θを形成するように配置される。プリントヘッドモジュール５８が１つより多くの噴射組立部を含むとき、オーバーラップする区域内の対応するポンピングチャンバと噴射組立部のオリフィスとはプロセス方向ｙに沿って整列される。プロセス方向に垂直な方向におけるプリントヘッド５８がプリントできる最大解像度は、各プリントヘッド７２の長さｌがプロセス方向ｙに垂直であるときに各プリントヘッド７２がプリントできる最大解像度の１／ｓｉｎθ倍である。角度θ、およびそれと共にプロセス方向に対するプリントヘッドモジュールのオリエンテーションは、異なる解像度の要求のために調整可能であり得る。例えば、角度θは約３０°から約８５°、例えば、約６０°から約８０°、約７０．５３°、または約７５．５°であり、プリントヘッドモジュール５８は例えば少なくとも約４００ｄｐｉ、６００ｄｐｉ、または８００ｄｐｉ、および／または最大で、例えば、１０００ｄｐｉ、１２００ｄｐｉ、１６００ｄｐｉ、２０００ｄｐｉ、４０００ｄｐｉ、または６０００ｄｐｉの最大解像度でプリントできる。

概して、プリントヘッドモジュール５８のスパンＳ、およびそれゆえにプリントヘッド７２の総数は、プロセス方向ｙに垂直な方向に沿って投影された幅ｌＰが、高い解像度の特徴６４の幅を覆い、かつ基板５０の全幅Ｗ２より小さくなり得るように選択される。

プロセス方向ｙにおいて、プリントヘッドモジュール５８は、イメージ６２の視覚効果と品質要求、イメージ６２の異なる特徴をプリントするために使われるインクの特性、および基板６０の特性のような特性に例えば依存し、プロセス方向ｙに対して、プリントヘッドモジュール５６の前方（図２）または後方（示していない）のどちらかにあり得る。プロセス方向ｙに垂直な方向において、プリントヘッドモジュール５８は高い解像度の特徴６４の位置にマッチする位置に調整され得る。

いくつかの実施形態において、イメージ６２はプロセス方向ｙに垂直な方向における１つより多くの高い解像度の特徴６４を含む。このような実施形態において、さらなる１つ以上のプリントヘッドモジュール５８はインクジェットプリンタ５４内で基板にわたった他の位置でインストールされ得、各々は１つ以上の高い解像度の特徴６４をプリントするように配置される。いくつかの実施形態において、１つのプリントヘッドモジュール５８は他のプリントヘッドモジュール５８と異なる高い解像度でプリントできる。

図３を参照すると、イメージ６２が基板６０の動きの間基板６０上にプリントされる図２とは対照的に、レール８２に取り付けられたプリントヘッドモジュール７８と８０を含むステップアンドリピートのインクジェットプリンタ７６は、基板７４が静止するときに基板７４上にイメージ６２をプリントし、プリントヘッドモジュール７８と８０は基板７４にわたってスキャンする。特に、プリントする間、基板７４は輸送する方向ｘに沿ってΔｘのステップ幅で移動し、そして停止し、次にプリントヘッドモジュール７８と８０は、レール８２に沿って前後に、ｙと平行の方向に２つの端部８４と８６の間で移動し、そして基板７４上にイメージ６２の部分または全部をプリントする。次に、基板とプリントヘッドモジュールはイメージ６２のプリントを完成するように動きを繰り返す。＋ｙ方向または−ｙ方向のどちらかにおける２つの端部８４と８６のうちの１つから２つの端部８４と８６のうちのもう１つの端部までのプリントヘッドモジュール７８と８０の各動きは、パスと呼ばれる。インクジェットプリンタ７６は、図２のコントローラ６３と検出器６５とに類似して働くコントローラ７３と検出器７５とも含む。

いくつかの実施形態において、プリントヘッドモジュール７８と８０は各２つの順次的なパスのうちの１つの間だけプリントし、基板７４は２つのパスごとに１回Δｘを移動する。いくつかの実施形態において、プリントヘッドモジュール７８と８０は複数のパスにおいて双方向でプリントし、つまり、プリントヘッドモジュールが各パスの間プリントし、基板７４が各パス後輸送する方向ｘに沿って移動する。例えば１つのパスにおいてイメージがプリントされ得るとき、Δｘは約１ピクセルから約プリントヘッドモジュール７８の長さＬＳであり得る。

プリントヘッドモジュール７８と８０は、それぞれプリントヘッドモジュール５６と５８に類似な特徴、例えば、解像度を有する。特に、プリントヘッドモジュール８０は、ｙ方向に対して、前述の角度θに類似する角度αを形成する。しかし、シングルパスインクジェットプリンタ５４と違って、１つのパスの間プリントヘッドモジュール７８がプリントする全幅ＬＳは、基板の幅Ｗ３より小さくなり得、およびそれゆえに、プリントヘッドモジュール７８により少数のプリントヘッドが必要とされる。概して、全幅ＬＳはΔｘの少なくとも１倍、例えば、２倍、３倍、４倍以上である。いくつかの実施形態において、プリントヘッドモジュール７８は少なくとも１個、例えば、多数の図１Ａまたは図１Ｃに記載の通りのプリントヘッドを含み、全長ＬＳは約２ｃｍから２メートルより長い長さにわたり得る。

図３、図３Ａ、図３Ｂ、および図３Ｃを参照すると、プリントヘッドモジュール８０はプリントヘッドモジュール７８に対して、さまざまな位置を有し得る。図３、図３Ａで示された例において、輸送する方向ｘにおいて、プリントヘッドモジュール８０はそれぞれ、プリントヘッドモジュール７８の前方、後方にある。図３Ｂ、図３Ｃで示された例において、ｙ方向において、プリントヘッドモジュール８０はそれぞれ、プリントヘッドモジュール７８の前方、後方にある。プリントヘッドモジュール７８と８０の間の配置の選択は、例えばプリントヘッドモジュール５６と５８に関して議論された要因に依存する。図３、図３Ａで示された配置は、第２のプリントヘッドが他の特徴をプリントする前に、輸送する方向ｘにおいて、第１のプリントヘッドでプリントされた特徴をドライさせ得（ドライプリント）、図３Ｂ、図３Ｃで示された配置は、より早くプリントされた特徴がまだウェットであるとき、後にプリントされる特徴を形成させられ得る（ウェットプリント）。

図３、図３Ａで示された例において、プロセス方向ｘに沿ったプリントヘッドモジュール７８と８０の間の距離ｔも調整可能である。高い解像度の特徴、例えばイメージ６２の特徴６４を、イメージの残り部分に対する正確な位置でプリントするために、距離ｔは、プリントする前に、イメージ６２の寸法、プリントヘッドモジュール７８の全幅ＬＳ、および基板の動きのステップ幅Δｘに基づいて注意深く調整される。

異なる解像度でプリントするようにシングルパスインクジェットプリンタ５４またはステップアンドリピートのインクジェットプリンタ７６内に配置された２つ以上のプリントヘッドモジュールを含めることは、イメージの相対的に低い解像度、例えば１００ｄｐｉから４００ｄｐｉの特徴のプリントプロセスと、高い解像度、例えば８００ｄｐｉから１２００ｄｐｉの特徴のプリントプロセスを区別する。この区別は、相対的に低い解像度でプリントするプリントヘッドモジュールが少数のプリントヘッドを含むことを可能にする。より少数のプリントヘッドは、図１Ｃに記載の通りに配置されるように求められ、引き続いて、このことは、例えば高い解像度でのプリントを実現するために図１Ｃで示されるように配置されたプリントヘッドを含むプリントヘッドモジュールより、プロセス方向における基板とプリントヘッドモジュールとの間の相対的な動きが相対的に低い精度を有することを可能にする。相当量の低い解像度の特徴を含むイメージに対して、低い解像度のプリントヘッドモジュールを用いてこれらの特徴をプリントすることは、プリントのコスト、例えばプリンタのコストを減らし得、より高いプリント速度で行われ得る。

他の実施形態も以下の特許請求の範囲内にある。

例えば、図１Ａで記載されるプリントヘッドの以外のプリントヘッド、例えば、シリコンで作られてＵ．Ｓ．５，２６５，３１５で記載されたプリントヘッド、２００８年５月２２日に出願したＵＳＳＮ１２／１２５，６４８で記載されたプリントヘッドが使われ得る。前記２つの文献はここで参照することにより組み込まれる。各インクジェットプリンタ内のプリントヘッドモジュールは、図２、図３、および図３Ａ−図３Ｃで例示されたものと異なる相対的な位置を有し得る。

例えば、噴射組立部４は、本体２０の表面上に機械加工された井戸を有する本体２０を含み得る。ポンピングチャンバは、キャビティ板を使わずに、ポリマーフィルムを用いて本体２０の機械加工された井戸を密封することによって形成され得る。ポンピングチャンバは、本体２０に接触する内部の表面に対して反対側にあるポリマーフィルムの外側の表面に取り付けられたピエゾ電子素子によってアクティブ化され得る。いくつかの実施形態において、井戸とピエゾ電子素子との間のポリマーフィルムなしにポンピングチャンバを形成するように、ピエゾ電子素子は井戸を直接的に密封し得る。ポンピングチャンバのアクティブ化は、要素、例えば、図１Ａ−１Ｂに関して議論されたものに類似している電極と集積回路とを使って行われ得る。インク滴およびイメージの特徴、例えば、このような噴射組立器でプリントされたインク滴のサイズとイメージの解像度とは図１Ａ−１Ｂの噴射組立器でプリントされたものに類似している。

噴射組立部とインク噴射デバイスに関する情報は、例えば、米国特許Ｎｏ．６，７５５，５１１および２０００年１２月２９日に出願したＵＳＳＮ０９／７４９，８９３でも提供される。前記文献はここで参照することにより組み込まれる。

Claims (28)

1. 装置であって、該装置は、プロセス方向に沿った該装置と基板との相対的な動きの間該基板上にインクを噴射するのに用いられ、該装置は、
   複数のオリフィスを含む第１のプリントヘッドモジュールであって、該第１のプリントヘッドモジュールの全てのオリフィスは、第１の最大解像度でプリントするように配置され、該第１の最大解像度が該プロセス方向と異なる方向に沿う、第１のプリントヘッドモジュールと、
   複数のオリフィスを含む第２のプリントヘッドモジュールであって、該第２のプリントヘッドモジュールの全てのオリフィスは、該第１の最大解像度より低い第２の最大解像度でプリントするように配置され、該第２の最大解像度が該プロセス方向と異なる方向に沿う、第２のプリントヘッドモジュールと
   を含み、該プロセス方向に対する該第１のプリントヘッドモジュールのオリエンテーションは調整可能である、装置。
2. 前記第１のプリントヘッドモジュールは１つ以上のプリントヘッドを含み、前記第２のプリントヘッドモジュールは１つ以上のプリントヘッドを含む、請求項１に記載の装置。
3. 前記第２のプリントヘッドモジュールに対する前記第１のプリントヘッドモジュールの位置は調整可能である、請求項１に記載の装置。
4. 前記プロセス方向において、前記第１のプリントヘッドモジュールは前記第２のプリントヘッドモジュールの前にある、請求項１に記載の装置。
5. 前記プロセス方向において、前記第１のプリントヘッドモジュールは前記第２のプリントヘッドモジュールの後にある、請求項１に記載の装置。
6. 前記プロセス方向に垂直な方向において、前記第１のプリントヘッドモジュールは前記第２のプリントヘッドモジュールの前にある、請求項１に記載の装置。
7. 前記プロセス方向に垂直な方向において、前記第１のプリントヘッドモジュールは前記第２のプリントヘッドモジュールの後にある、請求項１に記載の装置。
8. 前記第１および第２のプリントヘッドモジュールの前記１つ以上のプリントヘッドの各々は１００個より多くのジェットを有する噴射組立部を含む、請求項２に記載の装置。
9. 前記プロセス方向と前記第１のプリントヘッドモジュール内の噴射組立部の長さとの間の角度は３０°から８５°の間である、請求項８に記載の装置。
10. 前記第２のプリントヘッドモジュールは１００ｄｐｉと４００ｄｐｉとの間でプリントするように配置される、請求項１に記載の装置。
11. 前記第１のプリントヘッドモジュールは８００ｄｐｉより大きい解像度でプリントするように配置される、請求項１に記載の装置。
12. 前記第１のプリントヘッドモジュールは１０００ｄｐｉより大きい解像度でプリントするように配置される、請求項１に記載の装置。
13. 前記第１のプリントヘッドモジュールは１２００ｄｐｉでプリントするように配置される、請求項１に記載の装置。
14. 前記異なる方向は前記プロセス方向に対して垂直である、請求項１に記載の装置。
15. 前記第１および第２のプリントヘッドモジュールはシングルパスインクジェットプリンタに組み込まれ、前記基板は前記プロセス方向に沿って輸送する、請求項１に記載の装置。
16. 前記第１および第２のプリントヘッドモジュールはステップアンドリピートインクジェットプリンタに組み込まれ、前記基板は前記プロセス方向に垂直な方向に沿って輸送する、請求項１に記載の装置。
17. 前記第１のプリントヘッドモジュールは前記プロセス方向に垂直な方向に沿ってイメージの一部をプリントするように配置される、請求項１に記載の装置。
18. 前記相対的な動きの間に、前記基板は前記プロセス方向に沿って移動し、前記装置は静止する、請求項１に記載の装置。
19. 前記相対的な動きの間に、前記基板は静止し、前記装置は前記プロセス方向に沿って移動する、請求項１に記載の装置。
20. 前記第１のプリントヘッドモジュール内のオリフィスの１つ以上のアレイおよび前記第２のプリントヘッドモジュール内のオリフィスの１つ以上のアレイは、３０°から８５°にわたる角度を形成する、請求項１に記載の装置。
21. インク噴射装置と基板との間のプロセス方向における相対的な動きの間に、
    該インク噴射装置の第１のプリントヘッドモジュールに該基板上に第１の最大解像度でプリントさせることと、
    該インク噴射装置の第２のプリントヘッドモジュールに該基板上に該第１の解像度より低い第２の最大解像度で該プロセス方向と異なる方向にプリントさせることと
    を含み、該プロセス方向に対する該第１のプリントヘッドモジュールのオリエンテーションは調整可能である、方法。
22. 前記相対的な動きより前に、前記インク噴射装置の前記第２のプリントヘッドモジュールに対して、該インク噴射装置の前記第１のプリントヘッドモジュールの位置を調整することも含む、請求項２１に記載の方法。
23. 前記させることは、前記インク噴射装置の前記第２のプリントヘッドモジュールが前記基板のエリアにプリントする前に、該インク噴射装置の前記第１のプリントヘッドモジュールに該エリアにプリントさせることを含む、請求項２１に記載の方法。
24. 前記させることは、前記インク噴射装置の前記第２のプリントヘッドモジュールが前記基板のエリアにプリントした後に、該インク噴射装置の前記第１のプリントヘッドモジュールに該エリアにプリントさせることを含む、請求項２１に記載の方法。
25. 前記させることは、前記基板が輸送する方向に垂直な前記プロセス方向に前記インク噴射装置を移動することと、該基板上にプリントすることとを含む、請求項２１に記載の方法。
26. 前記させることは、前記プロセス方向に平行な方向に前記基板を輸送することと、該基板上にプリントすることを含む、請求項２１に記載の方法。
27. 前記プロセス方向に沿った前記第１のプリントヘッドモジュールと前記第２のプリントヘッドモジュールとの間のオフセット距離ｔは、調整可能である、請求項１に記載の装置。
28. 前記プロセス方向に沿った前記第１のプリントヘッドモジュールと前記第２のプリントヘッドモジュールとの間のオフセット距離ｔは、調整可能である、請求項２１に記載の方法。
    

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