JPH08244230A - デュアルインクジェットペンキャリッジ装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 一対のインクジェットペンを印刷機構に正確
に位置合わせするデュアルペンキャリッジ装置を提供す
ること 【解決手段】 一対のインクジェットペン（60、62）を
インクジェット印刷機構（20）の印刷領域（25）を横断
して走査するデュアルペンキャリッジ装置（50）が提供
される。該キャリッジ装置は、一対のペン（60、62）の
間に挟み込まれるように構成された主壁（76）を備えて
いるキャリッジ本体（75）を備えている。主壁（76）に
は、各々が少なくとも一つのデータム（180 、180 ´、
182 、184；180 ´、184 、186 、188 ）を形成する二
つの対向側面がある。さらに、キャリッジ装置は、本体
により支持され、各ペン（60、62）を押して主壁のデー
タム（180 、180 ´、182 、184 ；180 ´、184 、186
、188 ）に接触させる片寄せ機構（170 、172 ）を備
えている。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は一般にインクジェット印
刷機構に関し、更に詳細には機構の印刷領域を横断して
走査し、高品位画像を印刷する二つのペンを正確に位置
合わせするデュアルインクジェットペンキャリッジ装置
に関する。

【０００２】

【従来の技術】インクジェット印刷機構は、全般的にこ
こでは「インク」という液体着色剤の滴をページ上に発
射するペンを使用している。各ペンはそれを通してイン
ク滴を発射する非常に小さいノズルが形成されているプ
リントヘッドを備えている。画像を印刷するには、プリ
ントヘッドをページを横断して前後に推進し、プリント
ヘッドが移動するにつれてインク滴を所要パターンで発
射する。プリントヘッド内部の特定のインク放出機構
は、圧電または熱プリントヘッド技術を使用するものの
ような、当業者に既知の多様な異なる形態を取ることが
できる。たとえば、初期の二つの熱インク放出機構が米
国特許第5,278,584 号および第4,683,481 号に示されて
いる。これら両特許とも本発明の譲受人、ヒューレット
・パッカード社に譲渡されている。熱的装置では、イン
ク溝および蒸発室を備えた障壁層がノズルオリフィス板
と基板層との間に設けられている。この基板層は典型的
に、付勢されて蒸発室内のインクを加熱する、抵抗器の
ような、ヒータ要素の線形配列を備えている。加熱する
と、インク小滴が付勢抵抗器に関連するノズルから放出
される。プリントヘッドがページを横断して移動するに
つれて抵抗器を選択的に付勢することにより、インクが
パターンを成して印刷媒体上に放出され、所要画像（た
とえば、絵、チャート、または本文）を形成する。

【０００３】プリントヘッドを掃除したり保護したりす
るのに、典型的には「サービスステーション」機構をプ
リンタシャーシ内部に取付けるのでプリントヘッドを保
守のためサービスステーション上方を移動させることが
できる。保管のため、または非印刷期間中、サービスス
テーションは普通プリントヘッドノズルを汚染物および
乾燥から湿度的にシールするキャッピング装置を備えて
いる。幾つかのキャップがプリントヘッドを真空に引く
ポンプユニットに接続することによるように、プライミ
ングしやすくするよう設計されている。動作中、プリン
トヘッドの詰まりを「スピッティング」と言われている
プロセスで多数のインク滴を各ノズルを通して発射する
ことにより定期的にきれいにし、廃インクをサービスス
テーシヨンの「スピツーン（痰壷）」溜め部に集める。
スピッティング、キャップ外しの後、または時には印刷
中、ほとんどのサービスステーションはプリントヘッド
の表面を拭いてインク残滓を除去する他に、プリントヘ
ッド上に集められた紙屑または他の屑をも除去するエラ
ストマーのワイパーを備えている。

【０００４】印刷画像の明瞭度およびコントラストを向
上するのに、最近の研究はインクそれ自身を改善するこ
とに重点を置いている。一層暗い黒で更に速い、一層耐
水性の印刷を行なうのに、顔料主体の黒色インクが開発
されている。これら顔料主体のインクは初期の染料主体
のインクより固形物含有量が高い。両形式のインクとも
急速に乾燥し、インクジェット印刷機構が普通紙を使用
できるようにしている。暗い黒および生き生きとした色
の高品位ハードコピー印刷画像を得るのに、現在のプリ
ンタ装置は黒ペン、および単一３色ペン、または４個の
単色カラーペンと組み合わせた黒ペンを採用している。

【０００５】初期のプリンタの一つは黒、シアン、マゼ
ンタねおよびイエローのインクを保持する４個の個別ペ
ンを採用している。これら４個のペンを位置合わせする
キャリッジ構造は各ペンの関連データムを合わせる六つ
のデータムを備えている。ペンのレジストレーションを
制御するのに必要なデータムは次の三つの直交方向にあ
る。 １．プリントヘッドの走査方向（Ｘ軸）、 ２．紙の前進方向（Ｙ軸）、および ３．直立方向（Ｚ方向）。 その他のペン位置合わせ不良はＺ（θ- Ｚ）誤差と言わ
れ、これをＺ軸周りの紙の角度的捻れという。θ- Ｚ誤
差は、プリントヘッドノズル列がＹ軸紙前進方向に平行
でない結果、印刷画像に鋸歯誤差として現われる。

【０００６】ペンの正しい位置合わせを維持するのに、
初期の４ペンプリンタ装置はペンおよびキャリッジの双
方に非常に厳しい公差を必要とした。残念ながら、所要
公差は経済的なモールド部品を使用しては得ることがで
きなかった。代わりに、キャリッジのデータムのすべて
を機械加工しなければならず、各ペンに対して、六つの
データムのうち三つが機械加工を必要とした。これら二
次的機械加工操作は、データムを単にモールドすること
に対して労働集約的で費用が高い。

【０００７】この初期の４ペンキャリッジはペンをＸ片
寄せばねおよびペンの締め付け面に対して必要な力を加
え、それをＸ、Ｙ、およびＺデータムに対して確実にイ
ンサートモールドカムを有する曲がりやすい部材を使用
してＸデータムに対して設置していた。残念ながら、こ
の初期の４ペン装置に使用するＸ片寄せばねは、所要性
能レベルを得るのに、熱処理およびメッキを含む、費用
のかかる二次的製造操作を必要とした。この初期のキャ
リッジは電気的相互接続機構を使用しており、これは発
射信号をキャリッジからペンに伝え、ペンをＹ軸データ
ムの一つに対して確実に固定するのに必要な力を供給す
る。

【０００８】ペンの取付けに関しては、この初期の４ペ
ンプリンタが採用している締め付け装置はオペレータが
各ペンを所定位置にはまりこむまで押し且つ回転する必
要があった。このスナップイン装置ではオペレータがキ
ャリッジ内の摩擦力に打ち勝つ必要があり、これはしば
しば挿入中非一様なまたは横方向の力をペンに加えるこ
とになった。残念ながら、これら取付けの困難によりペ
ンデータムがその対応するキャリッジデータムに正しく
据え付けられない可能性がある。ペンのこのような取付
け不良は、ノズルがキャリッジの他のペンに対してもは
や整列していないので、印刷品位を下げる。

【０００９】

【発明が解決しようとする課題】２ペン装置では、一つ
の黒ペンおよび第２の３色ペンを採用しているが、キャ
リッジはペンを各他のペンに対しておよび印刷装置全体
に対して精密に再現性良く位置決めしなければならな
い。ペンの正確な位置決めは紙の上のインク滴のレジス
トレーションを制御する主要変数の一つであり、直接印
刷品位に影響する。更に、ペンデータムをキャリッジデ
ータムに対して固定する際高度の信頼性を確保しながら
ペンを取り替えやすくすることができるキャリッジ締め
付け装置の必要性も存在する。その上、二次的機械加工
操作なしで初期の４ペンプリンタ装置と同等のペン位置
決め公差を達成する一層経済的キャリッジ装置の必要性
も存在する。したがって、印刷中プリントヘッドの位置
合わせを維持するための改善されたデュアルインクジェ
ットペンキャリッジ装置の必要性が存在する。

【００１０】本発明の全体としての目的は高品位ハード
コピー出力を得るのに一対のインクジェットペンを使用
するインクジェット印刷機構を提供することである。

【００１１】本発明の他の目的は印刷品位を犠牲にせず
に、経済的インクジェット印刷機構を得る、モールド部
品から作られたペン用デュアルインクジェットペンキャ
リッジ装置を提供することである。

【００１２】本発明の更に他の目的は一対のインクジェ
ットペンを印刷機構に正確に位置合わせする装置及び方
法を提供することである。

【００１３】

【課題を解決するための手段】本発明の一実施態様によ
れば、一対のインクジェットペンをインクジェツト印刷
機構の印刷領域を横断して操作するデュアルペンキャリ
ッジ装置が提供される。キャリッジ装置は一対のペンの
間に挟み込まれるように構成された主壁を有するキャリ
ッジ本体を備えている。主壁には各々が少なくとも一つ
のデータムを形成する二つの対向側面がある。キャリッ
ジ装置は本体に支持されて各ペンを押して主壁データム
に接触させる片寄せ機構をも備えている。

【００１４】本発明の他の実施態様によれば、デュアル
ペンキャリッジ装置はそれらの間に一対のペンを受ける
二つの側壁を形成するキャリッジ本体を備えている。キ
ャリッジ装置は二つの側壁の間にあってペンを二つの直
交方向に接触して位置合わせする基準ロッドをも備えて
いる。

【００１５】本発明の更に他の実施態様によれば、デュ
アルペンキャリッジ装置はペン対を受ける一対のペン室
を形成するキャリッジ本体を備えている。室は回転レジ
ストレーション部を備えている主壁により分離されてい
る。キャリッジ装置は本体に支持されてレジストレーシ
ョン部と選択的に係合し、各ペン室の角度方向の位置合
わせを同時に調節する調節部材をも備えている。

【００１６】本発明のなお他の実施態様によれば、一対
のインクジェットペンをインクジェット印刷機構の印刷
領域を横断して走査するデュアルペンキャリッジ装置が
設けられ、各ペンはプリントヘッドおよびラッチランド
を支持するプリントヘッドに対向する表面を備えてい
る。キャリッジ装置は一対のペンを受けるように構成さ
れたキャリッジ本体を備えており、ペン本体は各ペンに
接触してこれを位置合わせする複数のデータムを形成し
ている。キャリッジ装置はキャリッジ本体に結合して、
閉じると抑制された力を所定方向にペンのラッチランド
に加えて各ペンを押してデータムと接触させるラッチ機
構をも備えている。

【００１７】図解した実施例では、上述の各実施態様
は、インクジェットプリンタに使用することができるよ
うな、独特のデュアルペンキャリッジ装置に組み合わさ
れている。

【００１８】本発明の他の実施態様によれば、インクジ
ェット印刷機構で一対のインクジェットペンを位置合わ
せする方法が提供されている。好適に、ペンには少なく
とも一つの第１の方向のペンデータムを形成するデータ
ム側面、および第２および第３の方向のペンデータムを
形成する下面を備えており、第１、第２、および第３の
方向は直交している。方法はペンを主壁を形成する本体
を有するキャリッジ装置に挿入する段階を備えている。
主壁には各々が少なくとも一つの第１の方向のデータム
を規定する対向側面がある。キャリッジ装置は第２およ
び第３の方向のデータムを形成する基準ロッドをも備え
ている。挟み込み段階で、主壁はペンのデータム側面間
に挟み込まれる。押す段階で、ペンは第１、第２、およ
び第３の方向のペンデータムに対して押される。

【００１９】以下、本発明に好適な実施態様を以下にま
とめて例示する。 １．一対のインクジェットペン（60、62）をインクジェ
ット印刷機構（20）の印刷領域（25）を横断して走査す
るデュアルペンキャリッジ装置（50）において、一対の
ペン（60、62）の間に挟み込まれるように構成され、各
々が少なくとも一つのデータム（180 、180 ´、182 、
184 ；180 ´、184 、186 、188 ）を形成する二つの対
向側面を有する主壁（76）を備えているキャリッジ本体
（75）、および本体により支持され、各ペン（60、62）
を押して主壁のデータム（180 、180´、182 、184 ；1
80 ´、184 、186 、188 ）に接触させる片寄せ機構（1
70 、172 ）、から構成されるデュアルペンキャリッジ
装置（50）。

【００２０】２．一対のインクジェットペン（60、62）
をインクジェット印刷機構（20）の印刷領域（25）を横
断して走査するデュアルペンキャリッジ装置（50）にお
いて、間に一対のペン（60、62）を受ける二つの側壁
（174 、176 ）を形成するキャリッジ本体（75）、およ
び二つの側壁（174 、176 ）の間に突出し、ペン（60、
62）に接触し、これを二つの直交方向に位置合わせする
基準ロッド（190 ）、を備えているデュアルペンキャリ
ッジ装置（50）。

【００２１】３． 一対のインクジェットペン（60、6
2）をインクジェット印刷機構（20）の印刷領域（25）
を横断して走査するデュアルペンキャリッジ装置（50）
において、一対のペン（60、62）を受ける一対のペン室
（80、82）を形成するキャリッジ本体（75）であって、
室（80、82）は回転レジストレーション部（214 ）を有
する主壁（76）により分離されているキャリッジ本体
（75）、および本体（75）により支持され、レジストレ
ーション部（214 ）に選択的に係合して各ペン室（80、
82）の角度方向の位置合わせを同時に調節する調節部材
（215）、を備えているデュアルペンキャリッジ装置（5
0）。

【００２２】４． 一対のインクジェットペン（60、6
2）をインクジェット印刷機構（20）の印刷領域（25）
を横断して走査するデュアルペンキャリッジ装置（50）
であって、各ペン（60、62）はプリントヘッド（64、6
6）およびプリントヘッドに対向する、ラッチランド（1
15 、155 ）を支持する表面（94、130 ）を備えている
ものにおいて、一対のペン（60、62）を受けるように構
成され、複数のデータム（180 、180 ´、182 、184 、
190 、196 ；180 ´、184 、186 、188 、190 、198 ）
を形成して各ペン（60、62）に接触してこれを位置合わ
せするキャリッジ本体（75）、およびキャリッジ本体
（75）に結合し、各ペン（60、62）のラッチランド（11
5 、155 ）に近づくと所定方向に抑制された力を加えて
各ペンを押してデータム（180、180 ´、182 、184 、1
90 、196 ；180 ´、184 、186 、188 、190 、198 ）
に接触させるラッチ機構（70、72）、を備えているデュ
アルペンキャリッジ装置（50）。

【００２３】５． 一対のインクジェットペン（60、6
2）をインクジェット印刷機構（20）の印刷領域（25）
を横断して走査するデュアルペンキャリッジ装置（50）
であって、各ペン（60、62）はラッチランド（115 、15
5 ）を支持する上面（94、130）を備えているものにお
いて、二つの側壁（174 、176 ）の間に一対のペン（6
0、62）を受ける一対のペン室（80、82）を形成するキ
ャリッジ本体（75）であって、キャリッジ本体（75）は
室（80、82）を分離して各室（80、82）に少なくとも一
つのデータム（180 、180 ´、182 、184 ；180 ´、18
4 、186 、188 ）を形成する主壁（76）をも形成してお
り、主壁（76）は回転レジストレーション部（214 ）を
備え、キャリッジ本体（75）は各室（80、82）に少なく
とも一つの他のデータム（196 、198 ）をも形成してい
るキャリッジ本体（75）、本体により支持され、各室
（80、82）に一つの片寄せ部材を備えて各ペン（60、6
2）を主壁データム（180 、180 ´、182 、184 ；180
´、184 、186 、188 ）に接触させる一対の片寄せ部材
（170 、172 ）、二つの側壁（174 、176 ）の間に両室
（80、82）を通して突出し、ペン（60、62）を二つの直
交方向に位置合わせする基準ロッド（190 ）、本体（7
5）により支持され、レジストレーション部（214 ）に
選択的に係合して各ペン室（80、82）の角度方向の位置
合わせを同時に調節する調節部材（215 ）、およびキャ
リッジ本体（75）に結合し、近づくと、各ペン（60、6
2）のラッチランド（115 、155 ）に所定方向に抑制さ
れた力を加えて各ペンをデータム（180 、180 ´、182
、184 、190 、196 ；180 ´、184 、186 、188 、190
、198 ）に接触させるラッチ機構（70、72）、を備え
ているデュアルペンキャリッジ装置（50）。

【００２４】６． 主壁の側面は各々、凸曲面（180
´、182 、184 ；180 ´、184 、188）または実質上平
らな表面（180 ；186 ）とすることができる少なくとも
二つのデータムを形成している上記１または５に記載の
デュアルペンキャリッジ装置（50）。

【００２５】７． 主壁の側面は各々、三つのデータム
（180 、180 ´、182 、184 ；180´、184 、186 、188
）を形成しており、各ペン（60、62）はインクを選択
的に放出するプリントヘッド部（64、66）、およびそこ
から突出し、キャリッジ本体（75）に取付けたとき主壁
データム（180 、180 ´、182 、184 ；180 ´、184、1
86 、188 ）に接触する三つのレジストレーションデー
タム（104 、106 、108 ；140 、142 、144 ）のある側
壁（88、122 ）を備えており、各主壁側面に、第１のデ
ータム（180 、180 ´；180 ´、184 ）はプリントヘッ
ド部（96、134）に隣接して設けられ、第２のデータム
（182 、188 ）は第１のデータム（180、180 ´；180
´、184 ）から横方向に設けられ、第３のデータム（18
4 ；184）は第１のデータム（180 、180 ´；180 ´、1
84 ）から直立方向に設けられている、上記１または５
に記載のデュアルペンキャリッジ装置（50）。

【００２６】８． 基準ロッド（190 ）には二つの側壁
（174 、176 ）の間に延びる第１の長さがあり、各ペン
（60、62）はプリントヘッド部（96、134 ）およびプリ
ントヘッド部（96、134 ）に隣接して設けられ、基準ロ
ッド（190 ）に対して設けられた二つの直交位置合わせ
データムから成る一組のロッドデータム（110 、112 ；
145 、146 ）を備えており、本体（75）は、ペン（60、
62）を本体（75）に取付けたとき、ペン用ロッドデータ
ム（110 、112 ；145 、146 ）の組が第１の長さの40-6
0％の距離だけ離れている状態でペン（60、62）を保持
するように構成されている、上記２または５に記載のデ
ュアルペンキャリッジ装置（50）。

【００２７】９． キャリッジ本体（75）はプラスチッ
ク材料からモールドされており、キャリッジ装置（50）
は更にキャリッジ本体（75）にインサートモールドされ
て案内ロッド（48）に滑動可能に係合してペン（60、6
2）を走査軸（194 ）に沿って印刷領域（25）を横断し
て走査する一対の軸受部材（54）を備えており、基準ロ
ッド（190 ）は各側壁（174 、176 ）で実質上走査軸
（194 ）に平行な位置でキャリッジ本体（75）にインサ
ートモールドされている、上記２、５または８に記載の
デュアルペンキャリッジ装置（50）。

【００２８】１０． 一対の室（80、82）は第１および
第２の室から構成されており、レジストレーション部
（214 ）には第１の室（80）の方に傾いている傾き面が
あり、キャリッジ装置（50）は更に主壁（76）を第１の
室（80）の方に片寄せる片寄せ部材（212 ）を備えてお
り、調節部材（215 ）は傾き面に係合して主壁（76）を
第１の室（80）から遠くに第２の室（82）の方に押す、
上記３または５に記載のデュアルペンキャリッジ装置
（50）。

【００２９】１１． キャリッジ本体（75）は一対のペ
ン（60、62）を受ける一対のペン室（80、82）を形成し
ており、ラッチ機構は、各々が一対の室（80、82）のそ
れぞれの一つと隣接してキャリッジ本体（75）に枢軸止
め（74）されている、一対のラッチ部材（70、72）から
構成されている、上記４または５に記載のデュアルペン
キャリッジ装置（50）。

【００３０】１２． 各ラッチ部材（70、72）は、主
体、ラッチ部材（70、72）が閉位置にあるときキャリッ
ジ装置（50）に設置されるペン（60、62）のラッチラン
ド（115 、155 ）に係合するカム面（200 、202 ）を有
する係合部材（203 、204 ）、および 係合部材（203
、204 ）主体から遠くに片寄せる片寄せ部材（205 、2
05 ）、から構成されている上記１１に記載のデュアル
ペンキャリッジ装置（50）。

【００３１】

【発明の実施の形態】図１は本発明に従って構成され
た、ここではインクジェットプリンタ20として図示して
ある、インクジェット印刷機構の一実施態様を示す。こ
の装置は商業、事務所、家庭、または他の環境で、事業
報告書、連絡文書、小規模出版物、および類似のものの
印刷に使用することができる。多様なインクジェット印
刷機構を市場で入手できる。たとえば、本発明を具現す
ることができる印刷機構の幾つかには二、三を挙げれ
ば、プロッタ、携帯用印刷ユニット、複写機、カメラ、
ビデオプリンタ、およびファクシミリ機械がある。便宜
上本発明の概念をインクジェットプリンタ20の環境で例
示する。

【００３２】プリンタの構成要素は型式が変われば変わ
ることがあるのは明らかであるが、典型的インクジェッ
トプリンタ20はハウジングにより囲まれているシャーシ
22、ケースまたは外囲器24、を備えており、これらは典
型的にはプラスチック材料から作られている。印刷媒体
のシートが印刷媒体処理装置26により印刷領域25を通し
て送られる。印刷媒体は紙、カードストック、トランス
ペアレンシー、マイラー、などのようなどんな適切なシ
ート材料からでも作ることができるが、便宜上、図解実
施例を印刷媒体として紙を使用して説明する。印刷媒体
処理装置26は印刷前の紙を貯蔵する送給トレイ28を備え
ている。トレイ28からの印刷媒体を、シート35について
示すように、印刷のため紙案内部材34の下を印刷領域25
に移動するのにステッパーモータ30および駆動歯車組立
対32により駆動される一連の慣習的紙駆動ローラー（図
示せず）を使用することができる。印刷後、モータ30は
印刷済みシート35を一対の後退可能な出力乾燥翼部材36
の上に駆動する。翼36は、側方に後退して新しく印刷さ
れたシートを出力トレイ38の中に落とす前に新しく印刷
されたシートを出力トレイ部38の中でなお乾燥中の先に
印刷されたシートの上に一時的に保持する。媒体処理装
置26は、手紙、有価証券、Ａ４、封筒などを含む、異な
る大きさの印刷媒体に適合させるための、滑り長さ調節
レバー40、滑り幅調節レバー42、および滑り封筒送り板
44のような、一連の調節機構を備えることができる。

【００３３】プリンタ20も、典型的には、パーソナルコ
ンピュータ（図示せず）のような、ホスト装置から指令
を受ける、マイクロプロセッサ45として概略図解してあ
る、プリンタコントローラーを備えている。プリンタコ
ントローラー45はケース24の外部に設置されたキーパッ
ド46を通して供給されるユーザ入力に応答して動作する
こともできる。コンピュータホストに結合しているモニ
タを使用して、プリンタの状態またはホストコンピュー
タで実行中の特定のプログラムのような、可視情報をユ
ーザに表示することができる。パーソナルコンピュー
タ、キーボードおよび／またはマウス装置のようなその
入力装置、およびモニタは当業者には周知である。

【００３４】キャリッジ案内ロッド48はシャーシ22によ
り支持されて本発明に従って構成されたデュアルインク
ジェットペンキャリッジ装置50を滑動可能に支持し、印
刷領域25を横断して前後に走行させる。キャリッジ50は
また、全般的に矢印52で示したように、案内ロッド48に
沿ってハウジング24の内部に設置されたサービス領域内
に推進される。図２に示すように、キャリッジ50にはそ
れが案内ロッド48に沿って走行するときキャリッジを滑
動可能に支持する一対の軸受54がある。キャリッジはシ
ャーシ22の横面に沿って転がるローラー部材55をも備え
ている。ローラー55は一対の軸受54と組み合わされて３
点キャリッジ支持システムを成している。好適には、軸
受54は、本発明の譲受人であるヒューレット・パッカー
ド社に譲渡されている米国特許第5,366,305 号に印され
ているもののような、Ｖ溝形式の軸受である。キャリッ
ジＤＣモータ56は駆動歯車57により結合されて無端ベル
ト58を駆動する。モータ56はコントローラ45から受け取
った制御信号に応答して動作する。ベルト58は慣習的仕
方でキャリッジ50に固定してキャリッジをモータ56の回
転に応答して案内ロッド48に沿って歩進的に前進させる
ことができる。

【００３５】印刷領域25で、媒体シート35は、黒インク
カートリッジ60および／またはカラーインクカートリッ
ジ62のような、インクカートリッジからインクを受け取
る。カートリッジ60および62は当業者によりしばしば
「ペン」と言われる。図解したカラーペン62は３色ペン
であるが、或る実施例では、一対の個別単色ペンを使用
することができる。カラーペン62には、顔料主体のイン
クを入れることができるが、図解の目的で、ペン62を、
シアン、イエロー、およびマゼンタのような、染料主体
の３色インクが入っているとして説明する。黒インクペ
ン60をここでは顔料主体のインクが入っているとして図
解してある。パラフィン主体のインクの他に、染料およ
び顔料の双方の特性を備えたハイブリッドインクまたは
複合インクのような、他の形式のインクをもペン60およ
び62に使用することができることは明らかである。

【００３６】図解したペン60、62は各々その中にインク
供給品を貯蔵する溜めを備えている。ペン60、62はそれ
ぞれプリントヘッド64、66を備えており、その各々に当
業者に周知の仕方でそれを通して複数のノズルが形成さ
れているオリフィス板を備えている。図解したプリント
ヘッド64、66は熱インクジェットプリントヘッドである
が、圧電プリントヘッドのような他の形式のプリントヘ
ッドを使用することができる。プリントヘッド64、66は
典型的にノズルと関連する複数の抵抗器を備えている。
所定の抵抗器を付勢するとガスの泡が形成されてインク
滴がノズルの下の印刷領域25でノズルから紙シート上に
放出される。プリントヘッド抵抗器はコントローラー45
からプリントヘッドキャリッジ50に多数導体ストリップ
68により分配される発射命令制御信号に応答して選択的
に付勢される。

【００３７】図２を参照すると、キャリッジ50は二つの
締め付けレバー、すなわちラッチ部材またはリド70およ
び72として示してあるラッチ機構を備えており、これら
はヒンジ74によりキャリッジの本体部分75に旋回可能に
取付けられている。キャリッジ本体75は好適には薄い位
置合わせウェブまたは主壁76をも形成しており、その厚
さは1.0-6.0mm の間にすることができるが、更に好適に
は公称厚さ約3.5mm である。主壁76は本体75の内部を黒
ペン室80およびカラーペン室82に分割している。キャリ
ッジ50がペンを締め付け、位置合わせする仕方を説明す
る前に、ペン60、62の外部に便利にモールドされる各種
データム点およびカム面を理解することが役に立つ。

【００３８】図３および図４は下から見たペン60、62の
背面および前面斜視図であるが、図２はペンの前上面図
を示している。黒ペン60にはプリントヘッド64の内部の
ノズルを通して選択的に放出されるインク供給品を貯蔵
する溜めを形成する中空本体84がある。ペン本体84には
外周部材85があり、この中に外側壁86および内側壁88が
据え付けられている。挿入ハンドルまたは掴み面90が前
壁92と上壁94との間に便利に設置され、ペン60をキヤリ
ッジ50に対して取付けおよび取り外しするのに使用され
る。下壁95は前壁92とプリントヘッド64を収容する鼻部
96との間に広がっている。後壁98は上壁94から下向きに
広がり、鼻96の一部を形成している。

【００３９】後壁98は複数の電気的相互接続パッド（明
瞭にするため省略してある）を有する慣習的フレックス
タブ回路100 を支持しているが、これは本発明の譲受
人、ヒューレット・パッカード社に譲渡されている米国
特許第4,907,018 号に説明されているように構成するこ
とができる。この位置では、フレックスタブ回路100 を
便利に拡張してプリントヘッド64との電気接触を行なう
ことができる。好適には、ハンドル90、プリンタ壁92、
94、96、95、および98の他に、プリントヘッド64を受け
るプリントヘッド取付け壁102 もすべて一体部分85とし
てモールドされている。これは一群のペン位置決めデー
タムもこの単一ペン外周部材85により形成することがで
きるので特に有利である。

【００４０】図解実施例では、外周部材85は複数のＸ、
Ｙ、Ｚ座標軸位置決め部材またはデータムを形成してい
る。図解の目的で、Ｘ、Ｙ、Ｚ座標軸系103 を、Ｘ軸が
案内ロッド48により形成されるキャリッジ50の走査軸に
平行な走査方向を指している状態で、図１−図８に示し
てある。Ｙ軸はプリンタ20を貫く紙前進経路に平行であ
る。Ｚは直立方向を指し、ペンと紙との間隔基準として
使用される。ペンと紙との間隔は高品位ハードコピー画
像を得るのに重要な一つの要素である。

【００４１】ペン60をＸ軸に対して位置決めするのに、
外周部材85をモールディング中好適な輪郭にして三つの
Ｘ軸方向位置決めランドまたはデータム、特に、ペンの
鼻96に近い位置にあるＸ1 データム104 、前壁92に近い
下壁95に沿う位置にあるＸ2データム106 、および上後
隅にあるＸ3 データム108 、を形成する。Ｚ軸に対して
ペン60の向きを決めるには、外周部材85は、下壁95に沿
って設けられたＺデータム110 を形成する。ペン60をＹ
軸に対して向きを決めるには二つのデータムを使用す
る。特にＹ1 データム112 は鼻部分96から偏り、下壁95
から下向きに広がり、Ｙ2 データム114 は後壁98から突
出している。図解実施例ではＸデータム104 、106 、10
8 はすべて同じ側壁88に沿って設けられているが、或る
実施例では外周部材85が外壁86に隣接するどうように設
置されたデータムを形成することができることが明らか
である。

【００４２】外周部材85はラッチランド115 をも形成し
ており、これは傾斜カム面を有する輪郭を備えるように
モールド部材85により整えられている。ラッチランド11
5 は下に更に説明するように、ペン60をキャリッジ50の
中に確実に据え付ける上で有用である。ラッチランド11
5 は、有利にもＸ3 データム108 に対する支持面を設け
るのに使用される控え壁部材116 に隣接している。図解
実施例では、傾斜カム面115 は外周部材85から遠くにマ
イナスＹ方向に移動するとき上向きに（プラスＺ方向）
傾く。カム面115 は控え壁部材116 と接合する側からプ
ラスＸ方向に移動するとき下向きに（マイナスＺ方向）
にも傾く。ラッチランドのカム構造115は外周部材85の
上後隅または肩118 に沿って上壁90の下に設けられてい
る。肩面118 は、下に更に説明するように、ペン60をキ
ャリッジ50に対して取付けまたは取り外しするのに特に
役立つ。

【００４３】図解したカラーペン62は、図解実施例では
共に中空ペン本体125 を形成している内側壁122 と外側
壁124 との間に挟み込まれている外周部材120 を備えて
いる。中空ペン本体125 は好適にプリントヘッド66の内
部のノズルを通して選択的に放出される３色インク（た
とえば、シアン、マゼンタ、およびイエロー）の供給品
を貯蔵する三つの溜めを形成または収容している。図解
実施例では、ペン62には前壁128 と上壁130 との間に便
利に設けられた挿入ハンドルまたは掴み面126がある。
ハンドル126 はペン62をキャリッジ50に対して着脱する
のに有用である。下壁 132は前壁128 をプリントヘッド
66を収容する鼻部134 に接合する。後壁136 は上壁130
から下向きに突出して鼻134 の一部を形成している。

【００４４】フレックスタブ回路100 について上に説明
したような慣習的フレックスタブ回路138 は、後壁136
により支持されてプリントヘッド66との電気的接触を行
なう複数の電気的相互接続パッド（明瞭にするため省略
してある）を備えることができる。好適には、ハンドル
126 、外周壁128 、130 、132 、134 、および136 の他
に、プリントヘッド66を受けるプリントヘッド取付け壁
138 もすべて単一一体部品としてモールドされる。これ
は一群のペン位置決めデータムをもこの単一ペン外周部
材120 により形成することができるので特に有利であ
る。

【００４５】図解実施例では、外周部材120 は複数の
Ｘ、Ｙ、Ｚ座標軸位置決め部材またはデータムを形成し
ている。ペン62をＸ軸に対して位置決めするのに、外周
部材120 は好適にモールディング中三つのＸ軸方向位置
決めランドまたはデータムを形成する輪郭にされる。特
に、Ｘ1 データム140 をペンの鼻134 の近くに設置し、
Ｘ2 データム142 を前壁92に近い下壁95に沿って設置
し、Ｘ3 データム144 を上後隅に設置する。Ｚ軸に対し
てペン62の向きを決めるのに、外周部材120 は下壁132
に沿って設けられたＺデータム145 を形成する。ペン62
をＹ軸に対して向きを決めるには二つのデータムを使用
する。第１に、Ｙ1 データム146 を下壁132の傾斜部分
から偏らせて下壁132 から下向きに突出させる。第２
に、Ｙ2 データム148 が後壁98から突出している。図解
実施例ではＸデータム140 、142 、144はすべて同じ側
壁122 に沿って設置されているが、或る実施例では、外
周部材120 を外側壁124 に隣接する同様に設置されたデ
ータムを形成することができることも明らかである。た
とえば、図解したペン62は走査軸（Ｘ）方向のペンレジ
ストレーション用の三つのデータム、特に、すべてその
それぞれのＸ1 、Ｘ2 、およびＸ3 データム140 、142
、および144 と反対の、Ｘ1 データム150 、Ｘ2 デー
タム152 、およびＸ3 デー タム154 を備えている。

【００４６】傾斜カム面を有する輪郭のラッチランド15
5 は、たとえば、接着剤で、超音波溶接法を使用して、
または当業者に既知の他の同等の方法により結合するこ
とにより、外周部材120 に接合されている。ラッチラン
ド155 はペン62を下に更に説明するようにキャリッジ50
に確実に設置するのに役立つ。図解実施例では、傾斜カ
ム面155 は外周部材120 から向こうにマイナスＹ方向に
移動するとき上向きに（プラスＺ方向）に傾く。カム面
155 はまた側壁124 の方にマイナスＸ方向に移動すると
き下向きに（マイナスＺ方向）も傾く。ラッチランド15
5 は外周部材120 の上面130 に沿って形成された丸い肩
面156 （図２を参照）に隣接している。丸い肩156 は、
下に更に説明するように、ラッチ部材72をペン62の上方
を下方に案内するのに役立つ。ラッチランドカム構造15
5 は外周部材120 の上後隅または肩158 に沿って、上壁
130 の下に設置されている。肩面158 は、下に更に説明
するように、ペン62をキャリッジ50に対して着脱するの
に特に有用である。

【００４７】実質上ペン本体125 の中心の位置にあるＹ
およびＺデータム、およびペンの各辺に沿って設けられ
た対称Ｘデータムを備えている、図解したペン62につい
て、ペン62を他の実施例で側壁124 の傍らの位置合わせ
壁に向き合わせることができることが明らかである。こ
の対称構成を補助するのに、ラッチランド155 も、ここ
で関係しているカム面155 を接合する第２の傾斜面を備
えて対称に形成されている。ペン60を他の装置に使用す
るのに対称に設計することもできる。

【００４８】図５乃至図８に示すように、キャリッジ50
は黒およびカラーペン60、62の双方について一群のＸ、
Ｙ、およびＺデータムまたはロケーターランドを備えて
いる。最初にＸ方向の位置合わせを考えて、ペン60、62
を片寄せ部材により主壁の方に押す。特に、ペン60をば
ね負荷屈曲部材170 により主壁76の方に片寄せるが、カ
ラーカートリッジ62をばね負荷屈曲部材172 により壁76
の方に片寄せる。好適には、各屈曲部材170 、172 はキ
ャリッジ本体75のそれぞれの側壁174 、176 の上面にわ
たり固定することができるフック部分を備えている。図
７に示すように、部材170 、172 はコイルばね178 によ
りそれぞれの壁174 、1756から外向きに片寄せられてい
る。ばね部材170 、172 はそれぞれのペン60、80を主壁
76に沿って設けられたＸ軸位置決めデータムの方に押
す。

【００４９】黒ペン60について、Ｘ1 データム104 はＸ
1 データム180 に向かって押され、Ｘ2 データム106 は
Ｘ2 キャリッジデータム182 に向かって押される。Ｘ1
およびＸ2 データム180 、182 は主壁76の一体部分とし
てモールドされている彫刻ランドとして図示してある。
黒ペン60の頂部近くで所要のペン分離を行なうのに、壁
76はＸ3 キャリッジデータムとして黒ペンＸ3 データム
108 に接触させる働きをする位置合わせピン184 を囲む
スロットを形成している。Ｘ3 データム184 をＸ1 およ
びＸ2 データム180 、182 について図示したようなモー
ルド彫刻ランドとすることもできる。しかし、製造を容
易にするため、Ｘ3 位置合わせピン184が好適である。

【００５０】事実、好適にＸ１データムは、Ｘ1 データ
ムピン180 ´として図示してある（図５および図６にだ
け図示してある）別のピンであり、これはすべてのＸデ
ータムのプリントヘッドに最も近く設置されている。好
適には、Ｘ1 データムピン180 ´およびＸ3 データムピ
ン184 は鋼から作られており、これは直径誤差で約0.00
25mm（±0.0001インチ）の厳密な寸法公差で製造するこ
とができる。これら公差は鋼で容易に且つ経済的に達成
することができるが、他の材料が或る装置では適してい
ることが実証されている。図解した実施例では、Ｘ1 デ
ータムピン180´およびＸ3 データムピン184 はキャリ
ッジ本体75の後壁185 にインサートモールドされ、主壁
76により形成されているスロットの中に突出している。
便宜のため、詳細説明の残りでは、Ｘ1 モールドデータ
ム180 だけを参照するが、Ｘ1 データムピン180 ´をす
べての所定の装置でｘ１ランド180 の代わりに置き換え
ることができる。

【００５１】カラーペン62について、カラーペン室82の
内部に沿って、主壁76にＸ1 データム86およびＸ２デー
タム188 があり、これらを壁76の中に一体にモールドさ
れているものとして図示してある。Ｘ1 黒キャリッジデ
ータム180 について上述したように、Ｘ1 カラーキャリ
ッジデータムは好適には鋼ピン180 ´（図５および図６
にのみ図示してある）であるが、便宜上以下の説明で
は、Ｘ1 モールドデータム186 だけを参照することにす
るが、Ｘ1 データムピン180 ´を所定の装置すべてにお
いてＸ1 ランド186 の代わりに置き換えることができる
ことは明らかである。カラーペンＸ1 データム140 はＸ
1 キャリッジデータム186 に係合し、Ｘ2ペンデータム1
42 はＸ2 カラーデータム188 に係合する。カラーペン
室82の中に突出しているＸ3 鋼ピン184 の部分はカラー
ペン62のＸ3 位置合わせデータムとして役立つ。Ｘ3 カ
ラーペンデータム144 はＸ3 位置合わせペンデータム18
4 に係合する。このようにして、各ペン室80、82のＸ1
、Ｘ2 、およびＸ3 データムはすべてキャリッジ本体7
5の製造のモールディング過程中一様に形成されて以後
のキャリッジ本体の再現性が確保される。

【００５２】次に残りのＹおよびＺ方向の位置合わせを
調べると、キャリッジ装置50はＹ−Ｚ基準ロッド190 を
備えており、これは好適にはそれぞれキャリッジ壁174
、176 により形成されるポケット191 、192 の中に一
体にモールドされている。ロッド190 にはキャリッジ軸
受54を貫く穴軸194 と実質上平行な長手軸193 がある。
黒ペン60の下側に沿って、図８に示すように、Ｙ1 デー
タム112 およびＺデータム110 がＹ−Ｚ基準ロッド190
に沿って90°の角度で静止している。同様に、カラーペ
ン62のＹ1 データム146 およびＺデータム145 もＹ−Ｚ
ロッド190 がキャリッジ室82の内部を貫いて突出してい
るときＹ−Ｚロッド190 と係合する。第２のＹ2 キャリ
ッジデータムが、黒ペン60のＹ２データム領域196 に沿
って、およびカラーペン62のＹ2 データム領域198 に沿
って、後キャリッジ壁185 により設けられている。Ｙ2
データム領域196 は黒ペン60のＹ2 ペンデータム114 と
交差するが、領域198 はカラーペン62のＹ2 ペンデータ
ム148 と交差する。同様に、室82の中の後壁面198 は
カラーペン62のＹ2 データム面となり、これはＹ2 カラ
ーペンデータム148 と一直線を成している。

【００５３】Ｘ、Ｙ、およびＺの各方向で確実な片寄せ
力を得るための他に、キャリッジ50内部で、ペン60、62
を固定するために、ラッチ機構は機構の主体として働く
締め付けレバー70、72を備えている。ラッチ機構はまた
レバーの下側に沿って設置されたばね負荷カム面200 、
202 のような、片寄せ係合部材を備えている。黒レバー
70のカム面202 はペン60の傾斜カム面115 と係合する
が、カラーレバー72のカム面202 はペン62の傾斜カム面
155 と係合する。カム面200 、202 は好適には一体にモ
ールドされてそれぞればねボード部材203 、204 のよう
な、係合部材から突出している。コイルばね205 のよう
な、片寄せ部材がばねボード203 、204 をそれぞれのレ
バー70、72から遠くに片寄せている。図解したレバー7
0、72は各々その中にばね205 を受けるばねポケット206
を形成することができ、ばねポケットの外部は各レバ
ー70、72の上面の上方に広がっている。好適には、ばね
ボード203 、204 はそれぞれのレバー70、72の内部に据
えられて、レバーが閉じている間ばね205 が圧縮されて
いるときレバーに向かって移動する。

【００５４】ペン60、62を室80、82に取付けたときラッ
チ機構を閉じるには、レバー70、72をヒンジ74でペン上
方に旋回させる。ラッチ機構を閉じている間、抑制され
た力がカム200 、202 により所定方向にそれぞれのラッ
チランド115 、155 に加えられ、これにより各ペン60、
62を押してキャリッジのＸ、Ｙ、およびＺデータムに接
触させる。ラッチカム面200 、202 およびペンラッチラ
ンド115 、155 の相対的傾斜はペン60、62を主壁76に沿
うＸデータム、後壁185 に沿うＸデータム、および基準
ロッド190 により確立されたＹ−Ｚデータムの方に押す
ように構成されている。レバー70、72、ばねボード203
、204 、およびばね205 のヒンジ74に対する相対的
位置決めは好適にはオーバーセンター締め付け機構とし
て働くように構成されている。このようにして、走行の
最後の数センチメートルの間ペン60、62の上方でレバー
70、72が閉じるとき、圧縮ばね205 が実際に伸び始め
る。このオーバーセンター作用はキャリッジ50にペンを
有利に締め付け、レバーを閉じた位置に維持する。

【００５５】各レバー70、72はそれぞれカム207 、208
のような、役立つペン取り外し案内カムを好適には各レ
バーの外側縁に沿って備えることができる。案内カム20
7 、208 は、ペン60、62をキャリッジ装置50から引き抜
くとき、ペンの肩118 、158をそれぞればねボード203
、204 から遠くに押す。レバー案内カム207 、208 に
より行なわれる動作は有利に、ペンの取り外しが必要な
ときキャリッジ50にペンが詰まらないようにする。

【００５６】図７および図８に、別の位置合わせ調節が
θ−Ｚ角位置合わせまたはレジストレーション機構210
により提供されている。θ−Ｚアジャスタ210 は主壁76
の下部をキャリッジ本体の側壁174 、176 に対して動か
す。主壁76はコイルばね212のような、片寄せ部材によ
りカラー室の側壁176 から向こうにばね片寄せされてい
る。主壁76は回転レジストレーション部材を備えてお
り、これは図解実施例では、壁76の下部を、ばね212 と
反対に、傾斜位置合わせ脚214 で終端することにより形
成される。足214 には所定角度でプラスＸ方向に広が
り、マイナスＹ方向にキャリッジ50の後に向かって移動
する垂直壁がある（図５を参照）。足214 の傾斜面はそ
の長さに沿う種々の点で、回転可能なねじ部材、たとえ
ば小ねじ215のような、調節部材と係合することができ
る。レジストレーション小ねじ215 はキャリッジ本体75
の下面に沿って設けられたねじボス部により形成される
ねじ付き通路を貫いて突出し、それにねじ込み可能に係
合する。

【００５７】角度レジストレーション小ねじ215 を更に
足214 に係合するように回転すると、黒およびカラーの
Ｘデータム182 、188 がカラーペン室82の方に押され
る。レジストレーション小ねじ215 がボス216 の外に回
転すると、主壁76およびＸ2 データム182 、188 がばね
部材212 により発生される片寄せ力のもとで黒ペン室80
の方に移動することができる。このθ−Ｚ角度調節は典
型的には最初の組立時、または現場整備または保守の間
に行なわれる。

【００５８】有利に、θ−Ｚ調節装置210 はプローブ
（図示せず）をキャリッジ本体側壁174 の中に形成され
た穴218 を貫いて突出させることにより作動させること
ができる。このようなプローブは次に黒ペンＸ2 データ
ム182 と交差して壁76の黒Ｘ1データム180 に対するＸ
軸偏りを測定する。次に小ねじ215 を、プローブにより
測定して、所要のθ−Ｚ調節が行なわれてしまうまで、
回転することができる。単独レジストレーション部材の
調節により、角ペン室80、82のθ−Ｚ角位置合わせが同
時に調節される。したがって、黒およびカラーの゜リン
トヘッド64、66の双方のノズル列の位置合わせが紙前進
Ｙ軸に対して調整され、印刷画像の鋸歯誤差が排除され
る。

【００５９】キャリッジ本体75はまたペン鼻案内部220
を備えており、これは主壁76の下側から突出している全
般的にＴ形の部材220 として構成することができる。こ
のＴ形案内220 はペン60、62をキャリッジ後壁185 に対
して有利に位置決めする。ペン取付け中、案内220 はペ
ンの鼻96、134 を後方に押すので、Ｙ1 データム112、1
46 が、ロッドの上にではなく、Ｙ−Ｚ準ロッドの後に
降りる。

【００６０】キャリッジ後壁185 の前方に面する表面に
は好適にペンフレックスタブ回路100 の導体パッドに発
射命令を伝える一連のばね負荷相互接続ピン（明瞭にす
るため図から省略してある）がある。黒およびカラーペ
ン60、62について、キャリッジ相互接続ピンをそれぞれ
矢印222 および224 により示した領域に設置することが
できる。適切な形式の相互接続ピン装置は本発明の譲受
人、ヒューレット・パッカード社に譲渡されている米国
特許第4,706,097 号に図示されている。

【００６１】キャリッジ後壁185 の前方に面する表面は
幾つかの異なる構成要素に対して便利な取付け場所とな
る。たとえば、発射命令をペンに伝える柔軟導体68を後
壁185 の背面に取付けられた電子回路復号盤に接続する
ことができる。キャリッジ50を印刷領域25およびサービ
スステーション52を横断して推進するには、キャリッジ
駆動ベルト58を便宜の仕方で壁185 の後に取付けること
ができる。好適には、キャリッジ50の動的安定性を補助
するため、駆動ベルト58をキャリッジ後壁185にキャリ
ッジ軸受54に可能なかぎり近づけて取付ける。

【００６２】プリンタコントローラー45にキャリッジ位
置フィードバック情報を供給するため、エンコーダスト
リップ225 （図１を参照）が印刷領域25の長さに沿って
サービスステーション域52の上方に広がっている。慣習
的光学式エンコーダリーダー（図示せず）をキャリッジ
後壁185 の背面に取付けてエンコーダストリップ225に
より伝えられる位置情報を読むことができる。正確な位
置情報を発生するには、好適に光学式エンコーダリーダ
ーをプリントヘッド64、66に可能なかぎり近づけて設置
する。ベルト58をキャリッジに取付ける仕方の他に、エ
ンコーダストリップリーダーを経由して位置フィードバ
ック情報を伝える仕方は、当業者に既知の多様な異なる
方法で行なうことができる。

【００６３】動作に際し、プリンタハウジングのリド23
0 を開いて（図１）ペン60、62をハンドル90および126
を使用してキャリッジ50に挿入する。キャリッジのＸ2
およびＸ3 データム182 、184 、および188 のテーパー
構成によりペンをペン室に挿入しやすくなっている。次
に締め付けレバー70、72を下向きに回転させてペン60、
62をキャリッジ内に締め付ける。キャリッジ50により行
なわれるペンの据え付けはユーザ作動ラッチ70、72およ
びカム面200 、202 がペン60、62のキャリッジ50に対す
る案内を補助するので直観的に簡単である。キャリッジ
50を次にプリンタコントローラー45の指令に従って、ベ
ルト58を介してモータ56の動作により案内ロッド48に沿
って側から側へ移動させる。ペン60、62はプリンタコン
トローラー45からフレックス回路導体68を経由して発射
命令を受け取る。不活動の期間中、キャリッジはペン6
0、62をサービスステーション域52に戻してプリンタの
不活動の期間中整備、保守、およびキャッピング（シー
リング）を行なう。ペン60、62は締め付けレバー70、72
を起こし、ペンをハンドル90、126 によりキャリッジか
ら持ち 上げることにより容易に取り外される。レバー
案内207 、208 はペンをレバーから遠くに押してペン取
り外し中の詰まりを回避する。有利にも、プリンタリド
230 が開くと、コントローラー45はキャリッジを、たと
えば図１に示すように、ペンを容易に取り替えることが
できる場所に印刷領域25に沿って移動する。

【００６４】ここで使用するかぎり、「位置合わせ」、
「レジストレーション」、「データム」、および「基
準」という用語はすべて同義語である。しかし、明瞭に
するため、一般的にこれら形容詞の一つだけを一つのキ
ャリッジ構成要素に関連して使用してきた。たとえば、
Ｙ−Ｚ基準ロッド190 を「位置合わせロッド」、「デー
タムロッド」、または「レジストレーションロッド」と
いうこともできる。更に、室80、82を外囲器であるとし
て図解しているが、側壁174 、176 のような、本体の部
分を省略市、他の形式の片寄せ部材を使用してペン60、
62を主壁76に係合することができることは明らかであ
る。その上、図解したキャリッジ50は一対のペンを保持
しているが、これらの概念を２対のペン、すなわち、４
ペン装置に容易に拡張することができることは明らかで
ある。このような４ペンキャリッジ装置はキャリッジ50
を２倍にすることにより、たとえば、キャリッジ50の実
質的鏡像を構成し、側壁176 を接合するか、更に好適に
は、単独単一壁として作ることにより、構成することが
できる。

【００６５】

【発明の効果】シート35の上にプリンタ20のハードコピ
ー出力として高品位画像を作成するには、プリントヘッ
ド64、66の位置決めを、互いに対しておよび印刷装置全
体に対して精密にする他に、再現可能にもしなければな
らない。すなわち、空のペンをオペレータが取り替える
とき、新しい満杯のペンの位置合わせを空のペンと同じ
にしなければならない。ペン60、62の位置決めは印刷媒
体上のインク小滴のレジストレーションを制御する主要
な変数である。キャリッジ50はペンにキャリッジを参照
させ、キャリッジにプリンタを参照させるデータムの戦
略的選択によりペンを位置決めする。

【００６６】ペン60、62のＸ軸位置決めはＸデータムが
互いに向き合うようにペンの向きを決めることにより行
なわれる。図解したキャリッジ50では、黒ペンＸデータ
ム104 、106 、108 は、カラーペンＸデータム140 、14
2 、144 に向き合い、主壁76およびＸ３位置合わせピン
184 がそれらの間に挟み込まれている。主壁76をペンの
間に挟み込むことにより、壁76の厚さを、データムをす
べてペンの一方の側に設置し、ペンの厚さの公差を変え
ることにより行なうDeskjet 1200 のような初期の装置
の場合より一層容易に制御することができる。三つのＸ
データムの内、Ｘ1 データム104 、140 （ペン）および
182 、188 （キャリッジ）は、これらデータムがプリン
トヘッド64、66のノズルに最も近いので、正確なインク
滴付着に影響することに関し最も重要であると信じられ
ている。

【００６７】ペン60、62のＹ軸位置決めは好適にはＹ−
Ｚ基準ロッド190 をキャリッジ本体75に、インサートモ
ールド軸受54の中心線194 に実質上平行に、インサート
モールドすることにより行なわれる。このようにして、
ＹおよびＺデータムに対するペンの正確な位置合わせが
キャリッジ案内ロッド48により形成されるキャリッジ走
査軸に対して行なわれる。二つのキャリッジ形体がペン
に関するＹ1 およびＺデータムの正確な位置合わせに寄
与する。第１に、Ｖ溝軸受54が本体75に図解実施例では
ゼロプレス嵌め誤差のゼロ隙間軸受としてインサートモ
ールドされている。軸受54のインサートモールドは、初
期の印刷機構の押し込み円筒ブッシュを使用するとき普
通に生ずる、Ｙ位置誤差およびθ−Ｚ誤差に寄与する普
通の原因を排除する。

【００６８】Ｙ1 およびＺデータムの正確な位置合わせ
に寄与する第２の形体は真っすぐな基準ロッド190 に沿
うペンＹ1 ペンデータム112 、146 を位置合わせする概
念に関する。ロッド190 の長さは好適に黒およびカラー
のＹ１データム112 、146 の間の距離のほぼ２倍であ
る。その上、Ｙ−Ｚロッド190 はキャリッジ本体ポケッ
ト191 、192 により両端で正確に支持されている。有利
にも、Ｙ方向位置誤差は、支持体191 、192 の間の距離
がＹ１ペンデータム112 、146 の間の距離の２倍の長さ
であるから、ロッド190 の両端で発生し得る位置誤差の
ほぼ半分である。

【００６９】ペン60、62のθ−Ｚ位置決めは単一レジス
トレーション機構210 を調節することにより有利に制御
される。黒ペン室の側壁76からθ−Ｚ調節を行なうこと
により、プリントヘッド64の黒ノズルの位置合わせは最
適になる。黒ペンノズルの最適化は、黒ペン60のノズル
列またはスウォース高さ、約1.27cm（0.5 インチ）がプ
リントヘッド66のカラーノズルの各群のスウォース高さ
約0.53cm（0.21インチ）に比較して高いので、図解実施
例では好ましい。Ｘ2 カラーデータム188 の厚さ誤差は
すべてカラーペン60のθ−Ｚ位置誤差に加わる。しか
し、Ｘ2 データム182 、188 に対する厚さ誤差の影響は
円筒形部材182 、188 を使用することにより極小にな
る。その上、円筒形部材182 、188 を使用することによ
り、Ｘ2 データムの捻れがθ−Ｚ調節から発するため、
カラーペン60の位置誤差が有利にも極小になる。

【００７０】キャリッジ装置50は、比較的薄い主壁76お
よび高公差ピン184 を使用することにより本来的に正確
なｘ軸基準を設ける上で特に有利である。Ｘ軸およびＹ
軸の両基準機構は費用の高い二次的機械加工操作を必要
とせずに機械加工の公差に近付くことができる。θ−Ｚ
レジストレーション機構210 は経済的モールド位置合わ
せ脚214 および調節小ねじ215 を使用して、ペンの機械
加工公差への同時調節を正確に可能とする。

【００７１】レバー作動の締め付け装置70、72は締め付
け中初期の装置の場合より抑制された力をペンに加え
る。ここで、オペレータは、ペンと直接相互作用するの
ではなく、レバー70、72と相互作用してペンを印刷位置
に据え付ける。このようにして、締め付け中、初期の印
刷装置でしばしは生じた、ペンに加わってこれを損傷す
る可能性のある横方向の力が回避される。キャリッジ50
の他の長所はＸ片寄せ屈曲部材170 、172 に片寄せ用コ
イルばね178 を使用していることである。コイルばね17
8 は、屈曲厚さの製造変動が小さいため大きい力の変動
を受けた初期の屈曲ばね装置より片寄せ力を正確に制御
する。したがって、キャリッジ50のＸ片寄せ機構は片寄
せ力を更に正確に制御する。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明のデュアルインクジェットペンキャリッ
ジ装置の一形態を組み込んだインクジェット印刷機構の
部分的に破断した斜視図である。

【図２】図１のデュアルインクジェットペンキャリッジ
装置の前面斜視図であり、ペンラッチを開いた状態で二
つのペンを保持しているところを示している。

【図３】図１の２ペンの後方斜視図であり、キャリッジ
装置内部で向けられている横並び状態を示している。

【図４】図１の２ペンの前方斜視図であり、キャリッジ
装置内部で向けられている横並び状態を示している。

【図５】図１のキャリッジ装置の異なる角度から取った
前方斜視図であり、ペンを取り外してペン受け室の異な
る特徴を示している。

【図６】図１のキャリッジ装置の異なる角度から取った
前方斜視図であり、ペンを取り外してペン受け室の異な
る特徴を示している。

【図７】図１のキャリッジ装置の下方斜視図であり、ペ
ンを取り外してある。

【図８】図１のキャリッジ装置の下方斜視図であり、印
刷のためペンラッチを閉じ、二つのペンを保持している
ところを示している。

【符号の説明】

20 インクジェット印刷機構 25 印刷領域 50 デュアルペンキャリッジ装置 60 黒インクジェットペン 62 カラーインクジェットペン 64 プリントヘッド 66 プリントヘッド 74 旋回の軸 75 キャリッジ本体 76 主壁 80 ペン室 82 ペン室 115 ラッチランド 130 上面 155 ラッチランド 170 片寄せ機構 172 片寄せ機構 174 側壁 176 側壁 180 データム 180 ´ データム 182 データム 184 データム 186 データム 188 データム 190 基準ロッド 203 係合部材 204 係合部材 205 片寄せ部材 212 片寄せ部材 214 レジストレーション部 215 調節部材

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 一対のインクジェットペン（60、62）を
   インクジェット印刷機構（20）の印刷領域（25）を横断
   して走査するデュアルペンキャリッジ装置（50）におい
   て、 一対のペン（60、62）の間に挟み込まれるように構成さ
   れ、各々が少なくとも一つのデータム（180 、180 ´、
   182 、184 ；180 ´、184 、186 、188 ）を形成する二
   つの対向側面を有する主壁（76）を備えているキャリッ
   ジ本体（75）、および本体により支持され、各ペン（6
   0、62）を押して主壁のデータム（180 、180´、182 、
   184 ；180 ´、184 、186 、188 ）に接触させる片寄せ
   機構（170 、172 ）から構成されるデュアルペンキャリ
   ッジ装置（50）。