JP6487437B2 - 走査型インクジェット印刷システム - Google Patents

Description

本発明は、一般に、走査方向に移動可能なキャッリッジに配置されたインクジェットプリントヘッドを有するインクジェット印刷装置に関する。

当該技術分野では、可動キャリッジに配置されたインクジェットプリントヘッドを有するインクジェット印刷装置が知られている。キャリッジは走査方向に往復移動するように構成されている。キャッリッジが移動しながら、インクジェットプリントヘッドはインクの液滴を吐出して、記録媒体上に画像ドットのスワス（swath）を形成する。印刷の戦略に応じて、キャリッジが一回又は複数回のパスを行った後、キャリッジ及び記録媒体が互いに対して動かされる。即ち、走査方向に実質的に垂直な搬送方向に記録媒体又はキャリッジが動かされ得る。次のスワスが印刷され得る。当該技術分野で同様に知られているように、次のスワスは、印刷の戦略に応じて先のスワスに隣接しているか又は（部分的に）重なっている。

通常、画像ドットの直径は４０ミクロン以下であり、それは約６００ｄｐｉ（dot per inch）以上の画像解像度に対応する。高画質を得るためには、ドットの配置はそれらの直径よりもかなりの程度優れてなければならない。そのため、各ドットの位置は正確でなければならず、とりわけ互いに約１０ミクロン以下しか逸れていない。第１のスワスの画像ドットに比べて第２のスワスの画像ドットをより正確に配置するために、キャリッジの動作は正確で且つ再現可能でなければならない。先行技術では、記録媒体に対してキャリッジの動作及び配置を正確に制御するための多くの解決法が利用可能である。しかしながら、高速印刷の必要性により高速なキャリッジの速度が必要となる一方で、より多くのプリントヘッドがキャリッジに配置されるため、キャリッジの重さが増加する。機械的及び制御的な観点から、正確な配置を維持しながら重さ及び速度を高めることは、機械構成に多くの要求をつきつける。

他方、インクジェット印刷装置の製造コスト等のコストを低減する必要性がある。そのため、高速印刷できるようにするのに適した低コストの機械的構成（mechanical construction）を提供することが望ましく、本発明は係る機械的構成を提供することを目的とする。

本発明の一態様では、請求項１に記載のインジェット印刷装置が提供される。

本発明に係るインクジェット装置では、移動方向にプリントヘッドの移動をガイドする真直な要素を提供するためにストリップ（strip）が用いられる。支持構造体は真直性（straightness）を提供する必要がなく、ストリップのために好適な支持を提供するだけでよいため、軽量な及び／又はコスト効率の良い支持構造体が提供され得る。好適な取り付け方法を適用することにより、支持構造体の真直性に関係なく、ストリップの真直性が移動方向において提供されそれが維持される。

水平面におけるプリントヘッドの位置を制御するために、ストリップは垂直面に配置されるとともに移動方向に平行に配置される。移動方向に実質的に垂直な第１の方向において、ストリップは実質的に剛性を有するとともに真直である。そのため、移動方向における真直性は支持構造体に好適に取り付けることによって提供され、上述した第１の方向に対応するとともに移動方向に垂直な垂直面における真直性はストリップによって提供される。取り付け後の第１の方向におけるストリップの真直性は第１の方向におけるその剛性により維持される。第１の方向（即ち、垂直面）における真直性及び剛性は、以下で記載及び説明するように本発明に係るインクジェット印刷装置において適用される空気軸受システムのための明確に定義された基準面を提供するのに十分である。

一実施形態では、プリントヘッドを支持するとともに走査方向に、即ちインクドットのスワスを適用するための方向にプリントヘッドを移動させるように構成されたキャリッジをガイドアセンブリ（guiding assembly）が含む場合、移動方向は走査方向であり得る。

一実施形態では、プリントヘッドを支持するキャリッジを支持するガントリをガイドアセンブリが含む場合、移動方向は搬送方向であり得る。そのようなガントリはキャリッジを移動させるとともに、搬送方向に、即ち走査方向に垂直な方向にプリントヘッドを支持するように構成されている。

ストリップに対して相対的にプリントヘッドを配置するのに空気軸受システム（air bearing system）が用いられる。空気軸受システムはプリントヘッドに作動的に連結されている。プリントヘッドはストリップに平行に且つストリップに沿って移動する一方、空気軸受システムはストリップから所定の距離を維持し、それによりプリントヘッドの軌道が移動方向におけるストリップの形状に対応するようにする。ストリップは真直に維持されるため、プリントヘッドの軌道も真直になる。

プリントヘッドはキャリッジに配置されてもよい。キャリッジは、プリントヘッドが記録媒体上に画像ドットのスワスを提供することができるよう走査方向に移動するように配置及び構成されている。キャリッジの軌道はプリントヘッドの軌道を決定する。一実施形態では、空気軸受システムは、ストリップの形状によってキャリッジの軌道が決定されるようにキャリッジに作動的に連結される。

一実施形態では、プリントヘッドはガントリに作動的に連結される。ガントリは、次の画像ドットのスワスに対応する位置にプリントヘッドを運ぶように配置及び構成されている。そのため、ガントリはプリントヘッドを搬送方向に移動させるように構成され、搬送方向は走査方向に実質的に垂直である。搬送方向における移動の精度はスワス、とりわけ隣接するスワスの相対配置の精度を決定する。この実施形態では、空気軸受システムは、ガントリの軌道が移動方向におけるストリップの形状によって決定されるようにガントリに作動的に連結される。

ストリップに非常に好適でコスト効率の良い材料はガラス又はガラス様の材料、即ち剛性及び真直性について同様の物理特性を有するとともに空気軸受システムと組み合わせて用いるのに好適な材料である。ガラスは低コストで製造され、平坦で且つ真直であるのが一般的である。従って、好適なガラスのストリップを簡単にコスト効率良く製造することができる。また、ガラス又はガラス様の材料は空気軸受と組み合わせて用いるのに非常に好適である。ガラスの厚さの選択により、少なくとも第１の方向におけるガラスの好適な剛性を選択できるようにする。好適な接着剤を用いてガラスストリップを、シート金属で構成された支持構造体等の支持構造体に取り付けてもよい。好適な可撓性を有する接着剤を選択することで、支持構造体における任意の応力又は支持構造体を屈曲することに起因してガラスストリップが屈曲しないかその形状が変形したりしないようにできる。しかしながら、他の好適な取り付け方法を好適に適用することもできる。

一実施形態では、ストリップが支持構造体の取り付け面に取り付けられ、ストリップは、ストリップの第１の面と、第１の面の反対側にあるストリップの第２の面とが露わ（uncovered）になるように支持構造体の取り付け面の端部を越えて延びている。第１の面及び第２の面は垂直面に延在し、空気軸受システムは、露わになった第１の面に作動的に連結された第１の空気軸受ユニットと、露わになった第２の面に作動的に連結された第２の空気軸受ユニットとを含む。

本発明の利用可能性のさらなる範囲が下記の詳細な説明から明らかになる。しかしながら、詳細な説明及び具体例は本発明の実施形態を示しているものの、それらは例示にすぎないことが分かる。何故なら、本発明の範囲内での様々な変更及び改良がこの詳細な説明から当業者に明らかになるからである。

本発明は、下記の詳細な説明及び添付の概略図からより完全に理解することができる。係る詳細な説明及び添付の概略図は例示を目的としたものに過ぎないため、本発明を限定しない。
図１Ａは、例示の大判インクジェット印刷装置の斜視図である。 図１Ｂは、走査型インクジェットシステムの概略図である。 図１Ｃは、別の例示の大判インクジェット印刷装置の斜視図である。 図２Ａは、本発明で用いる例示のストリップの斜視図である。 図２Ｂは、本発明に係る、支持構造体及びそれに取り付けられたストリップの第１の実施形態の断面を示す。 図２Ｃは、本発明に係る、支持構造体及びそれに取り付けられたストリップの第２の実施形態の断面を示す。 図２Ｄは、本発明に係る、支持構造体及びそれに取り付けられたストリップの第３の実施形態の断面を示す。 図３Ａは、本発明に係るインクジェット印刷装置の一実施形態で用いられるプリントヘッドキャリッジの斜視図を示す。 図３Ｂは、本発明に係るインクジェット印刷装置の一実施形態で用いられるプリントヘッドキャリッジの斜視図を示す。 図４Ａは、本発明に係るガイドアセンブリの第１の実施形態の断面を示す。 図４Ｂは、本発明に係る第２のガイドアセンブリの斜視図である。 図５Ａは、本発明で用いる例示の支持梁の断面を示す。 図５Ｂは、図５Ａに示す支持梁において用いられる例示の梁要素の側面図を示す。 図６は、ガイドレールを配置する方法を説明するための支持梁及びキャリッジ支持フレームの断面を示す。

添付の図面を参照しながら以下本発明を説明する。なお、いくつかの図面を通して、同じ又は同様の要素を特定するのに同じ参照符号を使用している。

図１Ａは、大判インクジェットプリンタを用いて印刷が得られるインクジェット印刷装置３６を示す。大判インクジェット印刷装置３６は、印刷アセンブリ、例えば図１Ｂに示すインクジェット印刷アセンブリが配置される筐体２６を含む。インクジェット印刷装置３６は、画像受容部材２８、３０を格納する格納手段と、印刷後に画像受容部材２８、３０を回収する排紙ステーションと、マーキング材料２０の貯蔵手段とを含む。図１Ａでは、排紙ステーションは排紙トレイ３２として具現化されている。任意で、排紙ステーションは、印刷後に画像受容部材２８、３０を処理するための処理手段、例えば折機又は穿孔機を含んでいてもよい。大判インクジェット印刷装置３６は、プリントジョブを受信するための手段と、任意でプリントジョブを操作するための手段をさらに含む。これらの手段は、ユーザーインターフェースユニット２４及び／又は制御ユニット３４、例えばコンピュータを含み得る。

ロール２８、３０によって供給される画像受容部材、例えば紙に画像が印刷される。ロール２８はロール支持部Ｒ１で支持されているのに対して、ロール３０はロール支持部Ｒ２で支持されている。あるいは、画像受容部材のロール２８、３０の代わりに、画像受容部材のカットシートを用いてもよい。ロール２８、３０から切り落とされた印刷後の画像受容部材のシートは排紙トレイ３２に溜まる。

印刷アセンブリで用いるそれぞれのマーキング材料は４つの容器２０に貯蔵される。容器２０は、プリントヘッドにマーキング材料を供給するためにプリントヘッドとそれぞれ流体接続されるように構成されている。

ローカルユーザーインターフェースユニット２４はプリントエンジンと統合され、表示ユニット及び制御パネルを含み得る。あるいは、制御パネルは、例えばタッチスクリーン制御パネルの形で表示ユニットと統合されていてもよい。ローカルユーザーインターフェース１４は、印刷装置３６内に設置された制御ユニット３４に接続されている。例えばコンピュータである制御ユニット３４は、例えば印刷工程を制御するためにプリントエンジンにコマンドを出すように適合されたプロセッサを含む。インクジェット印刷装置３６は任意でネットワークＮに接続されていてもよい。ネットワークＮへの接続をケーブル２２の形で概略的に示しているが、係る接続は無線によるものであってもよい。インクジェット印刷装置３６は、ネットワークを通じてプリントジョブを受信し得る。また、ＵＳＢポートを通じてプリンタにプリントジョブが送信されるように、プリンタのコントローラは任意でＵＳＢポートを備えていてもよい。

図１Ｂはインクジェット印刷アセンブリ３を示す。インクジェット印刷アセンブリ３は、画像受容部材２を支持するための支持手段を含む。図１Ｂでは、支持手段としてプラテン１を示しているが、支持手段は代替的に平面であってもよい。図１Ｂに図示するプラテン１は、矢印Ａで示すように、その軸を中心に回転可能な回転ドラムである。支持手段は、支持手段に対して画像受容部材を固定位置で保持するための吸引孔を任意で備えていてもよい。インクジェット印刷アセンブリ３は、走査印刷キャリッジ５に搭載されたプリントヘッド４ａ〜４ｄを含む。走査印刷ヘッドキャリッジ５は、好適なガイド手段６、７によってガイドされて、主走査方向Ｂに往復移動する。プリントヘッド４ａ〜４ｄのそれぞれはオリフィス面９を含み、オリフィス面９は少なくとも１つのオリフィス８を備えている。プリントヘッド４ａ〜４ｄは、画像受容部材２に対してマーキング材料の液滴を吐出するように構成されている。プラテン１、キャリッジ５及びプリントヘッド４ａ〜４ｄは、それぞれ好適な制御手段１０ａ、１０ｂ及び１０ｃによって制御される。

画像受容部材２はウェブ又はシート状の媒体であってもよく、例えば、紙、段ボール、ラベルシート、コート紙、プラスチック又は織物で構成され得る。あるいは、画像受容部材２は、エンドレス又は非エンドレスの中間部材であってもよい。循環的に動かされ得るエンドレス部材の例としては、ベルト又はドラムが挙げられる。画像受容部材２は、流体のマーキング材料を備える４つのプリントヘッド４ａ〜４ｄに沿って、プラテン１により副走査方向Ａに動かされる。

走査プリントヘッドキャリッジ５は４つのプリントヘッド４ａ〜４ｄを運び、画像受容部材２を主走査方向Ｂに走査できるように、プラテン１と平行な主走査方向Ｂに往復移動され得る。本発明を説明するために４つのプリントヘッド４ａ〜４ｄのみを図示している。実際には、任意数のプリントヘッドを用いてもよい。いずれにせよ、マーキング材料１色につき少なくとも１つのプリントヘッド４ａ〜４ｄが走査プリントヘッドキャリッジ５に配置される。例えば、白黒プリンタの場合では、一般に黒色のマーキング材料を含む少なくとも１つのプリントヘッド４ａ〜４ｄが存在する。あるいは、白黒プリンタは、黒色の画像受容部材２に適用される白色のマーキング材料を含んでもよい。複数の色を含むフルカラープリンタの場合では、各色（通例、黒、シアン、マゼンタ及び黄色）につき少なくとも１つのプリントヘッド４ａ〜４ｄが存在する。フルカラープリンタでは、黒色のマーキング材料は他の色のマーキング材料に比べて頻繁に使用されることが多い。そのため、黒色のマーキング材料を含むプリントヘッド４ａ〜４ｄを、他の色のマーキング材料を含むプリントヘッド４ａ〜４ｄよりも多く走査プリントキャリッジ５に設けてもよい。あるいは、黒色のマーキング材料を含むプリントヘッド４ａ〜４ｄは、別の色のマーキング材料を含むプリントヘッド４ａ〜４ｄよりも大きくてもよい。

プリントヘッドキャリッジ５はガイド手段６、７によってガイドされる。これらのガイド手段６、７は、図１Ｂに示すようにロッドであり得る。これらのロッドは、好適な駆動手段（図示せず）によって駆動され得る。あるいは、プリントヘッドキャリッジ５は、他のガイド手段、例えばプリントヘッドキャリッジ５を移動させることが可能なアームによってガイドされてもよい。他の代替案としては、画像受容部材２を主走査方向Ｂに動かすことが挙げられる。

各プリントヘッド４ａ〜４ｄは、少なくとも１つのオリフィス８を有するオリフィス面９を含む。少なくとも１つのオリフィス８は、プリントヘッド４ａ〜４ｄ内に設けられた、流体のマーキング材料を含む圧力室と流体連通されている。オリフィス面９には、複数のオリフィス８が副走査方向Ａと平行に一直線に並んでいる。図１Ｂでは、プリントヘッド４ａ〜４ｄにつき８つのオリフィス８を図示しているが、実際の実施形態では、プリントヘッド４ａ〜４につき数百のオリフィス８が設けられ、任意でそれらが複数の列に並び得ることが分かる。図１Ｂに図示するように、プリントヘッド４ａ〜４ｄのそれぞれは、プリントヘッド４ａ〜４ｄのそれぞれに対応するオリフィス８が主走査方向Ｂにおいて一列に並んで配置されるように、互いに平行に配置されている。これは、最大で４つのオリフィス８（それぞれが別々のプリントヘッド４ａ〜４ｄの一部を成している）を選択的に作動させることで、主走査方向Ｂに線状に並んだ画像ドットが形成され得ることを意味する。この、プリントヘッド４ａ〜４ｄを平行に配列し、それに対応してオリフィス８を一列に並べる構成は、生産性の向上及び／又は印刷品質の改善にとって有利である。あるいは、プリントヘッド４ａ〜４ｄのそれぞれのオリフィス８が、一列ではなくジグザグ状（staggered configuration）に配置されるように、複数のプリントヘッド４ａ〜４ｄをプリントキャリッジ上に隣接配置してもよい。例えば、これは、印刷解像度を高めるか又は有効印刷領域を拡大するために行われ得る（主走査方向に一回走査することで対処され得る）。オリフィス８からマーキング材料の液滴を吐出することによって画像ドットが形成される。

マーキング材料を吐出する際、マーキング材料の一部がこぼれてプリントヘッド４ａ〜４ｄのオリフィス面９に残留することがある。オリフィス面９上に存在するインクは、液滴の吐出及びこれらの液滴を画像受容部材２に配置する上で悪影響を及ぼすことがある。従って、過剰なインクをオリフィス面９から取り除くことが有利であり得る。過剰なインクは、例えばワイパーで拭き取ること及び／又は例えばコーティングによってもたらされる表面の好適な抗濡れ性により取り除かれ得る。

図１Ｃは、媒体支持手段１が平坦面であるインクジェット印刷装置１４（ここでは印刷装置とも言う）の別の実施形態を示す。平坦面の上には非可撓性の平坦な媒体が配置されてそれに印刷が行われ得る。媒体支持手段１は好適なベース構造体１２に支持され、媒体支持手段１の上にはキャリッジガイドアセンブリ１６が配置されている。当該技術分野では、そのようなキャリッジガイドアセンブリ１６はガントリとしても知られている。キャリッジガイドアセンブリは、プリントヘッドキャリッジ５がＸ方向に走査できるようにプリントヘッドキャリッジ５を支持する。キャリッジガイドアセンブリ１６は、通常Ｘ方向に実質的に垂直なＹ方向に往復移動できるように配置及び構成されている。既知の印刷装置１４では、キャリッジガイドアセンブリ１６はＺ方向にも移動可能に配置及び構成されている。Ｚ方向は、媒体支持面１に配置された記録媒体の厚さに印刷装置１４を適合させることができるように、Ｘ方向及びＹ方向に実質的に垂直である。

とりわけ、Ｘ方向及びＹ方向の移動及び配置の精度は、印刷作業で得られる画質に関係する。記録媒体上に液滴を正確に配置するために、Ｘ方向及びＹ方向への移動は可能な限り真直であることが好ましい。しかしながら、コストを下げるとともに、悪影響を及ぼす振動が導入されることなく高い加速を実現するためには、費用効率の良い軽量な材料を用いることが望ましい。

図２Ａは、本発明に従って移動をガイドするために用いられ得るストリップ４０を示す。ストリップは長さｄ_１、幅ｄ_２及び高さｄ_３を有する。ストリップ４０は、ガイドされる要素がストリップ４０の長さｄ_１に沿って移動するように取り付けられる。従って、以下でより詳細に説明するように、ストリップ４０は、長さｄ_１の方向において真直性が得られるとともにそれが維持されるように取り付けられる。

ストリップ４０は、ガイドに適したものとなるように、少なくとも高さｄ_３方向に剛性がある材料特性を有している必要がある。長さｄ_１の方向においては、剛性がストリップの材料特性によって提供されるか又は支持構造体に好適に取り付けることによって提供され得る。後者の実施形態では、適用される支持構造体及び取り付け方法の特性を選択する必要があり、ガイドアセンブリを設計する際にそれらの特性を考慮に入れる必要がある。とりわけ、支持構造体へのストリップの取り付けによって、真直性が得られるようにするとともに、その真直性が長期間維持される必要がある。第１の実施形態、即ち、長さｄ_１の方向における剛性がストリップ材料によって提供される場合、真直性はストリップ材料によって提供される必要があり、そのような真直性は好適な取り付けによって長期間維持される必要がある。そのような取り付けは、温度、湿気等の条件の変化の際に機械応力を抑える。そのため、いずれの実施形態でも、好適な取り付けが要求される。また、真直性がストリップ材料によって提供されるか又はストリップ材料と取り付けとの組み合わせによって提供されるかに関わらず、支持構造体は厳密な真直性を提供する必要がないため、コスト効率の良い材料及び方法及び／又は軽量な材料及び構成によって形成するのに適している。

ストリップ４０及び例示の支持構造体のアセンブリの特定の実施形態を図２Ｂ〜図２Ｄに示す。図２Ａに示す第１の実施形態では、ストリップ４０が支持梁（support beam）４２に取り付けられている。第１のガイド面４０Ａは露わになっている一方、その反対側の面は支持梁４２の取り付け面４２Ａに対向している。ストリップ４０は好適な接着剤の適用により取り付けられ得る。支持梁４２が厳密に真直ではないと仮定した場合、支持梁４２とストリップ４０との間の局所的な距離の変動は接着剤によって埋められ得る。ストリップ４０は、２つ以上の取り付けネジ（又はボルト）をストリップ４０に通して適用することで取り付けてもよく、そのようなネジが延在する孔によってストリップ４０は動くことができ、取り付けによってストリップ４０の真直性に影響が及ぼされないようにすることができる。なお、ネジ又はボルトを用いる取り付けの実施形態では、ストリップ４０が長さｄ_１の方向に剛性及び真直性を提供することが好ましいが、接着剤を用いる場合には取り付けを行う間に配慮及び注意が要求されることがある。

図２Ｂに図示の第２の実施形態では、ストリップが支持梁４２の取り付け面４２Ａに取り付けられており、ストリップ４０は、第１のガイド面４０Ａ及び第２のガイド面４０Ｂが露わになるように取り付け面４２Ａの端部を越えて延在している。第２のガイド面４０Ｂは第２のガイド面４０Ａの反対側にあり、双方とも垂直に配置された面で延在している。支持梁４２へのストリップ４０の取り付けは、図２Ｂに図示した第１の実施形態に関連して上述した例示の方法と同じように行われ得る。

図２Ｄに図示の第３の実施形態では、さらなるストリップ４４によってさらなるガイド面が提供されている。例えば、ストリップ４４と支持梁４２との間の間隙４３の間隙距離の局所的な変動を埋める好適な接着剤を用いて、支持梁４２にさらなるストリップ４４を取り付けることによって、滑らかで平坦な走行面が提供される。そのようなさらなるストリップ４４を、図２Ｂに図示の第１の実施形態で用いること及び第１の実施形態と組み合わせてもよいことは当業者に明らかであり得る。材料の選択及び取り付け方法を含むそのようなさらなるストリップ４４の例示の実施形態は、参照により本願に組み込まれる研究の開示（Research Disclosure）ＲＤ５８２０９０（２０１２年１０月１日）に記載されているように、先行技術から既知である。

図３Ａ及び図３Ｂは、本発明に従って支持及びガイドされたインクジェットプリントヘッドキャリッジ５の実用的な実施形態を示す。キャリッジ５は第１の支持梁４２Ａ及び第２の支持梁４２Ｂに支持されている。第１の支持梁４２Ａは第１の水平に配置されたストリップ４４Ａによって提供される滑らかで平坦なガイド面を備える。第２の支持梁４２Ｂは垂直に配置されたストリップ４０及び第２の水平に配置されたストリップ４４Ｂを備える。なお、第２の支持梁４２Ｂ及びストリップ４０、４０Ｂの構成は、図２Ｄに図示の構成と同様である。具体的には、ストリップ４０は第２の水平に配置されたストリップ４４Ｂを越えて垂直方向に延在している。

キャリッジ５は、第１の水平に配置されたストリップ４４Ａに作動的に連結された第１の支持空気軸受ユニット４６Ａを備えるとともに、第２の水平に配置されたストリップ４４Ｂにそれぞれが作動的に連結された第２の支持空気軸受ユニット４６Ｂ及び第３の支持空気軸受ユニット４６Ｃを備える。第１の支持空気軸受ユニット４６Ａ、第２の支持空気軸受ユニット４６Ｂ、第３の支持空気軸受ユニット４６Ｃはキャリッジ５の重さを支持するとともに摩擦を低減するため、キャリッジ５は支持梁４２Ａ及び４２Ｂが延在する方向に滑らかに移動できる。

キャリッジ５は第１のガイド空気軸受ユニット４８Ａ、第２のガイド空気軸受ユニット４８Ｂ、第３のガイド空気軸受ユニット４８Ｃ及び第４のガイド空気軸受ユニット４８Ｄをさらに備える。第１のガイド空気軸受ユニット４８Ａ及び第４のガイド空気軸受ユニット４８Ｄはストリップ４０の第１のガイド面４０Ａに作動的に連結されている。第２のガイド空気軸受ユニット４８Ｂ及び第３のガイド空気軸受ユニット４８Ｃはストリップ４０の第２のガイド面４０Ｂに作動的に連結されている。必ずしも厳密にではないが、第１のガイド空気軸受ユニット４８Ａ及び第２のガイド空気軸受ユニット４８Ｂは互いに対向して配置され、第３のガイド空気軸受ユニット４８Ｃ及び第４のガイド空気軸受ユニット４８Ｄは互いに対向して配置され、対向し合うガイド空気軸受ユニットの２つの対のそれぞれの間にストリップ４０が延在するとともに配置されている。そのため、真直で低摩擦なガイドアセンブリが提供されるため、限定されないが支持梁４２Ａ及び４２Ｂを含むコスト効率の良い及び／又は軽量の支持アセンブリが可能となる。

図４Ａ及び図４Ｂのそれぞれは、本発明に係る、梁が１つである（single beam）キャリッジガイドアセンブリの実施形態を示す。各実施形態では、支持梁４２は取り付け面４２Ａにストリップ４０を備え、それによりガイド面４０Ａを提供する。キャリッジ支持フレーム５０は、空気軸受ユニット４８がガイド面４０Ａに作動的に連結されるように配置されている。空気軸受ユニット４８は、空気軸受ユニット４８とガイド面４０Ａとの間の所定の距離を維持し、それによりキャリッジ支持フレームに取り付けられたキャリッジの位置（図４Ａ及び図４Ｂに図示せず）がガイド面４０Ａの位置によって定義されるようになっている。

図４Ａの実施形態では、キャリッジ支持フレーム５０は支持梁４２の上に取り付けられたガイドレール５２によって支持されている。ガイドレール５２の断面の形状がガイドレール嵌合構造５４と連携してキャリッジ支持フレーム５０を適所で維持するが（キャリッジ支持構造の重さ及び場合によってはキャリッジの重さを支持することを含む）、ある実施形態では、キャリッジの重さは別個の手段によって支持され得る。

図４Ｂの実施形態では、真直なガイドレール５２が用いられ、キャリッジ支持フレーム５０を適所で維持するためにローラー５４Ａが作動的に連結されている。真直なガイドレール５２は、キャリッジ支持フレーム５０の動きを制御するためにエンコーダストリップ（encoder strip）を備え得る。キャリッジ支持フレーム５０とガイドレール５２の上面との間で高摩擦力を防止するために、好適な摩擦低減手段が用いられ得る。例えば、ガイドレール５２の上面とキャリッジ支持フレーム５０との間に間隙を提供するとともにそれを維持するために空気軸受を設けてもよい。

図４Ａ及び図４Ｂに図示の実施形態では、ストリップ４０のガイド面４０Ａに対するガイドレール５２の配置は、ガイドレール５２沿いの位置によるプリントヘッドの角度及び位置の変動に起因する液滴配置の配置ずれを防止するために、可能な限り正確であることが好ましい。

そのため、一実施形態では、シート金属の梁として構成された支持構造体が、ガイドレール５２が取り付けられる少なくとも１つの実質的に平坦な面を有するように構成され、ガイドレール５２の位置でガイド面４０Ａの位置が再現される（replicated）方法を用いて、ガイドレール５２が伸長キャリッジガイド面４０Ａに対して相対的に取り付けられる。

例示の実施形態として、図５Ａ及び図５ＢはＵ字状の第１の梁要素（beam element）６０を示す。第１の梁要素６０はレール取り付け面６２を有するとともに２つのフランジ６４、６６を有する。フランジ６４、６６のそれぞれはレール取り付け面６２に実質的に垂直に配置されている。フランジ６４、６６は、それらに設けられたスリット６５によってそれぞれ区分化されており、レール取り付け面６２が僅かに屈曲できるようになっている。実質的に平坦なレール取り付け面６２を提供するために、第１の梁要素６０は定義された基準面ＲＳ、例えば御影石のテーブル（granite table）Ｔの上に配置され得る。レール取り付け面６２は基準面ＲＳの上方に位置し、レール取り付け面６２は、基準面ＲＳの平坦さがレール取り付け面６２でも再現されるように基準面ＲＳにクランプ留めされている。

そして、図５Ａに示すように、Ｕ字状の第２の梁要素６８は構造的な剛性を提供するとともにレール取り付け面６２の形状を固定するために設けられ得る。そのため、第２の梁要素６８は、フランジ６４、６６の区分の相互位置が固定されて、レール取り付け面６２が元の形状に戻るのが防止されるように、第１の梁要素６０にボルト留め（又は別の方法で取り付けられる）されるように配置されている。

なお、当然のことながら、図示の実施形態は上記の方法及びその結果として得られる支持構造体のための例示に過ぎない。実際には、上記の方法は、より多くの及び／又は他の要素を用いたより多くのステップを含み得る。本質的に、上記の方法は、屈曲可能なレールガイド面６２を、所定の基準面ＲＳから再現された真直で平坦な形状に固定することを伴う。

上記の方法又は任意の他の好適な方法を用いて少なくとも１つの実質的に平坦な面を有する支持梁４２を構成した後、ストリップ４０が側面（即ちレールガイド６２に垂直な面）のうちの１つに設けられ得る。ストリップ４０は、本発明に従ってガイド面４０Ａが実質的に真直となるように設けられるとともに取り付けられる。

図６は、ストリップ４０のガイド面４０Ａの相対位置を再現することにより実質的に平坦なレール取り付け面６２にガイドレール５２を配置するための例示の方法を示す。

空気軸受位置Ｐ２によって、キャリッジ支持フレーム５０に取り付けられるべきキャリッジに配置され得るプリントヘッドの水平位置が定義されると仮定すると、嵌合構造位置Ｐ１は、プリントヘッドから吐出され得る液滴の方向を事実上決定するプリントヘッドの角度を決定する。

嵌合構造位置Ｐ１と空気軸受位置Ｐ２との間の水平距離がガイドレール５２及びストリップ４０に沿って一定になるようにすることで、液滴の吐出角度がガイドレール５２及びストリップ４０に沿って一定になる。従って、ガイドレール５２でガイド面４０Ａの真直性を再現することが好ましい。

レール取り付け方法のこの実施形態では、ガイド面４０Ａの位置を再現する目的で伸長キャリッジ支持フレーム５０’（extended carriage support frame）が用いられている。伸長キャリッジ支持フレーム５０’の形状及び剛性によって、嵌合構造位置Ｐ１及び空気軸受位置Ｐ２は伸長キャリッジ支持フレーム５０’の端部７０の位置である端部位置Ｐ３を定義する。

第１の実施形態では、伸長キャリッジ支持フレーム５０’の端部７０と真直な基準面７４との間の距離を維持、定義又は測定するために（実施形態に応じて、当業者によって適宜選択され得る）、距離制御要素７２が端部位置Ｐ３に配置されている。伸長キャリッジ支持フレーム５０’の位置は、真直な基準面７４により端部位置Ｐ３で、そしてストリップ４０の真直なガイド面４０Ａにより空気軸受位置Ｐ２で決定され得る。嵌合構造位置Ｐ１、即ち、ガイドレール５２の所望の位置はそれから得られる。結果として得られた嵌合構造位置Ｐ１に基づいて、ガイドレール５２を好適に取り付けることによってガイドレール５２の位置を固定できる。ガイド面４０Ａから再現した望ましい嵌合構造位置Ｐ１にガイドレール５２を取り付けることにより、伸長キャリッジ支持フレーム５０’は通常使用のためにキャリッジ支持フレーム５０に置き換えられ得る。第２の実施形態では、キャリッジ支持フレーム５０のロールをより正確に制御するために、実質的に水平に配置された要素が端部７０の一部として設けられ得る。水平に配置された基準面７８及び２つの距離制御要素７６Ａ、７６Ｂを用いることによって、端部７０の水平部と水平基準面７８との間の角度がそのような２つの距離を比較することによって決定され得る。プリントヘッドのノズル面を印刷面に平行に配置するようにすることで、この第２の実施形態において直接制御される端部７０の水平部が水平基準面７８に平行になるように構成される。なお、第１及び第２の実施形態を組み合わせてもよいが、そのような実施形態の組み合わせにおいては、ガイド面４０Ａからの距離を調整するためにさらなる調整機能（例えば空気軸受位置Ｐ２で空気軸受ユニット４８によって加えられる空気圧を調整することによる）を設ける必要があり得る。それにより、そのような実施形態の組み合わせでは、垂直位置及び／又はロールだけでなく、例えば水平位置の調整も可能となり得る。

そのため、ストリップ４０によって提供されるガイド経路とガイドレール５２によって提供されるガイド経路との間の差に起因するロールを制御するために、実質的に平坦な面を１つだけ有するシンプルでコスト効率の良い及び／又は軽量な梁を用いて２つの面が好適に真直なガイドアセンブリを提供することができる。ロールをこのように制御することで、液滴配置の精度が改善され、その結果画質が向上する。また、フレームをガイド及び支持するガイドレール及びガイド面のアセンブリは、本発明で用いたストリップを使用することに限定されない。ロールを制御するために、互いに対して正確な位置を有する２つの真直なガイド要素（即ち、レール及び面）を提供する任意の支持構造体を用いることもできる。

本発明の詳細な実施形態を本明細書で開示してきたが、開示した実施形態は、様々な形で実施可能な本発明の例示に過ぎないことが分かる。従って、本明細書で開示した具体的な構造及び機能についての詳細を限定的に解釈するのではなく、請求項の根拠として及び事実上適切な全ての詳細構造で本発明を様々な形で用いるのを当業者に教示するための例示的根拠として解釈すべきである。特に、別々の従属項で提示及び記載の特徴は組み合わせで適用され得る。そのような請求項の任意の組み合わせがここに開示される。

また、本明細書で使用の用語及び表現は限定を意図したものではなく、むしろ本発明の理解可能な説明を提供するために用いたものである。本明細書で使用の「ａ」又は「ａｎ」は１つ以上と定義される。本明細書で使用の複数という用語は２つ以上と定義される。本明細書で使用の別のという用語は、少なくとも第２以上と定義される。本明細書で使用の含有する及び／又は有するという用語は、含む（即ち、オープンランゲージ）を意味すると定義される。本明細書で使用の連結されたという用語は、必ずしも直接的ではないが接続されていることと定義される。

本発明を説明したが、本発明は様々な形で変更され得るのは明らかである。そのような変更は本発明の精神及び範囲からの逸脱と見做されるのではなく、当業者であれば分かるようにそのような変更の全ては下記の請求項の範囲内に含まれることを意図している。

Claims (6)

1. ガイドアセンブリに沿った移動方向に移動できるように配置されたインクジェットプリントヘッドを含むインクジェット印刷装置であって、該ガイドアセンブリは、
   ａ）水平面に延在する支持面と、垂直面にある取り付け面とを有する支持構造体であって、該垂直面は該水平面に実質的に垂直である、支持構造体と、
   ｂ）前記支持構造体の取り付け面に取り付けられるとともにガイド面を提供するストリップであって、該ストリップは、前記移動方向に実質的に垂直な第１の方向において実質的に剛性を持ち且つ真直であるとともに、前記移動方向に真直性が提供されるように取り付けられている、ストリップと、
   ｃ）前記ストリップに作動的に連結される空気軸受システムと、
   ｄ）前記支持構造体の支持面に延在するガイドレールと、
   ｅ）前記インクジェットプリントヘッドが配置されるキャリッジであって、該キャリッジはキャリッジ支持フレームを通じて前記ガイドレール上で支持される、キャリッジと、
   ｆ）前記ガイドレールと嵌合して前記キャリッジ支持フレームを適所で維持するガイドレール嵌合構造と、
   を含み、
   前記ストリップは垂直面に延在し、該垂直面は前記移動方向に実質的に垂直であるとともに前記第１の方向と実質的に平行であり、
   前記空気軸受システムは、前記ストリップによって提供される前記ガイド面に沿って、前記移動方向への前記インクジェットプリントヘッドの移動をガイドすることにより前記インクジェットプリントヘッドの水平面内の位置を制御するように構成されている、インクジェット印刷装置。
2. 前記ストリップはガラス製である、請求項１に記載のインクジェット印刷装置。
3. 前記キャリッジは前記支持構造体の前記ガイド面に沿って前記移動方向に移動するように配置され、前記移動方向は走査方向である、請求項１に記載のインクジェット印刷装置。
4. 前記ガイドアセンブリはガントリを含み、前記インクジェットプリントヘッドは該ガントリに沿って走査方向に移動するように配置され、前記ガントリは前記支持構造体の前記ガイド面に沿って前記走査方向に実質的に垂直である方向に移動するように配置され、該方向は搬送方向である、請求項１に記載のインクジェット印刷装置。
5. 前記ストリップは、前記ストリップの第１の面と前記ストリップの第２の面とが露わになるように前記支持構造体の取り付け面の端部を越えて延びており、前記第２の面は前記第１の面の反対側にあるとともに双方が前記垂直面に延在し、
   前記空気軸受システムは、露わになった前記第１の面に作動的に連結された第１の空気軸受ユニットと、露わになった前記第２の面に作動的に連結された第２の空気軸受ユニットとを含む、請求項１に記載のインクジェット印刷装置。
6. 前記ストリップは接着層により前記支持構造体に取り付けられている、請求項１に記載のインクジェット印刷装置。

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