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特許5871335多段単色印刷カートリッジ式印刷システムおよび印刷位置合わせ方法
(19)【発行国】日本国特許庁(JP)
(12)【公報種別】特許公報(B2)
(11)【特許番号】5871335
(24)【登録日】2016年1月22日
(45)【発行日】2016年3月1日
(54)【発明の名称】多段単色印刷カートリッジ式印刷システムおよび印刷位置合わせ方法
(51)【国際特許分類】
B41J 2/165 20060101AFI20160216BHJP
B41J 2/01 20060101ALI20160216BHJP
【ＦＩ】
B41J2/165 503
B41J2/165 101
B41J2/165 301
B41J2/01 307
【請求項の数】8
【全頁数】49
(21)【出願番号】特願2013-533055(P2013-533055)
(86)(22)【出願日】2011年10月14日
(65)【公表番号】特表2013-539722(P2013-539722A)
(43)【公表日】2013年10月28日
(86)【国際出願番号】AU2011001312
(87)【国際公開番号】WO2012048382
(87)【国際公開日】20120419
【審査請求日】2014年5月29日
(31)【優先権主張番号】61/393,361
(32)【優先日】2010年10月15日
(33)【優先権主張国】US
(73)【特許権者】
【識別番号】512193425
【氏名又は名称】メムジェット テクノロジー リミテッド
(74)【代理人】
【識別番号】110001302
【氏名又は名称】特許業務法人北青山インターナショナル
(72)【発明者】
【氏名】プロファカ，マーク
(72)【発明者】
【氏名】コロドゥコ，ジュリアン ポール
(72)【発明者】
【氏名】ステイシー，ウィリアム ジョン
(72)【発明者】
【氏名】スレイペン，スティーヴン ジョン
(72)【発明者】
【氏名】ストラドウィック，クレイグ ドナルド
(72)【発明者】
【氏名】エドワーズ，ニール ファイフ
(72)【発明者】
【氏名】ブラウン，ランス トーマス
(72)【発明者】
【氏名】オステ，トビー デスモンド
(72)【発明者】
【氏名】オドネル，エリック パトリック
(72)【発明者】
【氏名】ソベイ，ピーター ジョン モーリー
(72)【発明者】
【氏名】ベルナルディ，デイヴィッド
(72)【発明者】
【氏名】アンドリュー，ジェイムズ
【審査官】
高松 大治
(56)【参考文献】
【文献】
特開２００８−２４６７６１（ＪＰ，Ａ）
【文献】
特開２０１０−１７３８１２（ＪＰ，Ａ）
【文献】
特開２００５−１３８３７１（ＪＰ，Ａ）
【文献】
特開２０１０−１７３２４２（ＪＰ，Ａ）
【文献】
特開２００８−２８４７１９（ＪＰ，Ａ）
【文献】
特開２００２−１２０３８６（ＪＰ，Ａ）
(58)【調査した分野】（Int.Cl.，ＤＢ名）
Ｂ４１Ｊ２／０１−２／２１５
(57)【特許請求の範囲】
【請求項1】
それぞれが印刷媒体の進行方向に交差して延び、前記印刷媒体の進行方向に沿って離間した複数の印刷ヘッドカートリッジであって、各々が個別のインクジェット印刷ヘッドを有する印刷ヘッドカートリッジと、
前記複数の印刷ヘッドカートリッジを支持するための印刷ヘッドシャーシと；
前記印刷ヘッドを、印刷位置、移行位置、および保守位置間で昇降させるリフト機構と；
その上に装填した対応する複数の保守用受け台を有するシャーシ副フレームを支持する保守シャーシであって、各保守用受け台が各々の印刷ヘッドを保守し、前記シャーシ副フレームが前記保守シャーシに対して摺動可能である保守シャーシと；
前記保守シャーシを、前記保守用受け台が前記印刷ヘッドカートリッジから横方向に移動した格納位置と、各保守用受け台が各々の印刷ヘッドカートリッジの反対側にある動作可能位置との間で、横方向に摺動させる後退機構と；
前記保守シャーシの摺動方向に対して直交方向に前記シャーシ副フレームを前記保守シャーシに対して摺動可能に移動させる副フレーム移動機構と；
その上を前記印刷媒体を支持し伝搬させるプラテンと；
を具え、
前記保守用受け台が各印刷ヘッドと平行に延在するキャッパ及びワイパーを具え、
前記動作可能位置において、前記副フレーム移動機構が、前記シャーシ副フレームを前記保守シャーシに対して摺動させ、各キャッパ又は各ワイパーを各々の印刷ヘッドに整列させる、ことを特徴とするインクジェット印刷システム。
前記複数の印刷ヘッドカートリッジを支持するための印刷ヘッドシャーシと；
前記印刷ヘッドを、印刷位置、移行位置、および保守位置間で昇降させるリフト機構と；
その上に装填した対応する複数の保守用受け台を有するシャーシ副フレームを支持する保守シャーシであって、各保守用受け台が各々の印刷ヘッドを保守し、前記シャーシ副フレームが前記保守シャーシに対して摺動可能である保守シャーシと；
前記保守シャーシを、前記保守用受け台が前記印刷ヘッドカートリッジから横方向に移動した格納位置と、各保守用受け台が各々の印刷ヘッドカートリッジの反対側にある動作可能位置との間で、横方向に摺動させる後退機構と；
前記保守シャーシの摺動方向に対して直交方向に前記シャーシ副フレームを前記保守シャーシに対して摺動可能に移動させる副フレーム移動機構と；
その上を前記印刷媒体を支持し伝搬させるプラテンと；
を具え、
前記保守用受け台が各印刷ヘッドと平行に延在するキャッパ及びワイパーを具え、
前記動作可能位置において、前記副フレーム移動機構が、前記シャーシ副フレームを前記保守シャーシに対して摺動させ、各キャッパ又は各ワイパーを各々の印刷ヘッドに整列させる、ことを特徴とするインクジェット印刷システム。
【請求項2】
請求項１に記載のインクジェット印刷システムにおいて、前記印刷ヘッドシャーシは、その各隅部にピンブッシュを含むことを特徴とするインクジェット印刷システム。
【請求項3】
請求項２に記載のインクジェット印刷システムにおいて、前記保守シャーシは、その各隅部から突出した位置決めピンを含み、各位置決めピンは、前記印刷ヘッドシャーシのピンブッシュに受け入れられるように構成されることを特徴とするインクジェット印刷システム。
【請求項4】
請求項３に記載のインクジェット印刷システムにおいて、前記印刷ヘッドシャーシの前記ピンブッシュの１つは、前記保守シャーシの位置決めピンを受け入れる円錐形の窪みを画定することを特徴とするインクジェット印刷システム。
【請求項5】
請求項４に記載のインクジェット印刷システムにおいて、前記円錐形の窪みにより、前記位置決めピンの前記ピンブッシュ内での水平面内の移動に対する自由度が全くなくなることを特徴とするインクジェット印刷システム。
【請求項6】
請求項３に記載のインクジェット印刷システムにおいて、前記印刷ヘッドシャーシの前記ピンブッシュの１つは、前記保守シャーシの位置決めピンを受け入れる楕円錐形の窪みを画定することを特徴とするインクジェット印刷システム。
【請求項7】
請求項６に記載のインクジェット印刷システムにおいて、前記楕円錐形の窪みにより、前記位置決めピンの前記ピンブッシュ内での水平面内の移動に対して１自由度が付与されることを特徴とするインクジェット印刷システム。
【請求項8】
前記印刷ヘッドシャーシを前記印刷システムの本体に取り付けるためのはさみ状ガイドと、
前記はさみ状ガイドと機械的に係合する持ち上げ機構と、
をさらに含む請求項１に記載のインクジェット印刷システムにおいて、
前記はさみ状ガイドおよび持ち上げ機構は、前記印刷ヘッドシャーシに、前記印刷位置、保守位置、および移行位置間で直線移動をさせることを特徴とするインクジェット印刷システム。
前記はさみ状ガイドと機械的に係合する持ち上げ機構と、
をさらに含む請求項１に記載のインクジェット印刷システムにおいて、
前記はさみ状ガイドおよび持ち上げ機構は、前記印刷ヘッドシャーシに、前記印刷位置、保守位置、および移行位置間で直線移動をさせることを特徴とするインクジェット印刷システム。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【0001】
本開示は、複数のページ幅印刷ヘッドカートリッジを使用するカラーインクジェット印刷システムに関する。
【背景技術】
【0002】
フルカラー印刷用に設計されたインクジェット印刷ヘッドカートリッジは、従来から複数のノズル列を有し、シアン、マゼンタ、イエロー、およびブラックの各色の印刷ごとに１つのノズル列がある。このように構成された従来の印刷ヘッドカートリッジは、各ノズル列が、ページ上の各ラインの印刷に部分的に寄与するように動作する。言い換えると、ページ上に印刷される各フルカラーラインは、印刷ヘッドカートリッジのすべてのノズル列からインクを受け取る。
【0003】
例えば、カラー画像を印刷する際に、印刷ヘッドカートリッジのシアンノズル列の１つまたは複数のノズルが、ページ上の第１のラインに必要とされるシアン色のドットを印刷する。続いて、印刷ヘッドカートリッジのマゼンタノズル列の１つまたは複数のノズルが、ページ上のこの同じ第１のラインに必要とされるマゼンタ色のドットを印刷し、続いて、印刷ヘッドのイエロー列およびブラック列の１つまたは複数のノズルが同様に印刷する。このように、ページの第１のラインは、１つの印刷ヘッドカートリッジの各Ｃ、Ｍ、Ｙ、およびＫノズル列からインクを受け取り、それにより、ページの第１のフルカラーラインに必要なすべての色が再現される。
【0004】
過去において、インクジェット印刷システムは、ページ幅よりも遙かに短い（多くの場合、１または２ノズル分の幅であるが、複数のノズル分の高さがある）印刷ヘッドカートリッジが、ページ幅全体にわたって走査／移動して、ページ上のすべての必要な位置にインクを噴射する走査型印刷ヘッドカートリッジを採用した。そのようなシステムは、レーザ印刷システムなどの他の印刷方法よりも遅いという評価を得てきた。
【0005】
走査型インクジェット印刷システムの速度上の欠点に対処するために、静止式であり、画像が印刷される印刷媒体の幅全体にまたがる印刷ヘッドカートリッジを使用するページ幅インクジェット印刷システムが開発された。そのようなページ幅インクジェット印刷システムの印刷速度は、レーザ印刷システムの印刷速度と同等である。しかし、そのようなページ幅インクジェット印刷システムの印刷速度が、印刷品質を損なうことなくさらにいっそう増速されるならば、それは望ましいことである。
【発明の概要】
【0006】
本開示の第１の実施形態によれば、カラーインク印刷システムは、それぞれが印刷媒体の進行方向に交差して延び、印刷媒体の進行方向に沿って離間した複数の印刷ヘッドカートリッジと、印刷位置、移行位置、および保守位置間で駆動可能である、複数の印刷ヘッドカートリッジを支持するための印刷ヘッドシャーシと、格納位置と動作可能位置との間で駆動可能である、複数の保守用受け台を支持するための保守シャーシとを含む。複数の印刷ヘッドカートリッジの各々は、プラテンに対して静止した状態に保持され、印刷媒体は、印刷媒体に印刷が行われるようにプラテン上を進む。複数の印刷ヘッドカートリッジの各々は、その他の複数の印刷ヘッドカートリッジとは異なる流体を噴射する単色印刷ヘッドカートリッジである。
【0007】
第１の実施形態の一態様では、印刷ヘッドシャーシは、印刷位置においてプラテンに支持される。
【0008】
第１の実施形態の別の態様では、印刷位置にある印刷ヘッドシャーシは、プラテンより上に懸架された１対のガントリから支持される。
【0009】
第１の実施形態の別の態様では、印刷ヘッドシャーシは、保守位置において保守シャーシによって支持される。
【0010】
第１の実施形態の別の態様では、印刷ヘッドシャーシの印刷位置は、印刷ヘッドシャーシの保守位置よりも低い。
【0011】
第１の実施形態の別の態様では、印刷ヘッドシャーシの保守位置は、印刷ヘッドシャーシの移行位置よりも低い。
【0012】
第１の実施形態の他の態様では、格納位置にある場合に、保守シャーシは、印刷ヘッドシャーシの設置領域から外れて格納される。
【0013】
第１の実施形態の別の態様では、動作可能位置にある場合に、保守シャーシは、印刷ヘッドシャーシの設置領域の下に配置される。
【0014】
第１の実施形態の別の態様では、印刷ヘッドシャーシは、その各隅部にピンブッシュを含む。
【0015】
第１の実施形態の別の態様では、保守シャーシは、その各隅部から突出した位置決めピンを含み、各位置決めピンは、印刷ヘッドシャーシのピンブッシュに受け入れられるように構成される。
【0016】
第１の実施形態の別の態様では、印刷ヘッドシャーシのピンブッシュの１つは、保守シャーシの位置決めピンを受け入れる円錐形の窪みを画定する。
【0017】
第１の実施形態の別の態様では、円錐形の窪みにより、位置決めピンのピンブッシュ内での水平面内の移動に対する自由度が全くなくなる。
【0018】
第１の実施形態の別の態様では、印刷ヘッドシャーシのピンブッシュの１つは、保守シャーシの位置決めピンを受け入れる楕円錐形の窪みを画定する。
【0019】
第１の実施形態の別の態様では、楕円錐形の窪みにより、位置決めピンのピンブッシュ内での水平面内の移動に対して１自由度が付与される。
【0020】
第１の実施形態の別の態様では、印刷システムはプラテンをさらに含み、印刷媒体はプラテンに支持されて進む。
【0021】
第１の実施形態の別の態様では、プラテンは、その隅部からそれぞれ突出した位置決めピンを含み、各位置決めは、印刷ヘッドシャーシのピンブッシュ内に受け入れられるように構成される。
【0022】
第１の実施形態の別の態様では、プラテンの各位置決めピンはカムと機械的に係合し、カムは調整ノブと機械的に係合し、それにより、位置決めピンのプレートからの突出高さを調整することができる。
【0023】
第１の実施形態の別の態様では、各位置決めピンは、スプリング上に支持され、そのスプリングによって付勢されてプラテン表面から突出し、プラテンは、各位置決めピンのまわりに配置されて、各位置決めピンをプラテンの表面から所望の突出高さでクランプするクランプ装置を含む。
【0024】
第１の実施形態の別の態様では、印刷ヘッドシャーシは、印刷ヘッドシャーシの各隅部から上方に延びる複数の支持アームを含む。
【0025】
第１の実施形態の別の態様では、各支持アームは、印刷ヘッドシャーシに向かって下方に延びる位置決めピンを含む。
【0026】
第１の実施形態の別の態様では、各支持アームは、印刷ヘッドシャーシに向かう各位置決めピンの伸長を調整するピン高さ調整器を含む。
【0027】
第１の実施形態の別の態様では、印刷システムは、印刷システムの本体に取り付けられた取付フレームをさらに含み、取付フレームは複数のピンブッシュを含み、取付フレームは、プラテンより上に懸架されたガントリと連結するように構成される。
【0028】
第１の実施形態の別の態様では、支持アームの複数の位置決めピンは、それぞれ取付フレームの複数のピンブッシュに受け入れられるように構成される。
【0029】
第１の実施形態の別の態様では、取付フレームのピンブッシュの１つは、支持アームの位置決めピンを受け入れる円錐形の窪みを画定する。
【0030】
第１の実施形態の別の態様では、円錐形の窪みにより、位置決めピンのピンブッシュ内での水平面内の移動に対する自由度が全くなくなる。
【0031】
第１の実施形態の別の態様では、取付フレームのピンブッシュの１つは、支持アームの位置決めピンを受け入れる楕円錐形の窪みを画定する。
【0032】
第１の実施形態の別の態様では、楕円錐形の窪みにより、位置決めピンのピンブッシュ内での水平面内の移動に対して１自由度が付与される。
【0033】
第１の実施形態の別の態様では、印刷システムは、印刷ヘッドシャーシを印刷システムの本体に取り付けるためのはさみ状ガイドと、はさみ状ガイドと機械的に係合する持ち上げ機構とをさらに含み、はさみ状ガイドおよび持ち上げ機構は、印刷ヘッドシャーシに、印刷位置、保守位置、および移行位置間で直線移動をさせる。
【0034】
第１の実施形態の別の態様では、各印刷ヘッドカートリッジは、端部と端部を合わせて配置された複数の印刷ヘッドタイルで構成されたモジュール式印刷ヘッドを含む。
【0035】
第１の実施形態の別の態様では、各印刷ヘッドタイルは、複数のインク噴射ノズル列を画定し、印刷ヘッドは、複数のインク噴射ノズル列を画定する複数の印刷ヘッドタイルで構成される。
【0036】
第１の実施形態の別の態様では、各印刷ヘッドカートリッジの複数のインク噴射ノズル列はすべて、同じ色のインクを噴射する。
【0037】
第１の実施形態の別の態様では、ある印刷ヘッドカートリッジの複数のインク噴射ノズル列は、別の印刷ヘッドカートリッジの複数のインク噴射ノズル列によって噴射されるインクの色とは異なる第１の色のインクを噴射する。
【0038】
第１の実施形態の別の態様では、１つまたは複数の印刷ヘッドカートリッジは、印刷ヘッドタイルの周辺に画定された複数の通気スリットを含み、各通気スリットは、印刷ヘッドタイルから離れたインクエアロゾル粒子を吸い込むために吸引力を加えられる。
【0039】
第１の実施形態の別の態様では、１つまたは複数の印刷ヘッドカートリッジはそれぞれ、インクエアロゾル粒子を印刷ヘッドカートリッジから遠くに搬送するためのエアロゾル搬送手段と係合するように構成された通気出口を含む。
【0040】
第１の実施形態の別の態様では、エアロゾル搬送手段は、インクエアロゾルタンクに接続され、インクエアロゾルタンクは、エアロゾルフィルタを含む。
【0041】
第１の実施形態の別の態様では、印刷システムは、インクエアロゾルタンクに接続された吸引装置をさらに含み、吸引装置は、複数の通気スリットに吸引力を提供する。
【0042】
第１の実施形態の別の態様では、エアロゾル搬送手段は複数のホースを含み、各ホースは、１つまたは複数の印刷ヘッドカートリッジの通気出口をそれぞれインクエアロゾルタンクの入力ポートに接続する。
【0043】
第１の実施形態の別の態様では、エアロゾル搬送手段は、共通搬送レールと、１つまたは複数の印刷ヘッドカートリッジの通気出口を共通搬送レールに接続する複数の接続器とを含み、共通搬送レールは、その一方の端部でインクエアロゾルタンクにさらに接続される。
【0044】
第１の実施形態の別の態様では、各保守用受け台は、キャッパおよびクリーナを含む。
【0045】
第１の実施形態の別の態様では、保守シャーシは、複数の保守用受け台が支持された副フレームを含み、保守シャーシは、副フレームに取り付けられたモータをさらに含み、モータは、副フレームを保守シャーシ内で直線的に並進させるように動作可能である。
【0046】
第１の実施形態の別の態様では、副フレームは、保守シャーシ内を直線的に並進して、キャッパまたはクリーナの一方をそれぞれの印刷ヘッドカートリッジと整列させる。
【0047】
第１の実施形態の別の態様では、キャッパは、印刷媒体の進行方向に、クリーナに隣接して設けられ、副フレームは、印刷媒体の進行方向に直線的に並進して、キャッパまたはクリーナの一方をそれぞれの印刷ヘッドカートリッジと整列させる。
【0048】
第１の実施形態の別の態様では、クリーナは、流体吸収材料からなる第１のローラを含み、第１のローラは、それぞれの印刷ヘッドカートリッジの印刷ヘッドを拭くためにある。
【0049】
第１の実施形態の別の態様では、クリーナは、硬質材料からなる第２のローラを含み、第２のローラは、第１のローラを圧迫して、第１のローラに吸収されたインクを絞り出すためにある。
【0050】
第１の実施形態の別の態様では、クリーナは、第１のローラからインクを絞り出した第２のローラをこするためのワイパブレードを含む。
【0051】
第１の実施形態の別の態様では、各保守用受け台は、クリーナおよびキャッパが排液する排液溜めを含む。
【0052】
第１の実施形態の別の態様では、排液溜めは傾斜した床部を有する。
【0053】
第１の実施形態の別の態様では、排液溜めは、傾斜床部の下端にある排液穴を含む。
【0054】
第１の実施形態の別の態様では、保守シャーシは、その片側に沿ったインク収集チャネルを画定し、インク収集チャネルは、複数の保守用受け台の各排液穴からインクを受け入れるためにある。
【0055】
第１の実施形態の別の態様では、印刷システムは、廃インク収集器をさらに含み、保守シャーシのインク収集チャネルは、インク収集チャネルの端部に設けられたチャネル出口から廃インク収集器に排液する。
【0056】
第１の実施形態の別の態様では、廃インク収集器は平坦なトレイである。
【0057】
第１の実施形態の別の態様では、平坦なトレイは、少なくとも、保守シャーシが格納位置と動作可能位置との間で駆動されるときのチャネル出口の移動の軌跡を包含する設置領域を有する。
【0058】
第１の実施形態の別の態様では、平坦なトレイは厚さを有し、印刷位置にある場合に、平坦なトレイの底部が、印刷ヘッドカートリッジの印刷ヘッドよりも下にならないように配置される。
【0059】
開示される本発明の第２の実施形態によれば、印刷方法は、カラー画像を受け取り、カラー画像を複数の異なる色平面に分解するステップと、第１の異なる色平面用のドットデータを得るために、第１の異なる色平面をディザリングするステップと、第２の異なる色平面用のドットデータを得るために、第２の異なる色平面をディザリングするステップと、第１の印刷ヘッドカートリッジの複数のノズル列で印刷するために、第１の異なる色平面のドットデータを第１の印刷ヘッドカートリッジに供給するステップと、印刷媒体の進行方向で、第１の印刷ヘッドカートリッジより下流に配置された第２の印刷ヘッドカートリッジに第２の異なる色平面のドットデータを供給し、第２の異なる色平面のドットデータは、第２の印刷ヘッドカートリッジの複数のノズル列で印刷するためにあるステップとを含む。
【0060】
第２の実施形態の別の態様では、方法は、第２の異なる色平面のドットデータに遅延を加えるステップをさらに含み、この遅延は、第１の印刷ヘッドカートリッジからの第２の印刷ヘッドカートリッジの空間的隔たりを補償する。
【0061】
第２の実施形態の別の態様では、方法は、第１の印刷ヘッドカートリッジによる第１の異なる色平面の印刷を１つまたは複数のノズル列分だけ進ませる、および遅らせるために、第１の異なる色平面のドットデータを１つまたは複数のノズル列分だけ、印刷媒体の進行方向で垂直方向にずらすステップをさらに含み、印刷媒体の進行方向における第１の印刷ヘッドカートリッジの第２の印刷ヘッドカートリッジに対する物理的ずれが補償される。
【0062】
第２の実施形態の別の態様では、方法は、第２の印刷ヘッドカートリッジによる第２の異なる色平面の印刷を１つまたは複数のノズル列分だけ進ませる、および遅らせるために、第２の異なる色平面のドットデータを１つまたは複数のノズル列分だけ、印刷媒体の進行方向で垂直方向にずらすステップをさらに含み、印刷媒体の進行方向における第２の印刷ヘッドカートリッジの第１の印刷ヘッドカートリッジに対する物理的ずれが補償される。
【0063】
第２の実施形態の別の態様では、方法は、第１の印刷ヘッドカートリッジの複数のノズル列の最後の列からの、第１の印刷ヘッドカートリッジの複数のノズル列の最初の列の物理的な隔たりに合わせて、第１の異なる色平面のドットデータを再配列するステップをさらに含む。
【0064】
第２の実施形態の別の態様では、方法は、第２の印刷ヘッドカートリッジの複数のノズル列の最後の列からの、第２の印刷ヘッドカートリッジの複数のノズル列の最初の列の物理的な隔たりに合わせて、第２の異なる色平面のドットデータを再配列するステップをさらに含む。
【0065】
第２の実施形態の別の態様では、方法は、第１の異なる色平面のドットデータを１つまたは複数のドットピッチ分だけ印刷媒体の進行に対して垂直な方向で水平方向にずらすステップをさらに含むことをさらに含み、印刷媒体の進行に対して垂直な方向の印刷媒体の振れが補償される。
【0066】
第２の実施形態の別の態様では、方法は、第２の異なる色平面のドットデータを１つまたは複数のドットピッチ分だけ印刷媒体の進行に対して垂直な方向で水平方向にずらすステップをさらに含み、印刷媒体の進行に対して垂直な方向の印刷媒体の振れが補償される。
【0067】
開示される本発明の第３の実施形態によれば、印刷方法は、カラー画像を受け取り、カラー画像を複数の異なる色平面に分解するステップと、各異なる色平面を複数の偽造色平面に分解するステップと、１つの異なる色平面に対応する複数の偽造色平面を偽造色平面の合成物で論理的に構成される偽造カラー画像に編成するステップと、印刷するために、複数のノズル列を有する印刷ヘッドカートリッジの多色印刷エンジンに偽造カラー画像を渡すステップとを含む。
【0068】
第３の実施形態の別の態様では、方法は、偽造色平面を得るために、多色印刷エンジン内の偽造カラー画像を分解するステップと、各偽造色平面に対する印刷データを生成するステップと、第１の偽造色平面の印刷データを印刷ヘッドカートリッジの第１のノズル列に送り、第２の偽造色平面の印刷データを第１のノズル列と異なる印刷ヘッドカートリッジの第２のノズル列に送るステップとをさらに含む。
【0069】
第３の実施形態の別の態様では、方法は、第２のノズル列が印刷するドットが、第１のノズル列が印刷するドット上に載るのを防止するために、印刷ヘッドカートリッジを通り過ぎる印刷媒体の進行速度を増速するステップをさらに含む。
【0070】
開示される本発明の第４の実施形態によれば、印刷媒体進行路に沿って印刷システムに配置された複数の印刷ヘッドカートリッジであって、それぞれが、印刷媒体進行路の幅にわたって、端部と端部を合わせて配置された複数の印刷ヘッドタイルを有する複数の印刷ヘッドカートリッジを位置合わせする方法は、基準印刷ヘッドカートリッジとして第１の印刷ヘッドカートリッジを選択するステップと、基準印刷ヘッドカートリッジを使用して、第１の複数のバーニヤパターン（Ｖｅｒｎｉｅｒ ｐａｔｔｅｒｎ）を印刷し、各第１の複数のバーニヤパターンは、基準印刷ヘッドカートリッジの印刷ヘッドタイルに対応するステップと、第２の印刷ヘッドカートリッジを使用して、第１の複数のバーニヤパターン上に第２の複数のバーニヤパターンを印刷するステップと、第１の複数のバーニヤパターン上に第２の複数のバーニヤパターンを印刷することで生じる干渉パターンから、基準印刷ヘッドカートリッジの対応する印刷ヘッドタイルからの、第２の印刷ヘッドカートリッジの複数の印刷ヘッドタイルの各々の印刷媒体進行路に沿った分離距離を求めるステップとを含む。
【図面の簡単な説明】
【0071】
【発明を実施するための形態】
【0072】
概説ページ幅カラーインクジェット印刷システムの印刷速度を増速させるための１つの問題解決策は、プリンタにあるページ幅カラー印刷ヘッドカートリッジの数量を増やすことである。しかし、複数のページ幅カラー印刷ヘッドカートリッジを単に用意するだけでは、必ずしも、望ましい、期待される、または許容可能な結果が得られるわけではない。本発明の発明者らは、単一のページ幅カラー印刷ヘッドカートリッジが印刷するものを印刷するのに、単に、複数のページ幅カラー印刷ヘッドカートリッジを使用するだけでは、品質が大幅に損なわれた印刷画像になることを発見した。複数のページ幅カラー印刷ヘッドカートリッジを利用することに伴う問題が以下に説明される。
【0073】
ページ幅カラー印刷ヘッドカートリッジは、それぞれが、特定の色、例えば、シアン、マゼンタ、イエロー、ブラック、またはスポットカラー（例えば、カーキ）のドットを噴射する、複数の論理ノズル列を含むと考えることができる。この説明のために、ページ幅カラー印刷ヘッドカートリッジは、上記の各色ごとに１つとして、５つの論理列を有すると仮定する。シート状の印刷媒体にフルカラー画像を印刷中の所与の瞬間に、ページ幅カラー印刷ヘッドカートリッジの動作として、印刷ヘッドカートリッジの第１の論理列（例えば、マゼンタ）が第１のマゼンタドットラインを印刷し、第２の論理列（例えば、シアン）が、第１のラインに近接して、第２のシアンドットラインを印刷し、第３の論理列（例えば、イエロー）が、第１および第２のラインに近接して、第３のイエロードットラインを印刷し、以下同様に印刷すると考えることができる。
【0074】
次の瞬間に、ページ幅カラー印刷ヘッドカートリッジの動作として、第１の論理列（例えば、マゼンタ）が、前の瞬間に第２の論理列で印刷された第２のドットライン（例えば、シアン）に重なる新たなドットラインを印刷すると考えることができる。第２の論理列（例えば、シアン）は、前の瞬間に第３の論理列が印刷した第３のドットライン（例えば、イエロー）に重なる新たなドットラインを印刷し、以下同様である。最終的に、印刷媒体が、５つの論理ノズル列の設置領域に等しい距離だけ進んだときには、５つの（またはそれを超える）フルカラードットライン、および４つの（またはそれを超える）部分カラードットラインが印刷媒体に印刷される。
【0075】
例えば、印刷媒体を横切り、印刷媒体の進行方向に沿って前後に配置された５つのページ幅カラー印刷ヘッドカートリッジを使用するシステムでは、印刷媒体が進む速度は、単一の印刷ヘッドカートリッジの５つの論理列がドットを互いに重ねる形で噴射しないように増速される。その代わりとして、第１のページ幅カラー印刷ヘッドカートリッジは、異なる色（例えば、ブラック、シアン、マゼンタ、イエロー、およびカーキ）の５つのラインを印刷し、後の（下流の）ページ幅カラー印刷ヘッドカートリッジは、同様に印刷するが、第１のページ幅カラー印刷ヘッドによって噴射された異なる色の５つのラインの上にそのドットを噴射するように構成される。このようにして、１つだけのページ幅カラー印刷ヘッドカートリッジが使用される場合よりも５倍速い速度でフルカラー画像が印刷される。
【0076】
しかし、本発明の発明者らは、上記の態様で動作する５つのページ幅カラー印刷ヘッドカートリッジを使用するシステムは、補償するのがきわめて困難な印刷欠陥をもたらすことを発見した。その欠陥を以下に説明する。
【0077】
印刷媒体を横切り、印刷媒体の進行方向に沿って前後に配置された複数のページ幅カラー印刷ヘッドカートリッジを利用するシステムでは、印刷ヘッドカートリッジ間で特定の量のずれが発生するのは不可避である。そのようなずれの１つは、カラー印刷ヘッドカートリッジを隔てる距離（すなわち、ピッチ／空き間隔）のずれである。
【0078】
各カラー印刷ヘッドカートリッジが、隣接する印刷ヘッドカートリッジから正確に８ｃｍにあるようにシステムが設定されていても、この理想が厳密に満たされない場合、大きな印刷欠陥が認められる。そのようなシステムでは、第１の印刷ヘッドカートリッジが、それぞれのラインが異なる色である５つのラインからなる第１のグループを印刷し、第２の印刷ヘッドカートリッジが、同様にそれぞれのラインが異なる色である５つのラインからなる別のグループを５つのラインからなる第１のグループの上に後で印刷すると考えられるので、第１および第２の印刷ヘッドカートリッジを隔てる距離の１列分だけのずれにより、５つのラインのすべてが誤った色混合で印刷されると理解できる。
【0079】
例えば、第２の印刷ヘッドカートリッジの論理列が、第１の印刷ヘッドカートリッジから１列分遠すぎる場合に、第２の印刷ヘッドカートリッジが印刷する第１のドットラインは、第１の印刷ヘッドカートリッジが印刷する第２のドットラインと重なり、第２の印刷ヘッドカートリッジが印刷する第２のドットラインは、第１の印刷ヘッドカートリッジが印刷する（第２のラインではなくて）第３のドットラインと重なり、第２の印刷ヘッドカートリッジが印刷する第３のドットラインは、第１の印刷ヘッドカートリッジが印刷する（第３のラインではなくて）第４のドットラインと重なり、第２の印刷ヘッドカートリッジが印刷する最後のドットラインが（第１の印刷ヘッドカートリッジが印刷する最後のラインと重なるのではなくて）どれとも重ならないまで以下同様である。
【0080】
この問題は、使用される印刷ヘッドカートリッジの数が多くなるほど指数関数的に悪化する。５つのページ幅印刷ヘッドカラーカートリッジを利用するシステムでは、この問題はきわめて複雑になり、補償するのが困難になる。ある印刷ヘッドカートリッジは、一方の側の隣接するものと近すぎ、さらに、他方の側の隣接するものと近すぎることがあり、隣接する印刷ヘッドカートリッジも同様にその隣接するものからずれることがあり、以下同様である。
【0081】
さらに、ページ幅印刷ヘッドカートリッジは通常、ページ幅印刷ヘッドカートリッジの幅にわたって、端部と端部を合わせて配置された複数の単一印刷ヘッドタイルで構成される。１つまたは複数の印刷ヘッドタイルが、ページ幅印刷ヘッドカートリッジを構成するその他の印刷ヘッドタイルと必ずしも一列に整列しないのは、この場合も不可避である。１つまたは複数の印刷ヘッドタイルは、例えば、その他の印刷ヘッドタイルよりも相対的に高いか、または低いことがある。したがって、ある印刷ヘッドタイルは、隣接する印刷ヘッドカートリッジの印刷ヘッドタイルに近すぎることがあり、一方、別の印刷ヘッドタイルは、隣接する印刷ヘッドカートリッジから遠すぎることがある。ある印刷ヘッドカートリッジの複数の印刷ヘッドタイルが、隣接する印刷ヘッドカートリッジの印刷ヘッドタイルから近すぎ／遠すぎ、その隣接する印刷ヘッドカートリッジ自体が、他の隣接する印刷ヘッドカートリッジから近すぎる／遠すぎる場合の可能な組み合わせは複数あると理解できる。
【0082】
他のずれは、ページ幅印刷ヘッドカートリッジが完全な直線状になるのはまれであるということに起因する。ページ幅印刷ヘッドカートリッジの製造におけるばらつきにより、通常、印刷ヘッドカートリッジは、ランダムな方向に若干曲がる。したがって、印刷ヘッドカートリッジが印刷するドットラインが、ランダムな方向に若干曲がることがあるだけでなく、ある印刷ヘッドカートリッジの論理列を隣接する印刷ヘッドカートリッジの論理列から隔てる距離も、ノズルが列のどの部分にあるかに応じて変わることがある。論理列の中央にあるノズルは、隣接する印刷ヘッドカートリッジの論理列から理想的な距離にあり得るが、論理列の端部のノズルは近すぎるか、または遠すぎることがある。隣接する印刷ヘッドカートリッジの論理列が互いにどの程度近いか、またはどの程度遠いかは、各印刷ヘッドカートリッジの曲がり量と、印刷ヘッドカートリッジおよびその隣接するものの曲がりの方向／向きとによる。
【0083】
印刷ヘッドカートリッジ間のさらなるずれは、印刷ヘッドカートリッジ自体の、さらに、印刷ヘッドカートリッジを支持する構造体の熱膨張および熱収縮に起因して発生する。熱膨張は、他のタイプのずれを引き起こすだけでなく、印刷ヘッドカートリッジの論理列を隣接する印刷ヘッドカートリッジの論理列から隔てる距離のずれも引き起こす。
【0084】
各ページ幅カラー印刷ヘッドカートリッジは、各色の１ラインを印刷するので、各ページ幅カラー印刷ヘッドカートリッジは、フルカラー画像を構成する各単色画像の印刷に部分的に寄与すると考えることができる（フルカラー画像は、複数の単色画像の重ね合わせである）。したがって、各単色画像は部分的に印刷され、部分が互いに継ぎ合わされる寄せ集めとみなすことができる。各部分は、その部分を印刷した印刷ヘッドカートリッジに特有のずれを示す。したがって、各単色画像はそれ自体、各印刷ヘッドカートリッジの曲がりの様々な角度および方向、各印刷ヘッドカートリッジを隔てる距離、さらに、印刷ヘッドカートリッジの横方向（左右）のずれによって生じるばらつきを含む、ドット配置が大きくばらつく画像であると理解できる。
【0085】
各単色画像がドット配置の大きなばらつきを示し、そのばらつきが単色画像間で異なり、実際に、同じ単色画像の部分の間でさえ異なる場合に、単色画像を互いに重ねた合成から得られるフルカラー画像は、顕著な視覚的欠陥を示す。異なる印刷ヘッドカートリッジの論理列を隔てる距離がずれる可能性と、印刷ヘッドカートリッジを構成する個々の印刷ヘッドタイルがずれる可能性と、印刷ヘッドカートリッジの曲がりと、印刷ヘッドカートリッジに及ぼす熱膨張の影響と、各単色画像のどの部分を検討したかに応じて、各単色画像が異なってずれることとを考慮すると、異なる色の５つ以上のドットが互いに完全に重なり合う可能性はほんのわずかである。
【0086】
本発明者らは、５つのページ幅カラー印刷ヘッドカートリッジを使用するシステムを用いて印刷されたカラー画像が、明瞭な干渉パターンを示すことを発見した。
【0087】
上記の理由から、本発明は、複数のページ幅単色印刷ヘッドカートリッジを利用する。複数のページ幅カラー印刷ヘッドカートリッジの代わりに複数のページ幅単色印刷ヘッドカートリッジを使用することで、フルカラー画像を構成する各単色画像のすべてのラインは、１つの特定のページ幅印刷ヘッドカートリッジで印刷される。その結果、印刷ヘッドタイルなどの、印刷ヘッドカートリッジを構成する要素の不完全な位置関係によって生じる任意の可視欠陥（例えば、曲がり、印刷ヘッドタイル間のずれなど）は、それらが各単色画像全体を通して一貫しているためにそれほど不快なものではない。本質的に、５つの完全で視覚的に許容可能な単色画像が印刷される。この場合に、各単色画像が実質的に互いに重なってフルカラー画像を生成するように、各ページ幅単色印刷ヘッドカートリッジで印刷される単色画像（すなわち、２２−画像、Ｍ−画像、Ｙ−画像、Ｋ−画像、スポット−画像）の位置を合わせるだけでよい。これは、それぞれが５つの単色画像すべての印刷に部分的に寄与し、その結果として、５つの単色画像のどれもが、上記の顕著なばらつきおよびずれのために視覚的に許容できる範囲から外れ、そのため、５つの単色画像を位置合わせして互いに重ねるだけでなく、５つの各単色画像を補償および修正しようとする、５つのページ幅カラー印刷ヘッドカートリッジを利用するシステムとは対照的である。
【0088】
各単色画像が、他のすべての単色画像と完全に位置を合わせることができない結果として、例えば、ページ上の特定の点で「シアン」ドットが「マゼンタ」ドットの上に正確に載らず、局所的色誤差が若干生じることが認められた。しかし、局所的に不完全な色の配置に起因するこの印刷品質の低下は、５つの異なる印刷ヘッドを使用して、各単色画像を印刷することで生じるそれ自体のむらのある単色画像の印刷による印刷品質の低下よりも知覚的な認識可能性が遙かに低い。
【0089】
複数の印刷ヘッドカートリッジを使用することで、そのような複数の印刷ヘッドカートリッジをどのように支持すべきか、複数の印刷ヘッドカートリッジの保守およびクリーニングをどのように行えばよいか、一定の公差および印刷ヘッドカートリッジと印刷媒体との間の間隔をどのように維持すればよいか、複数の印刷ヘッドカートリッジ間のずれをどのように補正すればよいかなど、構造的および機械的に複雑になる。
【0090】
単一印刷ヘッドカートリッジ式（ＳＰＨＣ）印刷システムで使用される、これらの問題に対する問題解決策は、多段印刷ヘッドカートリッジ式（ＭＰＨＣ）印刷システムの問題解決策として必ずしも役立たない。さらに、これらの問題の一部は、単に、ＳＰＨＣ印刷システムに存在しない。
【0091】
例えば、ＳＰＨＣ印刷システムでは、保守およびクリーニング機構を印刷ヘッドカートリッジの印刷ヘッドに近接して取り付けることができるので、印刷ヘッドをクリーニング／保守するのが必要な場合に、保守およびクリーニング機構ならびに／または印刷ヘッドを所定の位置まで容易に駆動することができる。しかし、ＭＰＨＣシステムでは、そのような問題解決策は、印刷ヘッドカートリッジの中およびまわりの構成要素の機械密集度を大幅に高め、その結果、より高い公差、より良好な冷却／通気、および／またはシステムのより大きい全設置面積が必要になる。
【0092】
さらに、ＭＰＨＣ印刷システムにおける印刷ヘッドの任意の移動は、印刷ヘッドカートリッジの他の印刷ヘッドカートリッジに対する、さらには、印刷システムのプラテンに対する、移動前および移動後の位置合わせを考慮に入れなければならない。ある印刷ヘッドカートリッジが、例えば、クリーニングおよび保守のために移動する場合、印刷ヘッドカートリッジが移動前と完全に同じ位置に戻ることができるかどうかを考慮しなければならない。クリーニングおよび保守が比較的定期的なイベントであり、このイベントは、各印刷ヘッドカートリッジに対して行われることを考慮すると、ＳＰＨＣシステムと比較して複雑さが指数関数的に高まると容易に分かる。ある印刷ヘッドカートリッジの他の印刷ヘッドカートリッジに対するずれは、ＳＰＨＣ印刷システムでは明らかに発生しない印刷欠陥をもたらす。
【0093】
機械構造第１の実施形態
図１Ａ〜１Ｄは、本発明の第１の実施形態による印刷システム１−１０００を示している。印刷システム１−１０００は、複数の印刷ヘッドカートリッジ１−２０ａ、１−２０ｂ、１−２０ｃ、１−２０ｄ、１−２０ｅ（図１Ｄを参照のこと）と、対応する印刷ヘッドコントローラモジュール１−２５ａ、１−２５ｂ、１−２５ｃ、１−２５ｄ、１−２５ｅとを保持する印刷ヘッドシャーシ１−１０を有する。見やすくするために、図は、１つの印刷ヘッドカートリッジ１−２０ａのみを示している。ただし、参照数字１−２０ｂ、１−２０ｃ、１−２０ｄ、１−２０ｅを使用して、その他の印刷ヘッドカートリッジがどこに配置されているかを示している。
【0094】
図示した実施形態では、５つの印刷ヘッドカートリッジ１−２０ａ〜１−２０ｅが印刷システム１−１０００に設けられている。各印刷ヘッドカートリッジ１−２０ａ〜１−２０ｅは、印刷媒体１−２００の幅にまたがっている。５つの印刷ヘッドカートリッジ１−２０ａ〜１−２０ｅは、印刷媒体の進行方向に沿って、すなわち、図１Ａの座標軸で示すＸ方向で前後に配置されている。
【0095】
各印刷ヘッドカートリッジ１−２０ａ〜１−２０ｅは、それぞれの単色インク供給モジュール１−９０ａ、１−９０ｂ、１−９０ｃ、１−９０ｄ、１−９０ｅに接続されている。各印刷ヘッドカートリッジ１−２０ａ〜１−２０ｅは、単一の色／特性のインクのみを印刷する。これは、ある印刷ヘッドカートリッジが複数の色のインクを噴射するＳＰＨＣ印刷システム、および走査型印刷システムと対照的である。１つの例示的実施形態では、各印刷ヘッドカートリッジ１−２０ａ〜１−２０ｅは、シアン、マゼンタ、イエロー、ブラック、およびスポットカラー（例えば、カーキ）の１つを印刷するが、任意の色の組み合わせを印刷ヘッドカートリッジ１−２０ａ〜１−２０ｅで印刷することができる。
【0096】
当然ながら、開示される本発明は、５つの印刷ヘッドカートリッジだけに限定されず、２つ以上の任意の数の印刷ヘッドカートリッジを含むことができる。さらに、説明を単純かつ簡潔にするために、印刷ヘッドカートリッジ１−２０ａ〜１−２０ｅによって噴射される流体は、本明細書では「インク」と称されるが、当然ながら、「インク」という用語は、定着剤、膠、または他の結合物質、流体半導体材料などを含む、印刷ヘッドカートリッジ１−２０ａ〜１−２０ｅによって噴射することができる任意の流体を指す。同様に、インクは「色」を有するとされるが、当然ながら、「色」という用語は、厳密に人間の可視スペクトル内の色を指すのではなくて、広範に、印刷ヘッドカートリッジ１−２０ａ〜１−２０ｅによって噴射される流体の特性を指すのに使用される。
【0097】
したがって、および上記にすでに示唆したように、定着剤は、本開示では「インク」と称することができ、定着剤は、他のインクから定着剤を区別する特性を有するという意味で「色」を有するとみなすこともできる。したがって、単色インクを受け入れる印刷ヘッドカートリッジは、シアンインク、マゼンタインク、イエローインク、ブラックインク、赤外インク、定着剤、膠、流体の状態の半導体材料などのただ１つの色／特性”のインク／流体を受け入れる印刷ヘッドカートリッジを指すことになる。
【0098】
印刷ヘッドカートリッジ１−２０ａ〜１−２０ｅは、印刷ヘッドシャーシ１−１０から単独で取り外し可能な独立したカートリッジである。印刷ヘッドカートリッジ１−２０が、図１２にさらに詳細に示されている。印刷ヘッドカートリッジ１−２０は、印刷ヘッドカートリッジの長さ（すなわち、図１ＡのＺ軸）に沿って、端部と端部を合わせて配置された複数の印刷ヘッドタイル１２−１０を含む。図１２は、ページ幅印刷ヘッドカートリッジ１−２０を形成するように、端部と端部を合わせて配置された１１個の印刷ヘッドタイル１２−１０を示しているが、当然ながら、必要に応じて、印刷媒体１−２００の幅にまたがるように１１個よりも多いまたは少ない数の印刷ヘッドタイルを使用することができる。
【0099】
各印刷ヘッドタイル１２−１０は、複数の論理列１２−２０を有する。図１２では、各印刷ヘッドタイル１２−１０は、５つの論理列１２−２０と共に示されているが、それ未満の、またはそれを超える数量の論理列を設けることができる。各論理列１２−２０は、１対の副列１２−３０、１２−４０に分割され、その副列は、印刷ヘッドカートリッジ１−２０の長さ（すなわち、図１ＡのＺ軸）に沿って互いに対してずれている。各列１２−２０の第１の副列１２−３０は、ページ上のラインの奇数番目のドットを印刷し、一方、第２の副列１２−４０は、ページ上の同じラインの偶数番目のドットを印刷するか、またはその逆である。図１２は、２つの隣接する副列１２−３０、１２−４０で構成されるとして１つの論理列１２−２０を示しているが、論理列は、実際上、必ずしも互いに隣接しない任意の偶数ドット印刷副列１２−３０および任意の奇数ドット印刷副列１２−４０で構成されてもよい。
【0100】
印刷ヘッドカートリッジ１−２０ａ〜１−２０ｅは、印刷システム１−１０００の幅（すなわち、図１ＡのＸ軸）に沿って、すなわち、印刷媒体の進行方向に沿って互いから離間している。印刷ヘッドカートリッジ１−２０ａ〜１−２０ｅで印刷されるドット径と比較して、印刷ヘッドカートリッジ１−２０ａ〜１−２０ｅ間の間隔は非常に広く、標準的な長さの単位（すなわち、ｍｍ、ｃｍ、インチなど）で測定される。一実施形態では、印刷ヘッドカートリッジ１−２０ａ〜１−２０ｅは、互いから８ｃｍ間隔で離間する。
【0101】
印刷ヘッドシャーシ１−１０は、はさみ状ガイド１−４０を介してプリンタ主フレーム１−５０に取り付けられている。はさみ状ガイド１−４０および持ち上げ機構１−６０は、はさみ状ガイド１−４０および持ち上げ機構１−６０を相互連結する１対のワイヤ（図示せず）と共に、印刷ヘッドシャーシ１−１０を印刷位置、移行位置、および保守位置間で駆動する。
【0102】
図１Ａは、移行位置にあるときの印刷システム１−１０００を示している。移行位置では、印刷ヘッドシャーシ１−１０は、プラテン１−７０に対して、保守シャーシ１−８０が、印刷ヘッドシャーシ１−１０によって干渉されることなく、印刷ヘッドシャーシ１−１０の下で操作されるのを可能にする高さに保持される。特に、移行位置は、保守シャーシ１−８０が、インク供給モジュール１−９０ａ〜１−９０ｅの下の格納位置に後退し、印刷ヘッドシャーシ１−１０の下の動作可能位置から後退するのを可能にする。
【0103】
図１Ｂは、印刷位置にあるときの印刷システム１−１０００を示している。図１Ｂでは、プリンタ主フレーム１−５０は、プリンタ主フレーム１−５０に収容された構成要素をより明瞭に示すために、片側を削除して示されている。印刷位置では、印刷ヘッドシャーシ１−１０は、プラテン１−７０上を進む印刷媒体１−２００への印刷ヘッドカートリッジ１−２０ａ〜１−２０ｅによる印刷を可能にするように、プラテン１−７０に近接して配置されている。
【0104】
図１Ｃは、保守位置にあるときの印刷システム１−１０００を示している。保守位置では、印刷ヘッドシャーシ１−１０は、プラテン１−７０より上にある程度離れて配置され、保守シャーシ１−８０は、プラテン１−７０と印刷ヘッドシャーシ１−１０との間に挟まれた動作可能な位置に配置されている。保守位置では、印刷ヘッド１−１０は、保守シャーシ１−８０によって支持されている。
【0105】
本発明の一態様では、プラテン１−７０は、印刷システム１−１０００の一部である。しかし、他の態様では、印刷システム１−１０００はプラテン１−７０を含まず、プラテン１−７０は、その代わりとして、第三者および／またはエンドユーザによって構築および設計される。一方、第１の実施形態では、プラテン１−７０は、印刷ヘッドシャーシ１−１０の裏面にあるピンブッシュ２−１００ａ、２−１００ｂ、２−１００ｃ、２−１００ｄ（図２Ｂも参照のこと）と結合する位置決めピン１−１００ａ、１−１００ｂ、１−１００ｃ、１−１００ｄ（図８Ａも参照のこと）を設けられている。図８Ａに示すように、位置決めピン１−１００ａ、１−１００ｂ、１−１００ｃ、１−１００ｄは、ピンブッシュ２−１００ａ、２−１００ｂ、２−１００ｃ、２−１００ｄとのより正確な結合および位置決めを容易にする、丸いドーム形の頭部を有するのが好ましい。プラテン１−７０は、印刷媒体１−２００の供給源と、プラテン１−７０の印刷面１−２２０上で印刷媒体１−２００を送るための送り機構１−２１０とを含む。エンコーダホイール１−２３０はプラテン１−７０に搭載されて、印刷媒体がプラテン１−７０上を進むときに、印刷媒体１−２００の速度を測定する。エンコーダホイール１−２３０で測定した速度を使用してタイミングをとり、印刷ヘッドカートリッジ１−２０ａ〜１−２０ｅの動作を同期させる。
【0106】
図２Ａおよび図２Ｂは、印刷ヘッドシャーシ１−１０および印刷ヘッドカートリッジ１−２０ａ〜１−２０ｅをさらに詳細に示している。図２Ａおよび図２Ｂでは、この場合も見やすくするために、１つの印刷ヘッドカートリッジ１−２０ａだけが示されている。
【0107】
図２Ａに示すように、印刷ヘッドコントローラモジュール１−２５ａ〜１−２５ｅおよび印刷ヘッドカートリッジ１−２０ａ〜１−２０ｅが、印刷ヘッドシャーシ１−１０内に等しい間隔で配置されている。各印刷ヘッドカートリッジ１−２０ａ〜１−２０ｅは、対応するロックタブ２−４０によって印刷ヘッドシャーシ１−１０と取り外し可能に係合する。
【0108】
印刷ヘッドコントローラモジュール１−２５ａ〜１−２５ｅは、それぞれのロック機構２−１０ａ、２−１０ｂ、２−１０ｃ、２−１０ｄ、２−１０ｅの動作を通じて、それぞれの印刷ヘッドカートリッジ１−２０ａ〜１−２０ｅに向かって、およびそれから離れる方向に回転可能なように印刷ヘッドシャーシ１−１０と係合する。各印刷ヘッドコントローラモジュール１−２５ａ〜１−２５ｅは、各印刷ヘッドコントローラモジュール１−２５ａ〜１−２５ｅの電気コネクタ列１−５００（詳細切抜き図を参照のこと）が、印刷ヘッドカートリッジ１−２０ａ〜１−２０ｅを押すように、それぞれの印刷ヘッドカートリッジ１−２０ａ〜１−２０ｅに向かって回転することで、それぞれの印刷ヘッドカートリッジ１−２０ａ〜１−２０ｅと電気的に接触する。各印刷ヘッドコントローラモジュール１−２５ａ〜１−２５ｅは、ロック機構２−１０ａ、２−１０ｂ、２−１０ｃ、２−１０ｄ、２−１０ｅによって、それぞれの印刷ヘッドカートリッジ１−２０ａ〜１−２０ｅと電気接触してロックされる。
【0109】
印刷ヘッドシャーシ１−１０の態様では、インクエアロゾルフィルタ２−２０がシャーシの一方の端部に設けられて、各印刷ヘッドカートリッジ１−２０ａ〜１−２０ｅから生じるインクのエアロゾル粒子を収集および濾過する。インクエアロゾルフィルタ２−２０は、各印刷ヘッドカートリッジ１−２０ａ〜１−２０ｅの周辺に設けられた吸い込みスリット２−３５ａ、２−３５ｂ、２−３５ｃ、２−３５ｄ、２−３５ｅ、２−３５ｆ（図２Ｂを参照のこと）にそれぞれ接続された通気出口２−３０ａ、２−３０ｂ、２−３０ｃ、２−３０ｄ、２−３０ｅ、２−３０ｆ（図２Ｃも参照のこと）にホース（図示せず）を介して接続されている。
【0110】
エアロゾルフィルタ２−２０は、それぞれの通気出口２−３０ａ、２−３０ｂ、２−３０ｃ、２−３０ｄ、２−３０ｅ、２−３０ｆからのホースがつながる入り口ポート２−２５と、好ましくはＨＥＰＡフィルタなどのさらなるフィルタにつながり、さらに吸引装置につながる出口ポート２−２８とを含む。
【0111】
ピンブッシュ２−１００ａ、２−１００ｂ、２−１００ｃ、２−１００ｄは、印刷ヘッドシャーシ１−１０の４つの底面隅部のそれぞれに設けられている。ピンブッシュ２−１００ａ、２−１００ｂ、２−１００ｃ、２−１００ｄは、（以下にさらに詳細に説明するように）印刷ヘッドシャーシ１−１０を支持し、さらに、印刷ヘッドシャーシ１−１０と保守シャーシ１−８０との、および第１の実施形態ではプラテン１−７０との適切な位置関係を保証する位置合わせ機構を形成する。
【0112】
図３Ａおよび図３Ｂは、保守シャーシ１−８０をさらに詳細に示している。保守シャーシ１−８０は、印刷ヘッド保守用受け台３−２０ａ、３−２０ｂ、３−２０ｃ、３−２０ｄ、３−２０ｅを含む。各印刷ヘッド保守用受け台は、キャッパ３−２５およびクリーナ３−２７を含む。キャッパ３−２５は、印刷ヘッドカートリッジが使用されないときに、印刷ヘッドカートリッジ１−２０ａ〜１−２０ｅの印刷ヘッドを封止する機能を果たし、さらに、初期注入（ｐｒｉｍｉｎｇ）およびクリーニング目的で、印刷ヘッドカートリッジからインクが噴射されるインク壺として働く。位置決めピン３−５０ａ、３−５０ｂ、３−５０ｃ、３−５０ｄは、保守シャーシ１−８０の各隅部に設けられている。位置決めピン３−５０ａ、３−５０ｂ、３−５０ｃ、３−５０ｄは、印刷ヘッドシャーシ１−１０の裏面に設けられたピンブッシュ２−１００ａ、２−１００ｂ、２−１００ｃ、２−１００ｄと結合するためにあるという点で、プラテン１−７０の位置決めピン１−１００ａ、１−１００ｂ、１−１００ｃ、１−１００ｄと同様である。位置決めピン３−５０ａ、３−５０ｂ、３−５０ｃ、３−５０ｄは、丸いドーム形の頭部を有するのが好ましい。
【0113】
保守シャーシ１−８０は、印刷ヘッド保守用受け台３−２０ａ〜３−２０ｅが支持される保守シャーシ副フレーム３−１０（図４Ａも参照のこと）と、保守シャーシ副フレーム３−１０が中にある保守シャーシ主フレーム４−５０とを含む。保守シャーシ副フレーム３−１０は、保守シャーシ主フレーム４−５０内を移動することができる。副フレーム移動機構３−４０（図３Ａを参照のこと）は、保守シャーシ主フレーム４−５０に設けられ、保守シャーシ副フレーム３−１０、ひいては、印刷ヘッド保守用受け台３−２０ａ〜３−２０ｅを保守シャーシ主フレーム４−５０に対して移動させるために、連結部材３−３０によって保守シャーシ副フレーム３−１０に連結されている。保守シャーシ副フレーム３−１０は、保守シャーシ主フレーム４−５０に対して移動して、キャッパ３−２５またはクリーナ３−２７のいずれかが印刷ヘッドカートリッジ１−２０ａ〜１−２０ｅと整列するのを可能にする。
【0114】
図４Ａおよび図４Ｂは、保守シャーシ副フレーム３−１０をさらに詳細に示している。図４Ｃは、保守シャーシ主フレーム４−５０をさらに詳細に示している。保守シャーシ副フレーム３−１０は、１対のレール４−１０を有し、レール４−１０は、保守シャーシ主フレーム４−５０のレール支持体４−１５と係合して、保守シャーシ副フレーム３−１０が保守シャーシ主フレーム４−５０内をスライドするのを可能にする。各印刷ヘッド保守用受け台３−２０ａ〜３−２０ｅは、必要に応じて、印刷ヘッドカートリッジ１−２０ａ−３を清浄するか、またはこれにキャップをするために、１対のレール４−１０間に支持され、印刷ヘッドカートリッジ１−２０ａ〜１−２０ｅ間の間隔と同じピッチで等間隔に配置されている。
【0115】
図５Ａに最もよく示すように、クリーナ３−２７は、マイクロファイバ材料からなる第１のローラ３−２９と、ステンレス鋼または他の適切な硬質材料でできた第２のローラ３−２８とを含む。第１のローラ３−２９は、印刷ヘッドを拭き、印刷ヘッドからインクを吸い取る機能を果たし、一方、第２のローラ３−２８は、第１のローラ３−２９を押して第１のローラに吸い込まれたインクを絞り出す機能を果たす。ワイパブレード３−２４も各印刷ヘッド保守用受け台３−２０ａ〜３−２０ｅに組み込まれて、第１のローラ３−２９から絞り出した任意のインクを第２のローラ３−２８からこすり取る。
【0116】
各印刷ヘッド保守用受け台３−２０ａ〜３−２０ｅは、第１のローラ３−２９および第２のローラ３−２８を駆動するローラドライバ３−３０と、クリーナ３−２７およびキャッパ３−２５が受け入れたインクを収集する排液溜め３−４０とをさらに含む。排液溜め３−４０は、保守用受け台３−２０ａ〜３−２０ｅの一端に最下点を有する傾斜床部３−４５（図５Ｂを参照のこと）を有する。図５Ｂに示すように、排液溜め３−４０の床部は、排液溜めに収集されたインクが流れ出る廃液穴３−４８を有する。各保守用受け台３−２０ａ〜３−２０ｅの廃液穴３−４８は、保守シャーシ主フレーム４−５０の片側に沿って設けられたインク収集チャネル３−６０（図４Ｃを参照のこと）に排液する。インク収集チャネル３−６０は、廃インクタンク６−３０（図６を参照のこと）に流すためにプリンタ主フレーム１−５０に設けられた一連のチャネルにつながっている。
【0117】
保守シャーシ１−８０は、シャーシの両側にローラ３−７０（図４Ｃを参照のこと）を設けられている。ローラ３−７０は、保守シャーシ１−８０が、（図１Ｂに示す）格納位置と（図１Ａおよび図１Ｃに示す）動作可能位置との間で伸長および後退するのを可能にする。保守シャーシ主フレーム４−５０に取り付けられたモータ３−８０は、プリンタ主フレーム１−５０の歯付きラック３−９０と係合して、格納位置と動作可能位置との間で保守シャーシ１−８０を並進させる。
【0118】
図６は、背面から見た印刷システム１−１０００の図を提示している。図を見やすくするために、１つのインクブレード１−９０ｅのほかはすべて、それぞれのインクブレード結合スロットから削除されている。印刷ヘッドシャーシ１−１０の下の動作可能位置に移動しつつある保守シャーシ１−８０も示されている。
【0119】
廃インクタンク６−３０は、主シャーシ１−５０の床部に固定されている。前述したように、廃インクタンク６−３０は、浄化または初期注入動作の結果としてキャッパ３−２５によって受け入れられたインクと、印刷ヘッドカートリッジ１−２０ａ〜１−２０ｅを清浄した結果としてクリーナ３−２７によって受け入れられたインクとを貯蔵する。
【0120】
各インクブレード１−９０ａ〜１−９０ｅは、主シャーシ１−５０からインクブレードを取り出すために、後方（図１Ａの座標軸のマイナスＺ方向）にスライド可能である。このように、特定の印刷ヘッドで印刷される色を変更するためのインクブレードの簡便な交換の助けとなる。
【0121】
図７は、インクブレード１−９０ａ〜１−９０ｅの１つをさらに詳細に示している。図７において、示されたインクブレードは、参照数字７−１０を付与されている。インクブレード７−１０は、インクブレード７−１０の構成要素が取り付けられ、支持されたブレードシャーシ７−１５として設けられている。ブレードシャーシ７−１５は、インク入り口７−３０が設けられたバックプレート７−２０を画定する。インク入り口７−３０は、入り口ホース７−４０を介して外部大容量インク源（図示せず）からインクを受け入れ、大容量インクポンプ７−８０の入力部７−６０にインクを送る。大容量インクポンプ７−８０の出力部７−７０は、中間貯蔵器７−５０の大量インク入力部７−９０につながっている。
【0122】
インクフィルタ７−１００は、中間貯蔵器７−５０より下流に設けられ、インクマニホルド７−１１０につながっている。インクマニホルド７−１１０は、ピンチ弁７−１２０に接続され、次に、ピンチ弁は、インクを印刷ヘッドに送る。ホース担体７−１３０は、ピンチ弁７−１２０を印刷ヘッドに接続するホース（図示せず）を支持するために設けられている。インクを印刷ヘッドから中間貯蔵器７−５０に戻すための戻しホース（図示せず）もホース担体７−１３０上に支持することができる。印刷ヘッドからの戻しホース（図示せず）は、印刷インクポンプ７−１４０につながり、次に、印刷インクポンプは、もとの中間貯蔵器７−５０につながっている。印刷インクポンプ７−１４０は、印刷ヘッドより下流にあり、基本的に、インクを印刷ヘッドに押し込むのではなく、印刷ヘッドから吸い込む。中間貯蔵器７−５０内を負圧に維持するために、負圧ポンプ７−１５０がさらに設けられている。
【0123】
インクマニホルド７−１１０は、最終的にすべてが単一の印刷ヘッドカートリッジ１−２０ａ、印刷ヘッドカートリッジ１−２０ｂ、印刷ヘッドカートリッジ１−２０ｃ、印刷ヘッドカートリッジ１−２０ｄ、または印刷ヘッドカートリッジ１−２０ｅにつながる複数の出口７−８５を画定する。このようにして、各印刷ヘッドカートリッジ１−２０ａ〜１−２０ｅは、単一のインクブレード７−１０からインクを供給され、したがって、単一色のインクを単色で供給される。印刷ヘッドカートリッジ１−２０ａ〜１−２０ｅに供給されるインクの色は、印刷ヘッドカートリッジに接続されたインクブレード７−１０を交換し、印刷ヘッドカートリッジ１−２０ａ〜１−２０ｅから既存のインクを洗い流す適切な再注入プロセスを行い、印刷ヘッドカートリッジ１−２０ａ〜１−２０ｅを新たなインクで満たすことで変更することができる。インクブレード７−１０を交換する場合に、印刷ヘッドカートリッジ１−２０ａ〜１−２０ｅ全体が置き換えられるのが好ましいが、そうすることで、印刷システム１−１０００で印刷される色を様々な印刷ジョブに適するように素速く変更することができる。
【0124】
図８Ａおよび図８Ｂは、それぞれプラテン１−７０の前部斜視図および後部斜視図を示している。前述したように、プラテン１−７０は、一部の態様では印刷システム１−１０００の一部である。他の態様では、プラテン１−７０は、第三者またはエンドユーザによって用意され、印刷システム１−７０と共に機能するように構成される。
【0125】
プラテン１−７０は真空プラテンであり、プラテン表面１−２２０を通して吸引力を作用させることで、プラテン１−７０の表面１−２２０を移動する印刷媒体を表面１−２２０に当てて、平らな状態に維持する助けとすることができる。プラテン１−７０の表面１−２２０は窪み８−１０を画定する。吸引穴８−１５は、各窪み８−１０内に画定され、プラテン１−７０の表面１−２２０を通って反対側に至る。真空ボックスは、プラテン１−７０の裏面に取り付けることができ、真空ボックス内には、プラテン１−７０を通り抜ける下向きの吸引力を発生させるために、１つまたは複数の吸引装置が設けられている。
【0126】
位置決めピン１−１００ａ、１−１００ｂ、１−１００ｃ、１−１００ｄは、調整カムシステム８−２０上に支持され、調整カムシステムは、調整ノブ８−３０によって位置決めピン１−１００ａ、１−１００ｂ、１−１００ｃ、１−１００ｄの高さを調整することを可能にする。
【0128】
印刷ヘッドシャーシ１−１０の前方右の下隅部に配置されたピンブッシュ２−１００ａは、動作可能位置にある場合、図９に示すような形状および構造を有する位置決めブッシュになる。参照の都合上、図９に示す位置決めブッシュは、参照数字９−１００を付与されている。位置決めブッシュ９−１００は、円形頭部９−１０を有する。円形頭部９−１０は、円錐形窪み部９−２０を画定する。円錐形窪み部９−２０は、位置決めピン１−１００ａ、３−５０ａを受け入れるように構成されている。くぼみ部９−２０の円錐形の構造と、位置決めピン１−１００ａ、３−５０ａの丸い頭部とにより、ピン１−１００ａ、３−５０ａは、一貫した正確な係合で位置決めブッシュ９−１００と常に結合する。
【0129】
印刷ヘッドシャーシ１−１０の前方左の下隅部に配置されたピンブッシュ２−１００ｂは、動作可能位置にある場合、図１０に示すような形状および構造を有するスロット付き位置決めブッシュになる。参照の都合上、図１０に示す位置決めブッシュは、参照数字１０−１００を付与されている。スロット付き位置決めブッシュ１０−１００は、円形頭部１０−１０を有する。円形頭部１０−１０は、楕円錐形窪み部１０−２０を画定する。楕円錐形窪み部１０−２０は、位置決めピン１−１００ｂ、３−５０ｂを受け入れるように構成されている。窪み部１０−２０の楕円錐構造は、受け入れるピン１−１００ｂ、３−５０ｂに１自由度を付与する。自由軸は図１ＡのＸ方向、すなわち、印刷システム１−１０００の幅に平行（すなわち、印刷媒体の進行方向に平行）である。
【0130】
スロット付き位置決めブッシュ１０−１００は、図１ＡのＸ軸に沿って、すなわち、印刷システム１−１０００の幅に平行な（すなわち、印刷媒体の進行方向に平行な）方向に沿って印刷ヘッドシャーシ１−１０の前方左隅部に１自由度を付与するが、Ｚ軸に沿って、すなわち、印刷システム１−１０００の幅に対して垂直な方向で（すなわち、印刷媒体の進行方向に対して垂直な方向で）隅部を一貫した位置に合わせる。これは、ピン１−１００ｂ、３−５０ｂおよびピンブッシュ２−１００ｂの製造および位置のある程度のばらつきを許容する。このように、印刷ヘッドシャーシ１−２０および／または保守シャーシ１−８０の一貫し、かつ安定した支持は、位置決めピン１−１００ｂ、３−５０ｂおよびピンブッシュ２−１００ｂの製造および位置の精度の影響を受けにくい。
【0131】
したがって、受け入れる位置決めピン１−１００ａ、３−５０ａにＸ−Ｙ平面内を自由に移動させない位置決めブッシュ１０−１００により、プラテン１−７０および保守シャーシ１−８０に対する印刷ヘッドシャーシ１−１０の基本／基準位置が定まる。Ｘ軸に沿った移動の自由を付与するが、Ｚ軸に沿っては付与しないスロット付き位置決めブッシュ１０−１００が加わり、かつ印刷ヘッドシャーシ１−１０が剛性構造であるという事実と相まって、Ｘ−Ｚ平面内での印刷ヘッドシャーシ１−１０の一貫した位置合わせが達成される。印刷ヘッドシャーシ１−１０および保守シャーシ１−８０のその他の２つの隅部は、位置決めブッシュ９−１００およびスロット付き位置決めブッシュ１０−１００によって決まる位置決めに基づいて配置される。
【0132】
印刷ヘッドシャーシ１−１０の後方左および後方右の下隅部に配置されたピンブッシュ２−１００ｃ、２−１００ｄは、図１１に示すような形状および構造を有する平坦なピンブッシュである。参照の都合上、図１１に示す平坦なピンブッシュは、参照数字１１−１００を付与されている。平坦なピンブッシュ１１−１００は、円形頭部１１−１０を有するが、位置決めブッシュ９−１００およびスロット付き位置決めブッシュ１０−１００とは異なり、頭部１１−１０の上面に画定される窪み部を有さない。その代わりとして、頭部１１−１０は、中実の平坦な表面１１−２０を示す。後方左のブッシュ２−１００ｃおよび後方右のブッシュ２−１００ｄとして印刷ヘッドシャーシで使用される平坦なピンブッシュ１１−１００の頭部１１−１０は、プラテン１−７０または保守シャーシ１−８０に対する印刷ヘッドシャーシ１−１０のこれ以上の位置決めが必要ないことから、窪み部ではなくて平坦な頭部で形成することができる。位置決めブッシュ９−１００およびスロット付き位置決めブッシュ１０−１００により、プラテン１−７０および保守シャーシ１−８０に対する印刷ヘッドシャーシ１−１０の必要な位置合わせがすべて行われる。
【0133】
第２の実施形態図２０は、本発明の第２の実施形態による印刷ヘッドシャーシ１−１０を示している。第２の実施形態では、通気出口２−３０ａ、２−３０ｂ、２−３０ｃ、２−３０ｄ（図２Ｃを参照のこと）は、接続器２０−２０ａ、２０−２０ｂ、２０−２０ｃ、２０−２０ｄを介して１対の共通エアロゾル抽出レール２０−１０ａ、２０−１０ｂに給気する。共通エアロゾル抽出レール２０−１０ａ、２０−１０ｂは、エアロゾルフィルタ２−２０に給気する。
【0134】
共通エアロゾル抽出レール２０−１０ａ、２０−１０ｂを使用することで、個々のホースが各通気出口２−３０ａ、２−３０ｂ、２−３０ｃ、２−３０ｄ、２−３０ｅ、２−３０ｆをエアロゾルフィルタ２−２０に接続する必要がなくなる。印刷ヘッドシャーシ１−１０は乱雑さを軽減され、使用者が、印刷ヘッドシャーシ１−１０に支持された要素に触れ、これを取り扱うのをより容易にすることができる。さらに、印刷ヘッドシャーシ１−１０の通気が顕著に改善される。
【0135】
第３の実施形態図２１および図２１Ａは、本発明の第３の実施形態を示している。第３の実施形態では、印刷ヘッドシャーシ１−１０は、支持アーム２１−１０ａ、２１−１０ｂ、２１−１０ｃ、２１−１０ｄを設けられている。支持アーム２１−１０ａ、２１−１０ｂ、２１−１０ｃ、２１−１０ｄは、それぞれ印刷ヘッドシャーシ１−１０の各隅部に取り付けられている。
【0136】
各支持アーム２１−１０ａ、２１−１０ｂ、２１−１０ｃ、２１−１０ｄは、それぞれ印刷ヘッドシャーシ１−１０の隅部に固定され、印刷ヘッドシャーシ１−１０の縁部に覆いかぶさるように、クレーン状の態様で印刷ヘッドシャーシ１−１０より上に延びている。各支持アーム２１−１０ａ、２１−１０ｂ、２１−１０ｃ、２１−１０ｄは、位置決めピン１−１００ａ、１−１００ｂ、１−１００ｃ、１−１００ｄが設けられた支持固定具２１−１５ａ、２１−１５ｂ、２１−１５ｃ、２１−１５ｄを画定する。位置決めピン１−１００ａ、１−１００ｂ、１−１００ｃ、１−１００ｄは、それぞれピン高さ調整器２１−２０ａ、２１−２０ｂ、２１−２０ｃ、２１−２０ｄと係合し、ピン高さ調整器は、各位置決めピン１−１００ａ、１−１００ｂ、１−１００ｃ、１−１００ｄが支持固定具２１−１５ａ、２１−１５ｂ、２１−１５ｃ、２１−１５ｄから突出する量を調整する。
【0137】
第３の実施形態では、印刷ヘッドシャーシ１−１０は、支持アーム２１−１０ａ、２１−１０ｂ、２１−１０ｃ、２１−１０ｄの位置決めピン１−１００ａ、１−１００ｂ、１−１００ｃ、１−１００ｄを介して、１対のガントリ２１−３０ａ、２１−３０ｂから支持されている。ガントリ２１−３０ａ、２１−３０ｂは、プラテン１−７０より上で、プラテン１−７０を横断して延びるように設けられて、プラテン１−７０上に懸架される枠体を形成し、印刷システム１−１０００はこの枠体に支持される。ガントリ２１−３０ａ、２１−３０ｂは、印刷システム１−１０００の一部として設けられてよいし、または特定の要件に適するように第三者のプロバイダによって設けられてもよい。
【0138】
第３の実施形態の印刷システム１−１０００は、プリンタ主フレーム１−５０に固定された取付フレーム２１−４０ａ、２１−４０ｂを含む。各取付フレーム２１−４０ａ、２１−４０ｂは、１対のピンブッシュ２−１００ａ、２−１００ｄおよびピンブッシュ２−１００ｂ、２−１００ｃを含む。各取付フレーム２１−４０ａ、２１−４０ｂに取り付けられたピンブッシュ２−１００ａ、２−１００ｂ、２−１００ｃ、２−１００ｄは、第１の実施形態で使用されたものと同一である。取付フレーム２１−４０ａ、２１−４０ｂは、印刷システム１−１０００が、例えば、取付フレーム２１−４０ａ、２１−４０ｂとガントリ２１−３０ａ、２１−３０ｂとの間の相補的突起および溝連結器を用いて、ガントリ２１−３０ａ、２１−３０ｂに支持されるのを可能にする。
【0139】
ピンブッシュの１つとして、円錐形の窪み部９−２０を有する第１のピンブッシュを使用し、ピンブッシュの２番目として、楕円錐形の窪み部１０−２０を有する第２のピンブッシュを使用し、ピンブッシュの３番目および４番目として、窪み部のない平坦なピンブッシュを使用することも第１の実施形態と同様である。
【0140】
各ガントリ２１−３０ａ、２１−３０ｂの取付フレーム２１−４０ａ、２１−４０ｂに設けられたピンブッシュ２−１００ａ、２−１００ｂ、２−１００ｃ、２−１００ｄは、プラテン１−７０に対して印刷ヘッドシャーシ１−１０を一貫して、かつ安定して支持する第１の実施形態で説明したものと同じ態様で、支持アーム２１−１０ａ、２１−１０ｂ、２１−１０ｃ、２１−１０ｄの位置決めピン１−１００ａ、１−１００ｂ、１−１００ｃ、１−１００ｄを受け入れる。ピン高さ調整器２１−２０ａ、２１−２０ｂ、２１−２０ｃ、２１−２０ｄは、各位置決めピン１−１００ａ、１−１００ｂ、１−１００ｃ、１−１００ｄが突出する量を調整するのを可能にし、それにより、プラテン１−７０に対する印刷ヘッドシャーシ１−１０の高さを調整するのを可能にする。
【0141】
スライダブロック２１−５０についての説明第１の実施形態では、印刷ヘッドシャーシ１−１０は、プラテン１−７０から上方に突出する位置決めピンに支持される。使用される任意の印刷媒体は、突出する位置決めピンの境界線以内に収まらなければならないので、プラテン１−７０から突出する位置決めピンを有することで、印刷システム１−１０００が印刷できる印刷媒体の幅が制限される。
【0142】
それに対して、第３の実施形態は、プラテン１−７０より上に懸架されたガントリから印刷ヘッドシャーシ１−１０を支持する。このように、プラテンには、プラテンを通過する印刷媒体の幅を制限する突起がない。したがって、第３の実施形態の印刷システム１−１０００は、任意の幅の印刷媒体の印刷に対応する。
【0143】
第３の実施形態では、大判の巻取印刷媒体にまたがった複数のガントリに配置された複数の印刷システム１−１０００の使用が可能になる。各ガントリ２１−３０ａ、２１−３０ａは、２つの隣接する印刷システム１−１０００の取付フレーム２１−４０ａ、２１−４０ｂの対応する突起とそれぞれ結合する１対の位置決め溝２１−５０ａ、２１−５０ｂを設けられている。このようにして、複数の印刷システム１−１０００が印刷媒体の幅にわたって並んで配置され、好ましくは互いに補い合って大判印刷媒体の印刷を可能にする。
【0144】
したがって、第３の実施形態では、任意の幅の印刷媒体を使用することが可能になり、適切なガントリ枠体上で印刷媒体の幅にわたってモジュール式に配置されるのに十分な印刷システムがありさえすればよい。
【0145】
第４の実施形態図２２〜２４は、本発明の第４の実施形態によるプラテン１−７０を示している。第４の実施形態のプラテン１−７０は、位置決めピン１−１００ａ、１−１００ｂ、１−１００ｃ、１−１００ｄを上方に付勢するのにスプリング２２−１０（図４を参照のこと）を利用し、位置決めピン１−１００ａ、１−１００ｂ、１−１００ｃ、１−１００ｄを適切な高さでクランプするのにクランププレート２２−２０およびクランプねじ２２−３０を利用する。
【0146】
プラテン１−７０の各隅部で、独立したスプリングで付勢された位置決めピン１−１００ａ、１−１００ｂ、１−１００ｃ、１−１００ｄを使用することで、各位置決めピン１−１００ａ、１−１００ｂ、１−１００ｃ、１−１００ｄの高さを他の位置決めピンから独立して調整することが可能になる。したがって、製造公差、環境要素などに合わせて、印刷ヘッドシャーシ１−１０のバランスおよびプラテン１−７０からの間隔を柔軟に調整して、理想的な間隔を得ることができる。
【0147】
さらに、第４の実施形態の各位置決めピン１−１００ａ、１−１００ｂ、１−１００ｃ、１−１００ｄのクランプおよびスプリング構成は、機械部品および動作がより少なく、適応性がより高いことを含めて、第１の実施形態のカム式システムよりも機械的に単純である。
【0148】
各位置決めピン１−１００ａ、１−１００ｂ、１−１００ｃ、１−１００ｄに対する望ましい高さは、各スプリング２２−１０がそれぞれの位置決めピン１−１００ａ、１−１００ｂ、１−１００ｃ、１−１００ｄを望ましい高さまで上方に付勢することを可能にし、次いで、クランププレート２２−２０を位置決めピン１−１００ａ、１−１００ｂ、１−１００ｃ、１−１００ｄに当ててクランプして、位置決めピン１−１００ａ、１−１００ｂ、１−１００ｃ、１−１００ｄを望ましい高さで所定の位置にロックすることで得られる。
【0149】
第５の実施形態図２５および図２６は、本発明の第５の実施形態による印刷システム１−１０００のインク排出システムを示している。第５の実施形態によれば、保守シャーシ１−８０のインク収集チャネル３−６０（図４Ｃを参照のこと）は、排液ポート２５−１０を設けられている。さらに、第１の実施形態の廃インクタンク６−３０が、印刷システム１−１０００のベース部に設けられた平坦な廃インクトレイ２５−２０と置き換えられている。平坦な廃インクトレイ２５−２０は、廃インクを捕捉するための吸収材料２５−３０を内張りされている。
【0150】
平坦な廃インクトレイ２５−２０は、保守シャーシ１−８０の位置（例えば、印刷システムが印刷位置にあるか、移行位置にあるか、または保守位置にあるか）にかかわらず、平坦な廃インクトレイ２５−２０が排液ポート２５−１０からのインクを捕捉することを保証する大きさとされる。
【0151】
平坦な廃インクトレイ２５−２０を用いる場合、印刷システム１−１０００は高さをより短くされ、より重要なことであるが、印刷ヘッドカートリッジ１−２０ａ、１−２０ｂ、１−２０ｃ、１−２０ｄ、１−２０ｅの印刷ヘッドタイル１２−１０の下に延在する構成要素を全く有さない。すなわち、インクが噴射される印刷ヘッドタイル１２−１０は、例えば、廃インクタンク６−３０がプラテン１−７０の表面よりも実質的に下にある図６に示す実施形態と対照的に、事実上印刷システム１−１０００の最も位置が低い、または最も位置が低いに等しい部分であり、プラテン１−７０の最も近くにある、または最も近くにあるに等しい。
【0152】
平坦な廃インクトレイ２５−２０を上記のように構成して利用することで、印刷システム１−１０００がプラテン１−７０より上で完全に支持／懸架され、（第３の実施形態で説明したように）印刷システム１−１０００自体よりも幅が広いプラテンの印刷媒体と共に使用されるのが可能になる。これは、図６に示す印刷システムと対照的であり、図６において、（図１Ａの座標軸によって規定された）マイナスＺ方向にさらに延びるプラテンは、廃インクタンク６−３０によって阻止され、これと干渉することから、このようなプラテンが印刷システムと共に使用できないのは明白である。
【0153】
当然ながら、印刷位置にある印刷ヘッドシャーシ１−１０よりも実質的に低い位置にある廃インクタンクおよび他の構成要素を有する点で、第１の実施形態の印刷システム１−１０００は、完全にプラテン１−７０より上で懸架することができず、したがって、印刷システム１−１０００よりも幅が広い印刷媒体を印刷するために、複数の印刷システム１−１０００を並べて使用することができない。
【0154】
それに対して、第５の実施形態の印刷システム１−１０００は、印刷ヘッドタイル１２−１０を越えてプラテン１−７０の方に突出する構成要素が全くなく、したがって、任意の大きさのプラテンの上に任意の位置／状態で配置することができる。
【0155】
平坦な廃インクタンク２５−２０は、好ましくは保守シャーシ１−８０の設置領域と合致するように大きさを合わせられる。最低限、平坦な廃インクタンク２５−２０は、保守シャーシ１−８０が現在とっている位置（例えば、格納位置、動作可能位置、または格納位置と動作可能位置との間）にかかわらず、常に排液ポート２５−１０の下に廃インクタンクの一部があるような大きさおよび形状とされる。したがって、平坦な廃インクトレイ２５−２０の大きさおよび形状は、少なくとも、保守シャーシ１−８０が動作可能および格納ポート間を移動するときの排液ポート２５−１０の移動の軌跡を包含しなければならない。
【0157】
まず図１Ｃを参照すると、印刷システム１−１０００が保守位置で示されている。保守位置では、印刷ヘッドシャーシ１−１０は、保守シャーシ１−８０に支持されている。具体的には、保守シャーシ１−８０の上部で４つの隅部に配置されたピン３−５０ａ、３−５０ｂ、３−５０ｃ、３−５０ｄが、それぞれ位置決めブッシュ２−１００ａ、スロット付き位置決めブッシュ２−１００ｂ、および平坦なピンブッシュ２−１００ｃ、２−１００ｄを支持している。この位置では、印刷ヘッドカートリッジ１−２０ａ〜１−２０ｅは、保守シャーシ１−８０のキャッパ３−２５またはクリーナ３−２７のいずれかと係合する。
【0158】
印刷システム１−１０００が作動していない場合、印刷ヘッドカートリッジ１−２０ａ〜１−２０ｅが乾燥し、汚染物を収集するのを防止し、一般的には、印刷ヘッドカートリッジの損傷を防止するために、印刷ヘッドカートリッジ１−２０ａ〜１−２０ｅはキャッパ３−２５と係合するのが好ましい。印刷ヘッドカートリッジ１−２０ａ〜１−２０ｅをキャッパ３−２５から切り離し、その代わりとして、印刷ヘッドカートリッジ１−２０ａ〜１−２０ｅをクリーナ３−２７と係合させる（またはその逆）ために、印刷ヘッドシャーシ１−１０は、最初に、持ち上げ機構１−６０によって、例えば、図１Ａに示す移行位置の高さまで、Ｙ方向に上に向かって持ち上げられる。印刷ヘッドカートリッジ１−２０ａ〜１−２０ｅがキャッパ３−２５から離れると、副フレーム移動機構３−４０が、保守シャーシ副フレーム３−１０をＸ方向に並進させて、キャッパ３−２５は移動して印刷ヘッドカートリッジ１−２０ａ〜１−２０ｅと整列しなくなり、クリーナ３−２７が移動して印刷ヘッドカートリッジ１−２０ａ〜１−２０ｅと整列する。次いで、印刷ヘッドシャーシ１−１０が保守シャーシ１−８０の上に下げ戻されて、図１Ｃに示す保守位置をとる。
【0159】
印刷ヘッドシャーシ１−１０が保守シャーシ１−８０まで下げられると、印刷ヘッドシャーシ１−１０の前方右下隅部の位置決めブッシュ２−１００ａが、保守シャーシ１−８０の前方右上隅部のピン３−５０ａと接触する。位置決めブッシュ２−１００ａの円錐形窪み部９−２０はピン３−５０ａを受け入れ、そうすることで、Ｘ軸およびＺ軸に沿って印刷ヘッドシャーシ１−１０の前方右隅部を保守シャーシ１−８０に対して位置合わせする。
【0160】
同様に、印刷ヘッドシャーシ１−１０の前方左下隅部のスロット付き位置決めブッシュ２−１００ｂが、保守シャーシ１−８０の前方左上隅部のピン３−５０ｂと接触する。スロット付き位置決めブッシュ２−１００ｂの楕円錐形窪み部１０−２０はピン３−５０ｂを受け入れ、そうすることで、Ｚ軸に沿って印刷ヘッドシャーシ１−１０の前方左隅部を保守シャーシ１−８０に対して位置合わせする。印刷ヘッドシャーシ１−１０の前方左隅部は、位置決めブッシュ２−１００ａがＸ−Ｚ平面に固定された効果により、さらに、印刷ヘッドシャーシ１−１０が剛性構造であることにより、Ｘ軸に沿ってすでに位置合わせされている。
【0161】
印刷ヘッドシャーシ１−１０の前方右隅部および前方左隅部が、Ｘ軸およびＺ軸に沿って位置合わせおよび固定されると、剛性構造であることで、印刷ヘッドシャーシ１−１０全体が、保守シャーシ１−８０と整列する。印刷ヘッドシャーシ１−１０の後方左隅部および後方右隅部の平坦なブッシュ２−１００ｃ、２−１００ｄは、位置決めブッシュ２−１００ａおよびスロット付き位置決めブッシュ２−１００ｂにあるような位置決めスロット／窪み部を必要とすることなく、単に印刷ヘッド保守シャーシ１−８０のそれぞれピン３−５０ｃ、ピン３−５０ｄによって支持されるだけでよい。
【0162】
印刷ヘッドシャーシ１−１０が再度保守シャーシ１−８０によって支持されるが、このとき、キャッパ３−２５が移動して、印刷ヘッドカートリッジ１−２０ａ〜１−２０ｅと整列しなくなり、クリーナ３−２７が移動して印刷ヘッドカートリッジ１−２０ａ〜１−２０ｅと整列するように、保守シャーシ１−８０が保守シャーシ副フレーム３−１０を移動させた場合、印刷ヘッドカートリッジ１−２０ａ〜１−２０ｅは、クリーナ３−２７のそれぞれの第１のローラ３−２９と接触して配置され、この第１のローラ３−２９は、印刷ヘッドカートリッジ１−２０ａ〜１−２０ｅの印刷ヘッドを拭くためにマイクロファイバでできている。
【0163】
印刷ヘッドシャーシ１−１０を保守位置から印刷位置に移動させるためには、保守シャーシ１−８０をプリンタ主フレーム１−５０に格納する必要があり、印刷ヘッドシャーシ１−１０をプラテン１−７０に対して正確に下げながら位置決めする。したがって、最初に、印刷ヘッドシャーシ１−１０が、持ち上げ機構１−６０によって、図１Ａに示す移行位置に持ち上げられる。
【0164】
移行位置において、印刷ヘッドシャーシ１−１０は、保守シャーシ１−８０によって支持されず、印刷ヘッドカートリッジ１−２０ａ〜１−２０ｅは、保守用受け台３−２０ａ〜３−２０ｅから切り離される。したがって、保守シャーシ１−８０は、図１Ｂに示すように、自由にプリンタ主フレーム１−５０内に戻って格納される。
【0165】
保守シャーシ１−８０がプリンタ主フレーム１−５０に戻って格納されると、プリンタヘッドシャーシ１−１０は、プラテン１−７０に向かって自由に下げられる。したがって、持ち上げ機構１−６０は、印刷ヘッドシャーシ１−１０をプラテン１−７０に向かって下げる。
【0166】
印刷システムの第１の実施形態では、印刷ヘッドシャーシ１−１０がプラテン１−７０に接近すると、印刷ヘッドシャーシ１−１０の前方右底隅部の位置決めブッシュ２−１００ａが、プラテン１−７０の前方右隅部のピン１−１００ａと接触する。印刷ヘッドシャーシ１−１０の保守シャーシ１−８０に対する位置合わせに関連して上記に説明したものと同様な態様で、印刷ヘッドシャーシ１−１０は、ピン１−１００ａを位置決めブッシュ−２００ａの円錐形窪み部９−２０に受け入れることでプラテン１−７０と整列する。このように、印刷ヘッドシャーシ１−１０の前方右隅部は、Ｘ軸およびＹ軸に沿ってプラテン１−７０に対して位置を合わされる。
【0167】
同様に、印刷ヘッドシャーシ１−１０の前方左底隅部のスロット付き位置決めブッシュ２−１００ｂが、プラテン１−７０の前方左上隅部のピン１−１００ｂと接触する。スロット付き位置決めブッシュ２−１００ｂの楕円錐形窪み部１０−２０はピン１−１００ｂを受け入れ、そうすることで、Ｚ軸に沿って印刷ヘッドシャーシ１−１０の前方左隅部をプラテン１−７０に対して位置合わせする。印刷ヘッドシャーシ１−１０の前方左隅部は、位置決めブッシュ２−１００ａがＸ−Ｚ平面に固定された効果により、さらに、印刷ヘッドシャーシ１−１０が剛性構造であることにより、Ｘ軸に沿ってすでに位置合わせされている。
【0168】
印刷ヘッドシャーシ１−１０の前方右隅部および前方左隅部が、Ｘ軸およびＺ軸に沿って位置合わせおよび固定されると、剛性構造であることで、印刷ヘッドシャーシ１−１０全体が、プラテン１−７０と整列する。印刷ヘッドシャーシ１−１０の後方左隅部および後方右隅部の平坦なブッシュ２−１００ｃ、２−１００ｄは、位置決めブッシュ２−１００ａおよびスロット付き位置決めブッシュ２−１００ｂに画定されるような位置決めスロット／窪み部を必要とすることなく、単にプラテン１−７０のそれぞれピン１−１００ｃ、ピン１−１００ｄによって支持されるだけでよい。
【0169】
プラテン１−７０のピン１−１００ａ、１−１００ｂ、１−１００ｃ、１−１００ｄ、および保守シャーシ１−８０のピン３−５０ａ、３−５０ｂ、３−５０ｃ、３−５０ｄ、および位置決めブッシュ２−１００ａ、スロット付き位置決めブッシュ２−１００ｂ、および平坦なブッシュ２−１００ｃ、２−１００ｄは、すべてが、例えば、鋼などの、剛性があり、硬質で、かつ耐久性のある材料で製造されることで、保守シャーシ１−８０およびプラテン１−７０に対する印刷ヘッドシャーシ１−１０の正確な位置決めが、一貫して、かつ再現性をもって行われるのを保証する。
【0170】
特に、印刷ヘッドカートリッジ１−２０ａ〜１−２０ｅとプラテン１−７０との間の間隔は、プラテン１−７０との間を行き来する印刷ヘッドシャーシ１−１０の反復移動にもかかわらず一貫している。同様に、保守用受け台３−２０ａ〜３−２０ｅに対する印刷ヘッドカートリッジ１−２０ａ〜１−２０ｅの位置関係も、保守シャーシ１−８０との間を行き来する印刷ヘッドシャーシ１−２０の反復移動、およびプリンタ主フレーム１−５０内の格納位置に出入りする保守シャーシ１−８０の移動にもかかわらず一貫している。
【0171】
さらに、印刷ヘッドカートリッジ１−２０ａ〜１−２０ｅは互いに対して移動しないので、印刷ヘッドカートリッジ１−２０ａ〜１−２０ｅ間の相対間隔は一定に保たれる。正しくは、印刷ヘッドカートリッジ１−２０ａ〜１−２０ｅは、印刷ヘッドシャーシ１−１０を移動させることで、一体セットとして移動する。個々の受け台３−２０ａ〜３−２０ｅではなくて保守シャーシ１−８０を移動させることで、一体セットとして移動する点で、同じことが保守用受け台３−２０ａ〜３−２０ｅにも当てはまる。
【0172】
印刷ヘッドシャーシ１−１０、保守シャーシ１−８０、およびプラテン１−７０の互いに対する位置合わせの精度および一貫性の任意の低下は、主に、位置決めピン１−１００ａ、１−１００ｂ、１−１００ｃ、１−１００ｄ、３−５０ａ、３−５０ｂ、３−５０ｃ、３−５０ｄおよびブッシュ２−１００ａ、２−１００ｂ、２−１００ｃ、２−１００ｄの摩耗によって引き起こされる。しかし、そのような構成要素は、鋼などの硬質で耐久性があり、かつ剛性のある材料で製造され、印刷ヘッドシャーシ１−１０および保守シャーシ１−８０の互いに対するおよびプラテン１−７０に対する移動が、比較的簡潔かつ穏やかな態様で行われることを考慮すると、そのような構成要素の摩耗が、印刷システム１−１０００の寿命の間に問題になるとは考えられない。
【0173】
印刷ヘッドシャーシ１−１０がプラテン１−７０に支持されるのではなくて、支持アーム２１−１０ａ、２１−１０ｂ、２１−１０ｃ、２１−１０ｄが印刷ヘッドシャーシ１−１０をガントリ２１−３０ａ、２１−３０ｂ上に支持する第３の実施形態による印刷システム１−１０００の機械動作は、第１の実施形態に対して上記したものと同様である。
【0174】
第３の実施形態では、印刷ヘッドシャーシ１−１０は、各支持アーム２１−１０ａ、２１−１０ｂ、２１−１０ｃ、２１−１０ｄの位置決めピン１−１００ａ、１−１００ｂ、１−１００ｃ、１−１００ｄが、取付フレーム２１−４０ａ、２１−４０ｂ上のピンブッシュ２−１００ａ、２−１００ｂ、２−１００ｃ、２−１００ｄによって受け入れられるまで下げられる。位置決めピン１−１００ａ、１−１００ｂ、１−１００ｃ、１−１００ｄのピンブッシュ２−１００ａ、２−１００ｂ、２−１００ｃ、２−１００ｄとの相互作用は、第１の実施形態の機械動作について上記に説明したものと同一である。さらに、必要に応じて、ピン高さ調整器２１−２０ａ、２１−２０ｂ、２１−２０ｃ、２１−２０ｄを操作して、各隅部で印刷ヘッドシャーシ１−１０のプラテン１−７０からの高さを調整することができる。
【0175】
システム位置合わせ複数の離間した印刷ヘッドを利用する印刷システム、特に、複数の離間した印刷ヘッドが、別の印刷ヘッドから噴射されたドットにきわめて近接して（および、好ましくは直接重なるように）インク滴を噴射しなければならない印刷システムでは、プラテン、印刷ヘッドカートリッジなどの様々なハードウェア要素間、および印刷ヘッドカートリッジ自体の間の位置決めの一貫性が、高い印刷品質を得るために必要である。
【0176】
上記の印刷システム１−１０００は、印刷ヘッドカートリッジ間、ならびに印刷ヘッドカートリッジと、プラテンおよび印刷媒体などの印刷システムの他の構成要素との間の位置決めの一貫性を維持しながら、必要に応じて、保守、封止、および印刷ヘッドカートリッジの動作を行うために印刷ヘッドカートリッジを移動させる。もっとも、上記の印刷システム１−１０００は、様々な構成要素の反復移動にもかかわらず、様々な構成要素間の必要な位置関係を維持できるが、様々な構成要素は、最初に正確に位置を合わせる必要がある。
【0177】
しかし、それぞれが単一色を印刷する複数の離間した印刷ヘッドを使用することで、単一印刷ヘッドシステムおよび走査型印刷ヘッドを利用するシステムでは直面しない、正確な位置合わせを行うという課題が生じる。位置合わせに関する課題が、以下にさらに詳細に説明される。
【0178】
本開示の印刷システム１−１０００は、それぞれが単一色を印刷する複数の印刷ヘッドカートリッジ１−２０ａ〜１−２０ｅを利用する。各印刷ヘッドカートリッジ１−２０ａ〜１−２０ｅは、印刷媒体の進行（すなわち、図１ＡのＸ軸）方向に、ノズルピッチまたはドットピッチの幅よりも遙かに長い距離だけ、隣接する印刷ヘッドカートリッジから隔てられる。この距離は、センチメートルを単位とすることができ、一実施形態では、印刷ヘッドカートリッジ１−２０ａ〜１−２０ｅは、約８ｃｍの分離ピッチを有する。
【0179】
図１２に示し、前述した１つの印刷ヘッドカートリッジ１−２０は、印刷媒体の幅にわたって、端部と端部を合わせて配置された複数の印刷ヘッドタイルで構成されている。図１２では、印刷ヘッドカートリッジ１−２０は、１１個の印刷ヘッドタイル１２−１０が端部と端部を合わせて配置されて例示的に示されている。各印刷ヘッドタイルは、複数のノズル論理列１２−２０を有する。図１２では、各印刷ヘッドタイル１２−１０が、５つのノズル論理列で例示的に示されている。単一の印刷ヘッドカートリッジ（ＳＰＨＣ）システムとは対照的に、５つのノズル論理列のすべては、同じ色のインクを噴射する。各ノズル論理列は、１対の副列１２−３０、１２−４０に分けられ、一方の副列は偶数ドットを印刷するためにあり、他方の副列は奇数ドットを印刷するためにある。図１２は、２つの隣接する副列１２−３０、１２−４０で構成されるとして１つの論理列１２−２０を示しているが、論理列は、実際上、必ずしも互いに隣接しない任意の偶数ドット印刷副列１２−３０および任意の奇数ドット印刷副列１２−４０で構成されてもよい。
【0180】
印刷システム１−１０００では、ある印刷ヘッドタイルの１つの論理列のノズルは、約３２ｃｍ離れていることもある別の印刷ヘッドカートリッジの対応する印刷ヘッドタイルの対応する列の対応するノズルにきわめて近接して（好ましくは重なるように）インク滴を噴射しなければならない。
【0181】
単一のページ幅印刷ヘッドカートリッジ（ＳＰＨＣ）を使用するシステムと同様に、多段印刷ヘッドカートリッジ式（ＭＰＨＣ）システムは、各印刷ヘッドカートリッジを構成する印刷ヘッドタイルが互いに一列に整列することを保証しなければならない。しかし、ある印刷ヘッドカートリッジの各印刷ヘッドタイルの位置合わせをする必要に加えて、各印刷ヘッドカートリッジを他の印刷ヘッドカートリッジと位置合わせし、それでもなお、さらに、ある印刷ヘッドカートリッジの各印刷ヘッドタイルを、印刷媒体の進行方向に沿って同じラインの上流／下流にある他の印刷ヘッドカートリッジの他の印刷ヘッドタイルと位置合わせする必要がある。
【0182】
さらに、用紙上を進行しつつある印刷媒体はずれ、かつ振れることが分かった。ＳＰＨＣシステムでは、印刷媒体が第１のノズル列の下を通過した時点から最後のノズル列の下を通過する時点までに起こり得る印刷媒体の異常な動きの量は、ごくわずかではないとしても小さいので、印刷媒体のこのずれおよび振れは認識されないか、または無視された。同様に、走査型システムでは、各反復走査で印刷される帯状印刷（ｓｗａｔｈｅ）は比較的狭く、印刷媒体が第１の帯状印刷から次に移動する距離における、起こり得る印刷媒体の異常な動きの量は、ごくわずかではないとしても小さい。したがって、ノズルの観点からすれば、ＳＰＨＣシステムおよび走査型システムでの印刷ヘッドカートリッジに対する印刷媒体の位置決めは、比較的一貫性があるとみなすことができる。
【0183】
しかし、本開示の印刷システム１−１０００では、最初の印刷ヘッドカートリッジは、最後の印刷ヘッドカートリッジから約３２ｃｍだけ隔てられることがあるので、印刷媒体のずれおよび振れが大きくなり、簡単でない補償を必要とする。印刷媒体が３２ｃｍの距離を進むときに起こり得る印刷媒体の異常な動きの量はきわめて大きい。
【0184】
シアン印刷ヘッドカートリッジのシアンを印刷するノズルから見た印刷媒体の見え方は、約３２ｃｍ離れ得るイエロー印刷ヘッドカートリッジのイエローを印刷するノズルから見た印刷媒体の見え方と大きく異なることがある。印刷媒体がプラテンに沿って送られるときの印刷媒体のずれ／振れは、異なる色のノズルが近いか（ＳＰＨＣシステムの場合）、または帯状印刷を印刷する合間に用紙が移動する距離が短いか（走査型システムの場合）のいずれかのために従来では無視できたが、もはや無視することができない。
【0185】
第１に、ある印刷ヘッドカートリッジの１つの印刷ヘッドタイルと、印刷媒体の進行方向に沿って同じラインの上流／下流にある他の印刷ヘッドカートリッジの他の印刷ヘッドタイルとの間の位置合わせ問題に対処するために、２次元バーニヤ校正法を行う。
【0186】
図１３は、本開示の実施形態による２次元バーニヤ校正マップ１３−１００を示している。２次元バーニヤ校正マップ１３−１００は、マップ上に印刷された水平方向印刷バーニヤパターン１３−１０の列１３−５０、１３−６０、１３−７０、１３−８０を含む。２次元バーニヤ校正マップ１３−１００は、マップの底部に沿って印刷された垂直方向印刷バーニヤパターン１３−２０の列１３−９０をさらに含む。べたのカラーバー１３−３０は、印刷ヘッドカートリッジ１−２０ａ〜１−２０ｅの適切な初期注入を保証する助けとするために、マップの上部に印刷することができる。
【0187】
各水平方向印刷バーニヤパターン１３−１０は、２つのオーバーラップパターンを含み、一方は、基準印刷ヘッドカートリッジの印刷ヘッドタイルで印刷され、他方は、別の（比較）印刷ヘッドカートリッジの印刷ヘッドタイルで印刷される。以下の説明において、ブラックの印刷ヘッドカートリッジが基準印刷ヘッドカートリッジとして使用される。当然のことながら、これに代えて、印刷ヘッドカートリッジ１−２０ａ〜１−２０ｅの任意の１つが、基準印刷ヘッドカートリッジとして使用されてもよい。
【0188】
バーニヤ校正マップ１３−１００の第１の列１３−５０は、シアン印刷ヘッドカートリッジで印刷された１１パターンと重ねられた、ブラック印刷ヘッドカートリッジで印刷された１１パターンで構成されたバーニヤパターン１３−１０を示している。各列１３−５０、１３−６０、１３−７０、１３−８０に印刷されるバーニヤパターン１３−１０の数は１１に限定されるのではなくて、好ましくは、少なくとも１つのバーニヤパターンが、印刷ヘッドカートリッジ１−２０を構成する各印刷ヘッドタイル１２−１０に対して印刷される。
【0189】
各水平方向印刷バーニヤパターン１３−１０の高濃度領域１３−１１０の位置は、所与のスケールの印刷に関与した印刷ヘッドタイル間の相対垂直方向ずれを示す。例えば、シアン印刷ヘッドカートリッジが、理想的な精度で基準ブラック印刷ヘッドカートリッジから８ｃｍにある場合に、この理想的なものを測定するように設定された２次元バーニヤ校正マップ１３−１００は、シアン印刷ヘッドカートリッジのシアン印刷ヘッドタイルが、基準ブラック印刷ヘッドカートリッジのブラック印刷ヘッドタイルから実際上完全に８ｃｍ離れているならば、第１の列１３−５０の各水平方向印刷バーニヤパターン１３−１０の中央付近に高濃度領域１３−１１０を示す。
【0190】
バーニヤ校正マップ１３−１００の第１の列１３−５０が、スケールの底部付近で高濃度領域１３−１１０を有する第１の水平方向バーニヤパターンを示す場合、これは、一番左のシアン印刷ヘッドタイルが、対応するブラック印刷ヘッドタイルから８ｃｍよりも離れていることを示す。この高濃度領域１３−１１０が、第１の列１３−５０の各次のバーニヤ水平方向印刷スケールごとにスケールの高い方に漸進的に上がる場合、シアン印刷ヘッドカートリッジが全体として、ブラック印刷ヘッドカートリッジに対して斜めに曲がっていることを示す。バーニヤ校正マップ１３−１００の他の高濃度領域１３−１１０に対する高濃度領域１３−１１０の位置から他の同様な結論を引き出すことができる。そのような結論には、ただ１つの印刷ヘッドタイルがずれており、それに対して、印刷ヘッドカートリッジのその他の印刷ヘッドタイルの方は、それとは異なって十分に整列している場合に認識するもの、印刷ヘッドカートリッジ全体が、全体としてずれている場合に認識するもの、印刷ヘッドカートリッジが構造上／機械的に曲がっている場合に認識するものなどがある。
【0191】
基準印刷ヘッドカートリッジに対する他の印刷ヘッドカートリッジの位置関係の解析は、同じ態様で、バーニヤ校正マップ１３−１００のその他の列１３−６０、１３−７０、１３−８０を参照することで行われる。
【0192】
図１４は、各水平方向印刷バーニヤパターン１３−１０の構成要素を詳細に図式で示している。図１４の図（ａ）に示すように、各水平方向印刷バーニヤパターン１３−１０は、（濃い／ブラックラインのパターンとして示す）基準印刷ヘッドカートリッジで印刷された基準パターン１４−１０と、（薄い／グレーラインのパターンとして示す）比較印刷ヘッドカートリッジで印刷された比較パターン１４−２０とで構成されている。
【0193】
図４の図（ｂ）、図（ｃ）、図（ｄ）は、２つのパターンの重なりを示している。見やすくするために、かつ説明を容易にするために、図（ｂ）、図（ｃ）、図（ｄ）は、水平方向に比較パターンと一部分だけが重なっている基準パターンを図式で示している。実際には、基準パターンおよび比較パターンは共に、両方のパターンの左右の縁部が、図１３に示すように、互いに一列に整列するように完全に重なっている。バーニヤ法によれば、基準パターンは、比較パターンと異なる垂直方向ピッチで印刷される。これは、図（ｂ）、図（ｃ）、図（ｄ）に示す干渉パターンを生じさせ、この干渉パターンを使用して、パターンの印刷に関与した印刷ヘッドタイルのずれを示すことができる。
【0194】
図（ｂ）は、比較印刷ヘッドタイルが、基準印刷ヘッドタイルに対して正確に配置されたパターンを示している。印刷ヘッドカートリッジが理想的に基準印刷ヘッドカートリッジから８ｃｍの倍数の位置にあるシステムにバーニヤ校正マップ１３−１００が設定された場合、干渉パターンの中央に高濃度部分１３−１１０を示す図（ｂ）は、グレーパターンを印刷した比較印刷ヘッドタイルが理想的に配置されていることを示す。
【0195】
図（ｃ）は、比較印刷ヘッドタイルが、基準印刷ヘッドタイルからの理想的な距離よりも若干下がった、または遠いパターンを示している。図（ｃ）では、高濃度部分１３−１１０は、干渉パターンの底部に近い方にある。
【0196】
図（ｄ）は、一見して、比較印刷ヘッドタイルが、基準印刷ヘッドタイルからの理想的な距離よりも上がっている、または近いことを示唆するパターンを示している。しかし、パターンの上部に印刷された位置粗調整用正方形１４−３０は、実際には、比較印刷ヘッドタイルが、基準印刷ヘッドタイルからの理想的な距離よりも遙かに下がっている、または遠いことを示す。そのような極端な距離により、干渉パターンが「回り込んで」、パターンの上部に出現している。
【0197】
バーニヤ校正マップ１３−１００の各列１３−５０、１３−６０、１３−７０、１３−８０に対して形成された干渉パターンを参照することで、基準印刷ヘッドに対する各印刷ヘッドカートリッジの各印刷ヘッドタイルの印刷媒体の進行方向（すなわち、図１ＡのＸ軸）に沿った位置関係を求めることができる。こうして求めた任意のずれは、必要ならば、印刷ヘッドカートリッジの位置決めを物理的に調整することで、および／または印刷ヘッドカートリッジに送られる印刷データを加工することで対処される。特に、バーニヤ水平方向印刷スケール１３−１０によって示される干渉パターンを使用して、印刷ヘッドカートリッジが全体として基準印刷ヘッドカートリッジに対してずれているかどうか、または他のすべてに対してずれているのは、基準印刷ヘッドカートリッジまたは比較印刷ヘッドカートリッジのどちらか１つの印刷ヘッドタイルだけであるかどうかを判断することができる。
【0198】
このように、対応する基準印刷ヘッドタイルに対する、印刷媒体の進行方向（すなわち、図１ＡのＸ軸）に沿った各印刷ヘッドタイルの相対位置を必要に応じて調整することができる。
【0199】
垂直方向印刷バーニヤパターン１３−２０は、水平方向印刷バーニヤパターン１３−１０と同じ目的に使用される。垂直方向印刷バーニヤパターン１３−２０は、基準印刷ヘッドカートリッジの対応する印刷ヘッドタイルに対する１つの印刷ヘッドタイルの水平方向（すなわち、図１ＡのＺ方向）のずれを示す。
【0200】
理想的には、基準印刷ヘッドカートリッジの印刷ヘッドタイルの直線的上流または下流にある比較印刷ヘッドカートリッジの印刷ヘッドタイルは、基準印刷ヘッドカートリッジの対応する印刷ヘッドタイルと正確に一列に並ぶ。すなわち、比較印刷ヘッドカートリッジの第１の印刷ヘッドタイルの第１のノズルは、理想的には、印刷媒体の進行方向（すなわち、図１ＡのＸ軸）に沿って、基準印刷ヘッドタイルの第１の印刷ヘッドタイルの第１のノズルと同一直線上にある。
【0201】
しかし、印刷ヘッドカートリッジの印刷ヘッドタイルは、常にそのように完全に一列に整列するとは限らず、その代わりに、理想的なラインから外れて離間するのは不可避である。Ｘ軸が、すべての印刷ヘッドカートリッジの第１の印刷ヘッドタイルの第１のノズルが理想的な形で正確に配置される架空のラインを示し、かつこの架空のラインが、このページの上部から底部まで引かれた場合、印刷ヘッドカートリッジのノズルは、多くの場合、この架空のラインの若干左または右にある。
【0202】
垂直方向印刷バーニヤパターン１３−２０は、この方向のずれを示すために使用される。比較印刷ヘッドタイルが、基準印刷ヘッドタイルと完全に一列に整列している場合、すなわち、比較印刷ヘッドタイルのすべてのノズルが、Ｘ軸に沿って、基準印刷ヘッドタイルの対応するノズルと完全に同一線上にある場合、高濃度領域１３−１２０が、垂直方向印刷バーニヤパターン１３−２０の干渉パターンの中央に形成される。比較印刷ヘッドタイルの基準印刷ヘッドタイルに対する左または右（すなわち、図１ＡのマイナスまたはプラスＺ軸方向）のばらつきは、垂直方向印刷バーニヤパターン１３−２０の干渉パターンの高濃度領域の位置の移動として現れる。垂直方向印刷バーニヤパターン１３−２０はまた、水平方向印刷バーニヤパターンの位置粗調整用正方形１４−３０と同様な目的を果たすが、水平方向である位置粗調整用正方形１４−４０を含む。
【0203】
印刷ヘッドカートリッジを物理的に再度位置調整すること以外に、印刷ヘッドカートリッジに送られるドットデータを垂直方向および水平方向にずらすことでも、印刷ヘッドタイルと、対応する基準印刷ヘッドタイルとのずれが補償される。ある印刷ヘッドタイルと基準印刷ヘッドタイルとのずれは、同じ印刷ヘッドカートリッジが使用される限り、通常、経時的に変化しないので、このずれに対する補償は、１回だけの、またはまれなイベントとして行うことができる。したがって、各印刷ヘッドカートリッジに必要な補償量は、それぞれの印刷ヘッドコントローラモジュールのメモリに静的に格納することができる。印刷ヘッドタイルのずれを補償するためにドットデータをずらす方法は、後で下記に詳細に説明される。
【0204】
印刷ヘッドカートリッジの再校正は、１つまたは複数の印刷ヘッドカートリッジが交換されるたびに行われるのが好ましい。印刷ヘッドカートリッジは、摩損、一定の印刷品質の維持、インクの「色」の変更などのために交換されることがある。
【0205】
上記のように、複数の印刷ヘッドカートリッジを含み、その印刷ヘッドカートリッジが、印刷媒体の進行方向に沿って、比較的長い距離（例えば、ノズル幅またはドットピッチよりも遙かに長い距離、しかも単位がセンチメートルの１つまたは複数の整数で表せる距離）だけ互いから離間している印刷システムでは、所与の任意の瞬間に各印刷ヘッドカートリッジから見た印刷媒体の見え方は、印刷媒体がプラテン上を進むときの印刷媒体のずれおよび振れのために、印刷ヘッドカートリッジごとに全く異なることがある。
【0206】
印刷媒体が印刷ヘッドカートリッジ１−２０ａ〜１−２０ｅを通り過ぎるときの印刷媒体のずれ／振れによって引き起こされる位置ずれの問題に対処するために、印刷システム１−１０００は、印刷媒体のずれ／振れを追跡する画像システム１５−１０００（図１５を参照のこと）を使用する。
【0207】
一実施形態では、図１５に示すように、第１の印刷ヘッドカートリッジ１−２０ａは、印刷媒体の縁部に沿って、印刷媒体の進行方向に平行な基準ドットライン１５−１０を印刷する。センサ１５−２０は、この基準ドットライン１５−１０を検出するために、各下流の印刷ヘッドカートリッジ１−２０ｂ、１−２０ｃ、１−２０ｄ、１−２０ｅの近くに設けられる。センサは、第１の印刷ヘッドカートリッジ１−２０ａで印刷された基準ドットラインに対して垂直に配置された一連の検出器Ｄｅｔ＿１、Ｄｅｔ＿２、Ｄｅｔ＿３、Ｄｅｔ＿４、Ｄｅｔ＿５を含む。印刷媒体のずれ／振れは、一連の検出器Ｄｅｔ＿１、Ｄｅｔ＿２、Ｄｅｔ＿３、Ｄｅｔ＿４、Ｄｅｔ＿５のうちのどの検出器が基準ドットライン１５−１０を検出したかを特定することで判明する。
【0208】
例えば、第１の印刷ヘッドカートリッジで印刷された基準ドットライン１５−１０に対して垂直な単一列に配置された５つの検出器Ｄｅｔ＿１、Ｄｅｔ＿２、Ｄｅｔ＿３、Ｄｅｔ＿４、Ｄｅｔ＿５を設けられたセンサ１５−２０が、検出器Ｄｅｔ＿３で基準ドットライン１５−１０を検出したと仮定する。これは、印刷媒体が第１の印刷ヘッドカートリッジの下を通り過ぎた時点からセンサの下の現在のその位置まで、印刷媒体にずれ／振れがないことを意味する。あるいは、それは、印刷媒体がずれて／振れて、印刷媒体が第１の印刷ヘッドカートリッジの下を通過したときにとったのと同じ位置に戻ったことを意味する。このセンサが第２の印刷ヘッドカートリッジ１−２０ｂに取り付けられたセンサである場合、第２の印刷ヘッドカートリッジの印刷データおよび作動シーケンスに対して補償は全く必要ない。
【0209】
次に、第３の印刷ヘッドカートリッジに取り付けられたセンサ１５−２０が、第１の印刷ヘッドカートリッジで印刷された基準ドットライン１５−１０を検出器Ｄｅｔ＿１で検出したと仮定する。これは、印刷媒体が、図１Ａで定義した座標軸のＺ方向にずれた／振れたことを示す。したがって、第３の印刷ヘッドカートリッジに供給される印刷データは、印刷媒体のこのずれ／振れを補償するためにＺ方向にずらす必要がある。
【0210】
上記の態様で、各単色画像の適切な位置関係を得るために、複数の離間した印刷ヘッドカートリッジ１−２０ａ〜１−２０ｅが、前に噴射されたドットに重なる（またはきわめて近接する）ドットを正確に噴射することを可能にする動的補償が行われる。
【0211】
第１の印刷ヘッド１−２０ａで印刷された基準ドットライン１５−１０は、人間による検出に対して不可視であるのが好ましい。例えば、基準ドットライン１５−１０は、赤外インクを使用して印刷されるのが好ましく、センサ１５−２０は、赤外線検出器で構成される。
【0212】
別の実施形態では、印刷媒体の縁部が基準ラインとして検出および使用される。印刷媒体の縁部は、上記の実施形態の基準ラインと同様の態様で使用されて、下流にある次の印刷ヘッドカートリッジが、印刷媒体のずれ／振れを補償するのを可能にする。この実施形態では、各印刷ヘッドカートリッジ１−２０ａ〜１−２０ｅは、印刷媒体の縁部を検出するセンサを設けられる。第１の印刷ヘッドカートリッジ１−２０ａは、印刷媒体の縁部の位置を検出し、この位置を下流にある後の印刷ヘッドカートリッジに伝える。下流にある後の印刷ヘッドカートリッジ１−２０ｂ、１−２０ｃ、１−２０ｄ、１−２０ｅはそれぞれ、印刷媒体がそれぞれ各印刷ヘッドカートリッジの下を通過するときに印刷媒体の縁部の位置を検出し、検出した位置を印刷媒体のその部分が第１の印刷ヘッドカートリッジの下を通過したときに、第１の印刷ヘッドカートリッジによって検出された位置と比較する。
【0213】
後に続く印刷ヘッドカートリッジは、第１の印刷ヘッドカートリッジによって検出された縁部と比較した、検出した印刷媒体の縁部の任意の相違を補償するために、必要に応じて印刷データをずらす。
【0214】
基準線を印刷することと比較した印刷媒体の縁部を検出することの利点は、各印刷ヘッドカートリッジが、印刷媒体の縁部を検出した際に、印刷媒体の任意のずれ／振れに対処するのに、印刷媒体の絶対的縁部と比較してそれ自体の印刷データに対する補償を行うことができることである。それに対して、第１の印刷ヘッドカートリッジで印刷された基準ラインを使用する補償方法は、第１の印刷ヘッドカートリッジが印刷媒体に対して常に位置が合っていると仮定する。この仮定が誤っている場合に、印刷ヘッドカートリッジ１−２０ａ〜１−２０ｅで印刷された画像は、それでも互いに対して位置が合うが、必ずしも印刷媒体自体に対して位置が合うとは限らない。例えば、明瞭な高精細度の画像が印刷されるが、その画像は、印刷媒体に対して振れる、または曲がることがある。一方、印刷媒体の縁部が検出されるシステムは、一貫した縁部を有する高品質の印刷媒体を使用する必要がある。
【0215】
あるいは、印刷媒体の縁部の検出と基準線の印刷とを組み合わせて使用する複合動的補償システムを採用することもできる。複合動的補償システムは、基準ラインを印刷する印刷ヘッドカートリッジに対して印刷媒体縁部検出画像システムを利用し、その他の印刷ヘッドカートリッジに対して上記の基準ライン画像検出システムを利用する。
【0217】
図１６Ａに示すステップ１６−１０で、最初に、カラー画像をコンピュータシステムに供給する。カラー画像は、例えば、マイクロソフト（商標）アプリケーションで作業する場合に一般的である、ＸＰＳまたはＧＤＩページ記述言語で表すことができる。
【0218】
図１６Ｂに示すステップ１６−２０で、カラーピクセルのビットマップを得るために、コンピュータシステムによってカラー画像をラスタ化する。ビットマップは、例えば、ＲＧＢ、ｓＲＧＢなどの画像色空間で各ピクセルの色を示す。各ピクセルの色は、例えば、レッド２５％、グリーン３２％、ブルー７６％など、特定の割合の基色セットの組み合わせとして表される。ステップ１６−２０で具体的に示したビットマップは、ソース画像をＲ、Ｇ、Ｂ、およびスポットカラーで示す。説明において、スポットカラーは、例示的にカーキを使用する。
【0219】
ステップ１６−３０で、画像色空間を印刷用の印刷色空間に変換する。このステップの出力は、各ピクセルがいくつかの数値で示されるビットマップを形成する。各数値は、印刷システム１−１０００が印刷するインクの「色」またはタイプに対応する。例えば、５つの印刷ヘッドカートリッジがそれぞれシアン、マゼンタ、イエロー、ブラック、およびスポットカーキを印刷するように印刷システム１−１０００が設定されている場合、１６−３０で作成されるビットマップは、２２−Ｍ−Ｙ−Ｋ−ＳｐＫＨ色空間にあり、スポット−カーキを除いて、各ピクセルをこれらの各色の明度として表す。インクを組み合わせることなく特定の色を印刷するために使用されるスポットカラーは、表現が二値的であり、所与の位置に印刷されるか、または印刷されないかのいずれかである。
【0220】
別の例として、印刷システム１−１０００は、スポット−カーキ、スポット−ブルー、およびスポット−ピンクを印刷するように設定することができ、他の２つの印刷ヘッドカートリッジは使用されない。この場合、ステップ１６−３０は、ステップ１６−２０で作成されたカラービットマップをＳｐＫＨ−ＳｐＢＬ−ＳｐＰＫ色空間に変換する。したがって、印刷色空間の実際の色空間は、その時々で印刷システム１−１０００の設定によって変わる。印刷システム１−１０００は、上記の色および印刷色空間に限定されるのではなくて、必要に応じて、色の任意の組み合わせを印刷するように設定することができると容易に理解できる。
【0221】
説明を簡単にするために、下記では、印刷システム１−１０００は、シアン、マゼンタ、イエロー、ブラック、およびスポットカーキを印刷するように設定されていると仮定する。したがって、ステップ１６−２０で作成された画像色空間は、印刷色空間として、２２−Ｍ−Ｙ−Ｋ−ＳｐＫＨ色空間に変換される。
【0222】
図１６Ｃに示すステップ１６−４０で、２２−Ｍ−Ｙ−Ｋ−ＳｐＫＨ色空間の各色を単独の色平面に分解する。各色平面は、元のカラー画像をその平面の色だけを含む単色画像として表す。
【0223】
ステップ１６−５０で、各単色画像をディザリングする。これは、各ピクセルが明度（または色合い）によって表される単色画像を、各ピクセルが有効または無効のいずれかである二値画像に変換する。小領域で有効／無効ピクセルを組み合わせることで、元の単色画像の明度（色合い）に近くなる。さらに、１つの単色画像における所与の任意のピクセルのディザリングは、他の単色画像の対応するピクセルの影響を受けることがある。
【0224】
図１６Ｄに示すステップ１６−６０で、各単色ディザリング画像のドットを、ドットデータとして、対応する印刷ヘッドコントローラモジュールの印刷エンジンに送る。ドットデータは、印刷エンジンに送る前に圧縮することができる。例えば、シアンディザリング画像のドットは、第１の印刷ヘッドコントローラモジュール１−２５ａに送ることができ、マゼンタディザリング画像のドットは、第２の印刷ヘッドコントローラモジュール１−２５ｂに送ることができ、以下同様である。図１６Ｄはまた、印刷ヘッドが、印刷媒体の長さに沿って離間し、したがって、異なる時点で印刷を開始しなければならないことに対処するために、一部のディザリング画像に加えられた遅延を図式で示している。
【0225】
図１７Ａおよび図１７Ｂは、ステップ１６−６０でコンピュータシステムから各印刷ヘッドコントローラモジュール１−２５ａ〜１−２５ｅに送られたドットデータの処理を示している。各印刷ヘッドコントローラモジュール１−２５ａ〜１−２５ｅは、ドットデータをさらに処理する印刷エンジンを含む。
【0226】
ステップ１７−１０で、単色ディザリング画像用にステップ１６−６０で作成されたドットデータは、対応する印刷ヘッドコントローラモジュール１−２５ａ〜１−２５ｅの印刷エンジンの入力データバッファに受け入れられる。ドットデータは、受け入れられ、必要ならば解凍され、次いで、入力データバッファに置かれる。次いで、入力バッファからのデータは、偶数番目のノズルから噴射されるドットに対応する偶数ドットと、奇数番目のノズルから噴射されるドットに対応する奇数ドットとに分けられる（ステップ１７−２０）。偶数ドットは、偶数ビットバッファに受け入れられ、奇数ドットは、奇数ビットバッファに受け入れられる。したがって、各バッファは、データの半ライン（すなわち、ラインの偶数ビットのすべて、またはラインの奇数ビットのすべて）を保持する。
【0227】
ステップ１７−３０で、偶数ビットバッファおよび奇数ビットバッファのデータに対して垂直方向の校正を行う。各バッファのデータは、垂直校正領域に論理的にグループ分けされる。各垂直校正領域は、ドットデータの任意の必要な垂直補償を行うために、上下に移動させることができる。図１７Ａでは、偶数ビットバッファおよび奇数ビットバッファの両方の垂直校正領域１が、下方に１ライン移動されて示されている。垂直校正領域１のドットデータを下方に１ライン移動させる必要があるのは、例えば、特定の印刷ヘッドタイルの垂直方向のずれを補償するためであり得る。
【0228】
図１７Ｂに示すステップ１７−４０で、偶数ビットバッファおよび奇数ビットバッファの両方からのドットデータは、出力バッファで統合される。偶数ビットバッファおよび奇数ビットバッファからのドットデータは、ずれの補償と、印刷ヘッドカートリッジのすべてのノズルが同時に作動されるとは限らない（特に、熱および電気負荷のため）ことと、他のタイミングおよび作動シーケンス問題とを考慮したドットの整列を行うために順序付けて統合される。
【0229】
出力バッファのドットの順番は、印刷ヘッドカートリッジの最初のノズル列が、最後のノズル列から複数のドットピッチだけ隔てられ得ることをさらに考慮に入れる。印刷システム１−１０００では、最初のノズル列は、最後のノズル列から４４ドットピッチだけ隔てられている。したがって、最初の列は、最後の列より４４ライン前にデータを印刷することができる。したがって、ステップ１７−４０で出力バッファ内に示したドットデータの見た目の整列は、人間には容易に理解できない。
【0230】
さらに、ステップ１７−４０で、用紙の振れ、および印刷ヘッドカートリッジ間のずれに対処するために、ドットデータの水平方向の補償も行われる。図１７Ｂに示すように、いくつかの列は、センサ１５−１０００などによって検出された用紙の振れを補償するために、水平方向に１ドットピッチだけ例示的に移動されている。
【0231】
ステップ１７−５０で、ドロップトライアングル構成などの印刷ヘッドカートリッジの特有の物理構成に対処するために、さらなる補償が出力バッファのドットデータに適用され、次いで、データは、解釈され、読み出され、適切に実行されるように、最終的に、印刷ヘッドコントローラモジュールおよび印刷ヘッドに特有のフォーマットに書式設定される。このフォーマットの中には、印刷ヘッドタイルのノズルを特定の温度に維持するための非噴射作動パルス、「濡れを保つ」作動パターン、故障ノズル補償、８ｂ１０ｂエンコーディング、散在する印刷コマンド、および印刷データなどを含むことができる。
【0232】
印刷データの上記の処理は、単色ページ幅印刷ヘッドカートリッジと共に機能するように設計された印刷エンジンを使用する印刷システムに適する。しかし、前述したように、カラー印刷システムで使用される従来のページ幅印刷ヘッドカートリッジは単色ではない。その代わりとして、単一のページ幅印刷ヘッドカートリッジが１つだけではなくすべての色を印刷する。
【0233】
以下は、多色ページ幅印刷ヘッドカートリッジおよび対応する多色印刷エンジンが、印刷システム１−１０００などの多段印刷ヘッドカートリッジ式カラー印刷システムにおいて単色で動作するのを可能にする、印刷データの上記の処理の修正について説明する。この方法では、既存の多色ページ幅印刷ヘッドカートリッジおよび対応する多色印刷エンジンを印刷システム１−１０００で使用することができ、それにより、新たな単色ページ幅印刷ヘッドカートリッジおよび印刷エンジンを購入する必要性を改善し、その結果、コストを節約する。
【0234】
本来は、多色印刷ヘッドカートリッジを駆動するように設計された印刷エンジンは、複数の色平面のピクセルデータを受け取り、各色平面に対するドットデータを作成する。各色平面に対するドットデータは、１つの印刷ヘッドカートリッジの特定のノズル列に送られ、特定のノズル列は、特定のノズル列によって噴射されたインクが、上流のノズル列によって噴射されたドットに重なるように時間制御されて作動する。
【0235】
多色印刷エンジンおよび印刷ヘッドカートリッジをその代わりに単色で動作させ、さらに、各ノズル列が、前に印刷されたラインの上ではなくて、印刷媒体上の新たなラインにインクを噴射するように、多色印刷エンジンおよび印刷ヘッドカートリッジにインクを噴射させるために、印刷エンジンに送られる単色ピクセルデータは、いくつかの「色」平面で構成されるかのように偽装しなければならず、また、印刷媒体は、高速で印刷ヘッドカートリッジを通り過ぎるようにされなければならない。
【0236】
上記のプロセスが、図１８Ａ、図１８Ｂ、および図１９を参照して説明される。図１８Ａに示すステップ１８−１０で、フルカラーソース画像を表す画像データが、コンピュータシステムによって受け取られる。説明を簡単にするために、ステップ１８−１０で示す画像データは、印刷色平面（例えば、ＣＭＹＫ）にすでに変換されている。画像データが、まだＣＭＹＫ色平面に変換されていない場合、図１６Ａ〜１６Ｄに関連して前述したステップが実行されて、画像データをＣＭＹＫ色平面に変換する。
【0237】
ステップ１８−２０で、画像データは、元のソース画像の単色画像を得るために、コンピュータシステムによって個々の色平面に分解される。ステップは、ここまで１６−１０〜１６−４０のものと同様である。
【0238】
ステップ１８−３０で、各個々の色平面は、多色画像を表す場合と同様に処理される。説明を簡単にするために、プロセスは、イエロー色平面に関連して下記に説明されるが、当然ながら、同様なプロセスが、各他の色平面Ｍ、Ｙ、Ｋに対して行われる。イエロー色平面は、いくつかの垂直ラインのグループ１８−１００に分割される。図１８Ｂで示す実施形態では、イエロー色平面は、それぞれ３つの垂直ラインのグループ１８−１００に分割される。グループの各ラインは、あえて異なる色を表すようにされる。例えば、各グループの列１は「ピンク」データ、列２は「ライム」データ、列３は「オレンジ」データを表すとみなすことができる。
【0239】
グループの垂直ラインの数は、各印刷ヘッドカートリッジが使用する（または、必要とする）ノズル列の数を決める（または、ノズル列の数によって決まる）。この場合、各グループは、３つの垂直ラインを含み、したがって、３つのノズル列が使用される／必要とされる。システム１−１０００では、各印刷ヘッドカートリッジは、５つのノズル列を有する。したがって、２つのノズル列は使用されず、かつ／または冗長化に使用されて、例えば、他の３つの列の故障ノズルを補償するか、または印刷密度を高める。
【0240】
ステップ１８−４０で、各グループ１８−１０００の「ピンク」ライン（すなわち、列１）は組み合わされて、「ピンク」偽造色平面を形成する。同様に、各グループの「ライム」ラインおよび「オレンジ」ラインが組み合わされて、それぞれ「ライム」偽造色平面および「オレンジ」偽造色平面を形成する。ここで、イエロー色平面のデータが３つの偽造色平面に分解されると、各３つの偽装色平面からのデータは３つの色平面を有する画像データに見えるように組み合わされ、書式設定される（ステップ１８−５０）。この画像データは、Ｐ＊Ｌ＊Ｏ＊色空間、すなわち、偽造ピンク、偽造ライム、偽造オレンジ色空間にあると言える。Ｐ＊Ｌ＊Ｏ＊色空間の画像データは、まだ実際上、元のソース画像のイエロー色平面だけを表すデータであるとこの際に指摘しておく。次いで、Ｐ＊Ｌ＊Ｏ＊色空間の画像データは、多色印刷エンジンに送られる。データは、多色カラー印刷エンジンに送られる前に、何らかの態様で圧縮することができる。
【0241】
図１９は、単色データではなくて多色データを予想している多色印刷エンジンによる、Ｐ＊Ｌ＊Ｏ＊色空間の画像データの処理を示している。ステップ１９−１０、１９−２０で、多色印刷エンジンは、必要ならば、印刷データを解凍し、次いで、受け取ったＰ＊Ｌ＊Ｏ＊色空間画像を多色処理する。すなわち、Ｐ＊Ｌ＊Ｏ＊色空間画像は、単独のＰ＊色平面、Ｌ＊色平面、およびＯ＊色平面に分解される。次いで、Ｐ＊色平面のデータは、ディザリングされて、例えば、多色印刷ヘッドカートリッジの列１に送られ、一方、Ｌ＊色平面のデータは、ディザリングされて、例えば、列３に送られ、Ｏ＊色平面のデータは、ディザリングされ、例えば、列５に送られる（ステップ１９−３０）。
【0242】
上記のプロセスは、多色印刷エンジンおよび印刷ヘッドカートリッジに、単色画像を多色画像として処理させるように、元のソース画像の単一色平面を複数の偽造色平面に分解する。こうして、単色画像は、ステップ１９−４０に示すように、１つではなくて数個のノズル列によって印刷される。しかし、多色印刷エンジンおよび印刷ヘッドカートリッジは、各ノズル列によって噴射されたドットが、上流のノズル列によって噴射されたドットに重なるように各ノズル列を作動させる設計とされているという点でまだ問題が存在する。これを変更しないままにした場合、偽造「ピンク」、偽造「ライム」、および偽造「オレンジ」色平面データによって表される単色イエロー画像は、印刷媒体上に正確に再現されないことになる。
【0243】
多色印刷エンジンおよび印刷ヘッドカートリッジに異なる列から印刷媒体の異なるラインにドットを噴射させるために、印刷ヘッドカートリッジを通り過ぎる印刷媒体の進行速度が増速される。印刷媒体の進行速度の実際の増速は、多色印刷エンジンによって使用されるノズル作動タイミングに依存するが、基本的に、増速により、各ノズル列は、例えば、シミュレーション／計算を通して求めたある程度の量だけそのドット着地位置を「外す」。シミュレーション／計算により、各ノズル列が、それらの予測される新たな着地位置から０．５ドットピッチ以内にドットを噴射することが保証される。図１９の例では、印刷媒体は、ある印刷ヘッド（ＰＨ１）の列１が、ライン１からスタートして３ラインごとに印刷し、一方、同じ印刷ヘッド（ＰＨ１）の列３が、ライン２からスタートして３ラインごとに印刷し、同じ印刷ヘッド（ＰＨ１）の列５が、ライン３からスタートして３ラインごとに印刷するように、２０インチ／秒（ＩＰＳ）で印刷ヘッドカートリッジを通り過ぎる。使用しない列２、４は、列１、３、５の任意の故障ノズルを補償するために、または印刷密度を上げるために用いることができる。
【0244】
ステップ１９−４０は、ピンク、ライム、およびオレンジのラインを交互配置した、１つの印刷ヘッドで印刷された最終的な画像を示している。もっとも、ピンク、ライム、およびオレンジのラインは偽造色であり、実際上、すべて元のソース画像の元のイエロー色平面のラインであるという認識において、最終的な画像は、実際に元のソース画像の完全なイエロー単色画像である。しかし、この方法でのイエロー単色画像の印刷は、上記のプロセスが行われない場合と比較して、約３倍速く実行された。イエロー単色画像を印刷するのに、上記のプロセスが行われない場合と比較して、１つではなくて３つのノズル列が使用された。さらに、印刷媒体の進行速度が増速された。
【0245】
上記のプロセスは、元のシアン、マゼンタ、イエロー、およびブラックの各色平面（および、ある場合はスポット色平面）に対して行われ、各元の色平面に対して作成されたそれぞれの偽造カラー画像は、個々の印刷ヘッドコントローラモジュール１−２５ａ〜１−２５ｅおよび対応する印刷ヘッドカートリッジ１−２０ａ〜１−２０ｅに送られる。このように、印刷媒体の進行速度の増速を除いて、ハードウェアの実質的な修正を全くすることなく、既存の多色印刷エンジンおよび印刷ヘッドカートリッジをシステム１−１０００で使用することができる。
【0246】
図１８Ａ、図１８Ｂ、および図１９を参照して上記に具体的に説明していないが、図１７Ａおよび図１７Ｂを参照して上記に説明したように、印刷ヘッドカートリッジおよび印刷ヘッドタイルのずれを補償するためにデータをさらに処理する同じステップも、垂直方向および水平方向のずれ、さらには用紙の振れに対処するために同様の態様で行われる。
【0247】
本発明が、いくつかの特定の実施形態に関連して本明細書で説明されたが、本発明は、開示した実施形態のみに限定されないこと、およびこれらの実施形態は、最良の態様の／好ましい実施形態について説明されたが、本発明は、本発明の範囲内に包含される他の形態で具現化できることが当業者には分かるであろう。