特許 7118067 プリンタ

(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】

(24)【登録日】2022-08-04

(45)【発行日】2022-08-15

(54)【発明の名称】プリンタ

(51)【国際特許分類】

   B41J 25/304 20060101AFI20220805BHJP

   B41J 2/32 20060101ALI20220805BHJP

   B41J 2/325 20060101ALI20220805BHJP

【ＦＩ】

B41J25/304 H

B41J2/32 C

B41J2/325 A

【請求項の数】 28

(21)【出願番号】P 2019534127

(86)(22)【出願日】2017-12-22

(65)【公表番号】

(43)【公表日】2020-05-21

(86)【国際出願番号】 EP2017084503

(87)【国際公開番号】W WO2018115495

(87)【国際公開日】2018-06-28

【審査請求日】2020-12-18

(31)【優先権主張番号】1621983.4

(32)【優先日】2016-12-22

(33)【優先権主張国・地域又は機関】GB

(73)【特許権者】

【識別番号】502153385

【氏名又は名称】ヴィデオジェット テクノロジーズ インコーポレイテッド

(74)【代理人】

【識別番号】100094569

【弁理士】

【氏名又は名称】田中 伸一郎

(74)【代理人】

【識別番号】100103610

【弁理士】

【氏名又は名称】▲吉▼田 和彦

(74)【代理人】

【識別番号】100109070

【弁理士】

【氏名又は名称】須田 洋之

(74)【代理人】

【識別番号】100095898

【弁理士】

【氏名又は名称】松下 満

(74)【代理人】

【識別番号】100098475

【弁理士】

【氏名又は名称】倉澤 伊知郎

(74)【代理人】

【識別番号】100130937

【弁理士】

【氏名又は名称】山本 泰史

(74)【代理人】

【識別番号】100171675

【弁理士】

【氏名又は名称】丹澤 一成

(72)【発明者】

【氏名】マクネストリー マーティン

(72)【発明者】

【氏名】ウォーレイ ガレス

【審査官】大浜 登世子

(56)【参考文献】

【文献】特開平１０－１５７２４４（ＪＰ，Ａ）

【文献】特開平０６－１７１１７９（ＪＰ，Ａ）

【文献】特開平１１－３２０８５５（ＪＰ，Ａ）

【文献】特開平０７－２７６７２９（ＪＰ，Ａ）

【文献】特開２０１１－０５６８０３（ＪＰ，Ａ）

【文献】特開平０７－３２９３６８（ＪＰ，Ａ）

【文献】米国特許出願公開第２０１５／０２３１８９４（ＵＳ，Ａ１）

(58)【調査した分野】(Int.Cl.，ＤＢ名)

Ｂ４１Ｊ ２５／３０４

Ｂ４１Ｊ ２／３２

Ｂ４１Ｊ ２／３２５

(57)【特許請求の範囲】

【請求項1】

プリンタであって、
前記プリンタに隣接して設けられた被印刷物上に選択的にマークを生成させるように構成された印刷ヘッドであって、該印刷ヘッドが印刷面から離間して配置された第１の構成と、印刷動作中に前記印刷ヘッドが前記被印刷物を前記印刷面に対して押圧するように構成される第２の構成とを有する印刷ヘッドと、
前記第１の構成と前記第２の構成との間で前記印刷面に向かい及び該印刷面から離れる前記印刷ヘッドの移動を引き起こすように構成され、永久磁石と電磁石とを含む印刷ヘッド駆動組立体と、
を備え、
前記電磁石が第１の状態にある時に、前記永久磁石と前記電磁石との間に吸引磁力が発生し、前記電磁石が第２の状態にある時に、前記永久磁石と前記電磁石との間に反発磁力が発生し、前記吸引磁力及び前記反発磁力の各々が、前記印刷ヘッドを前記印刷面から離れるように付勢する段階及び前記印刷面に向かって付勢する段階のうちの一方を行うように構成され、
前記印刷ヘッド駆動組立体は、前記印刷ヘッドが、前記第１及び第２の構成の各々にある時に、前記電磁石が前記第１の状態にある時の前記印刷ヘッド駆動組立体によって当該構成に保持され、前記永久磁石と前記電磁石との間に発生する前記吸引磁力によって前記第１及び第２の構成のうちの一方に保持されるように構成される、
ことを特徴とするプリンタ。

【請求項2】

前記印刷ヘッド駆動組立体は、弾性付勢部材を更に備え、前記印刷ヘッドは、前記弾性付勢部材が発生させる力によって前記第１及び第２の構成のうちの他方に保持される、ことを特徴とする請求項１に記載のプリンタ。

【請求項3】

前記第１の状態において、前記電磁石は消磁状態にあり、前記永久磁石は、該永久磁石と前記電磁石との間に吸引力を発生させるように構成される、ことを特徴とする請求項１又は請求項２に記載のプリンタ。

【請求項4】

前記第２の状態において、前記電磁石は第１の方向に励磁され、前記永久磁石と前記電磁石との間に反発力が発生するようになる、ことを特徴とする請求項１から請求項３のうちの何れかに記載のプリンタ。

【請求項5】

第３の状態において、前記電磁石は第２の方向に励磁され、前記永久磁石と前記電磁石との間に第２の吸引力が発生するようになる、ことを特徴とする請求項１から請求項４のうちの何れかに記載のプリンタ。

【請求項6】

前記印刷ヘッド駆動組立体は、印刷動作中に前記印刷ヘッドを前記印刷面に対して印刷力によって押圧するように構成され、
前記印刷力は、前記弾性付勢部材によって少なくとも部分的に発生する、ことを特徴とする請求項２に記載のプリンタ。

【請求項7】

前記印刷ヘッドは、前記永久磁石によって少なくとも部分的に発生させる磁力によって前記印刷面から離れる方向に付勢される、ことを特徴とする請求項１から請求項６のうちの何れかに記載のプリンタ。

【請求項8】

前記第１及び第２の構成は、安定した構成である、ことを特徴とする請求項１から請求項７のうちの何れかに記載のプリンタ。

【請求項9】

前記印刷ヘッドは、前記第１の構成にある時に、前記電磁石が発生させる磁力によって前記第２の構成に向かって移動する、ことを特徴とする請求項１から請求項８のうちの何れかに記載のプリンタ。

【請求項10】

前記印刷ヘッドは、前記第２の構成にある時に、前記電磁石が発生させる力によって前記第１の構成に向かって移動する、ことを特徴とする請求項１から請求項９のうちの何れかに記載のプリンタ。

【請求項11】

前記印刷力は、前記弾性付勢部材が発生させる第１の力成分と、前記電磁石が発生させる第２の力成分とを含む、ことを特徴とする請求項６に記載のプリンタ。

【請求項12】

印刷ヘッド位置信号を発生させるように構成された印刷ヘッド位置センサを更に備え、前記印刷ヘッド位置信号に基づいて前記電磁石が制御される、請求項１から請求項１１のうちの何れかに記載のプリンタ。

【請求項13】

前記電磁石は、前記印刷ヘッドと前記印刷面との衝撃力を制御するように制御される、ことを特徴とする請求項１から請求項１２のうちの何れかに記載のプリンタ。

【請求項14】

前記印刷ヘッド駆動組立体を制御するように配列されたコントローラを更に備え、
前記コントローラは、前記電磁石の属性を監視するように配列され、そして前記監視された属性に基づいて前記電磁石に対する制御信号を発生させるように配列される、ことを特徴とする請求項１から請求項１３のうちの何れかに記載のプリンタ。

【請求項15】

前記コントローラは、
前記印刷ヘッド駆動組立体の第１の移動の際に前記電磁石の前記属性を監視し、
前記監視される属性に基づいて前記印刷ヘッド駆動組立体の第２の移動における前記電磁石に対する制御信号を発生させる、
ように配列される、ことを特徴とする請求項１４に記載のプリンタ。

【請求項16】

前記印刷ヘッド駆動組立体を制御するように配列されたコントローラを更に備え、前記コントローラは、前記印刷ヘッド位置信号を受け取り、前記印刷ヘッド位置信号に基づいて前記印刷ヘッド駆動組立体に対する制御信号を発生させるように構成される、ことを特徴とする請求項１２に記載のプリンタ。

【請求項17】

前記コントローラは、ターゲット印刷ヘッド位置を受け取り、該ターゲット印刷ヘッド位置に基づいて前記印刷ヘッド駆動組立体に対する制御信号を発生させるように更に配列される、ことを特徴とする請求項１６に記載のプリンタ。

【請求項18】

前記印刷ヘッド駆動組立体を制御するように配列されたコントローラを更に備え、前記コントローラは、前記印刷ヘッド駆動組立体によって発生されるターゲット力出力を示すデータを発生させるように配列される、ことを特徴とする請求項１から請求項１３の何れかに記載のプリンタ。

【請求項19】

前記コントローラは、前記ターゲット力出力と前記印刷ヘッドの位置に基づいてターゲット電磁石電流を示すデータを発生させるように配列される、ことを特徴とする請求項１８に記載のプリンタ。

【請求項20】

前記印刷ヘッド駆動組立体を制御するように配列されたコントローラを更に備え、前記コントローラは、電磁石電流と印刷ヘッド位置及び印刷ヘッド駆動組立体力出力との間の関係を示す基準データに基づいて、ターゲット電磁石電流を示すデータを発生させるように配列される、ことを特徴とする請求項１から請求項１３の何れかに記載のプリンタ。

【請求項21】

前記電磁石内を流れる実電流を示す出力を発生させるように構成された電流センサを更に備え、
前記コントローラは、前記ターゲット電磁石電流を示すデータ及び前記実電流を示す出力に基づいて印刷ヘッド駆動組立体制御信号を発生させるように配列される、ことを特徴とする請求項１９又は請求項２０に記載のプリンタ。

【請求項22】

前記プリンタは熱転写プリンタであり、前記印刷ヘッドは、前記被印刷物上に前記マークを生成するためにインク担持リボンから該被印刷物上にインクを転写するように選択的に励磁されるように構成される、ことを特徴とする請求項１から請求項２１のうちの何れかに記載のプリンタ。

【請求項23】

プリンタ用コントローラであって、
前記プリンタが、
前記プリンタに隣接して設けられた被印刷物上に選択的にマークを生成させるように構成された印刷ヘッドであって、該印刷ヘッドが印刷面から離間して配置された第１の構成と、印刷動作中に前記印刷ヘッドが前記被印刷物を前記印刷面に対して押圧するように構成される第２の構成とを有する印刷ヘッドと、
前記第１の構成と前記第２の構成との間で前記印刷面に向かい及び該印刷面から離れる前記印刷ヘッドの移動を引き起こすように構成され、永久磁石と電磁石とを含む印刷ヘッド駆動組立体と、
を備え、
前記電磁石が第１の状態にある時に、前記永久磁石と前記電磁石との間に吸引磁力が発生し、前記電磁石が第２の状態にある時に、前記永久磁石と前記電磁石との間に反発磁力が発生し、前記吸引磁力及び前記反発磁力の各々が、前記印刷ヘッドを前記印刷面から離れるように付勢する段階及び前記印刷面に向かって付勢する段階のうちの一方を行うように構成され、
前記印刷ヘッド駆動組立体は、前記印刷ヘッドが、前記第１及び第２の構成の各々にある時に、前記電磁石が前記第１の状態にある時の前記印刷ヘッド駆動組立体によって当該構成に保持され、前記永久磁石と前記電磁石との間に発生する前記吸引磁力によって前記第１及び第２の構成のうちの一方に保持されるように構成され、
前記コントローラは、前記印刷ヘッド駆動組立体に、前記印刷面に向かい及び該印刷面から離れる前記印刷ヘッドの移動を引き起こさせ、更に前記印刷ヘッドを前記第１及び第２の構成の各々に保持させるように、前記電磁石の励磁状態を制御するように構成される、ことを特徴とするコントローラ。

【請求項24】

プリンタの印刷ヘッド駆動組立体を制御する方法であって、
前記プリンタが、
前記プリンタに隣接して設けられた被印刷物上に選択的にマークを生成させるように構成された印刷ヘッドであって、該印刷ヘッドが印刷面から離間して配置された第１の構成と、印刷動作中に前記印刷ヘッドが前記被印刷物を前記印刷面に対して押圧するように構成される第２の構成とを有する印刷ヘッドと、
前記第１の構成と前記第２の構成との間で前記印刷面に向かい及び該印刷面から離れる前記印刷ヘッドの移動を引き起こすように構成され、永久磁石と電磁石とを含む前記印刷ヘッド駆動組立体と、
を備え、更に、
前記電磁石が第１の状態にある時に、前記永久磁石と前記電磁石との間に吸引磁力が発生し、前記電磁石が第２の状態にある時に、前記永久磁石と前記電磁石との間に反発磁力が発生し、前記吸引磁力及び前記反発磁力の各々が、前記印刷ヘッドを前記印刷面から離れるように付勢する段階及び前記印刷面に向かって付勢する段階のうちの一方を行うように構成され、
前記印刷ヘッドが、前記第１及び第２の構成の各々にある時に、前記電磁石が前記第１の状態にある時の前記印刷ヘッド駆動組立体によって当該構成に保持され、前記永久磁石と前記電磁石との間に発生する前記吸引磁力によって前記第１及び第２の構成のうちの一方に保持されるように構成され、
前記方法が、
前記印刷面に向かい及び該印刷面から離れる前記印刷ヘッドの移動を前記印刷ヘッド駆動組立体に引き起こさせるように前記電磁石の励磁状態を制御する段階と、
前記印刷ヘッドを前記第１及び第２の構成の各々に保持するように前記電磁石の前記励磁状態を制御する段階と、
印刷動作中に前記印刷ヘッドが前記被印刷物を前記印刷面に対して押圧するように前記電磁石の前記励磁状態を制御する段階と、
を含む方法。

【請求項25】

請求項２４に記載の方法を実施するように配列されたコンピュータ読み取り可能命令を備えるコンピュータプログラムを保持するコンピュータ読み取り可能媒体。

【請求項26】

プリンタ用の印刷ヘッドであって、
前記印刷ヘッドの第１の面に付随し、各々が、前記印刷ヘッドに隣接して設けられた被印刷物上にマークを生成するように選択的に励磁されるように構成された複数の印刷要素と、
前記印刷ヘッドの位置を示す信号を発生させるように配列され、前記第１の面のほぼ反対側にある前記印刷ヘッドの第２の面に付随する印刷ヘッド位置センサと、
を備え、
前記印刷ヘッド位置センサは、基準場所から信号を受け取るように配列されたレシーバと、前記基準場所に向かって信号を放出するように配列されたエミッタを備え、
前記レシーバは、前記基準場所によって反射された反射信号を受け取るように配列され、前記反射信号が前記エミッタによって放出された前記信号に基づく、ことを特徴とする、印刷ヘッド。

【請求項27】

前記印刷ヘッド位置センサは、印刷面に向かい及び該印刷面から離れる前記印刷ヘッドの移動中に前記印刷ヘッドの一部分と前記基準場所との間の離隔距離を示す信号を発生させるように構成される、ことを特徴とする請求項２６に記載の印刷ヘッド。

【請求項28】

プリンタ用の印刷ヘッドであって、前記プリンタが、印刷面に向かい及び該印刷面から離れる前記印刷ヘッドの移動を引き起こすように構成され且つ電磁石を含む印刷ヘッド駆動組立体を備え、前記印刷ヘッド及び前記印刷ヘッド駆動組立体が、前記印刷面に対して実質的に平行な方向に移動するように配列され、
前記印刷ヘッドが、
前記印刷ヘッドの第１の面に付随し、各々が、前記印刷ヘッドに隣接して設けられた被印刷物上にマークを生成するように選択的に励磁されるように構成された複数の印刷要素と、
印刷ヘッド駆動組立体制御信号を前記印刷ヘッド駆動組立体に供給するように構成された印刷ヘッド駆動組立体制御接続部と、
を備える、印刷ヘッド。

【発明の詳細な説明】

【技術分野】

【0001】

本発明はプリンタに関する。より具体的には、限定ではないが、本発明は、印刷を行う対象の印刷面に向かう及び印刷面から離れる印刷ヘッドの移動が永久磁石と電磁石との間の相互作用によって少なくとも部分的に引き起こされるサーマルプリンタに関する。

【背景技術】

【0002】

熱転写プリンタは、インク担持リボンを用いている。印刷動作において、リボン上に担持されたインクは、印刷すべき被印刷物へと転写される。インクの転写を行うために、印刷ヘッドがリボンと接触状態にされ、リボンは、被印刷物と接触状態にされる。印刷ヘッドは、リボンとの接触状態にある間に加熱される時にインクをリボンから被印刷物上に転写する印刷要素を含む。インクは、リボンの加熱された印刷要素に隣接する領域から転写されることになる。画像を被印刷物上に印刷することは、画像のうちでインクを転写することを必要とする領域に相応する印刷要素を加熱することと、インクを転写することを必要としない領域に相応する印刷要素を加熱しないこととを選択的に行うことよってできる。

【0003】

ダイレクトサーマルプリンタはまた、熱感知被印刷物上にマークを発生させるために熱印刷ヘッドを用いる。印刷ヘッドは、被印刷物との直接接触状態にされる。被印刷物との接触状態にある間に印刷ヘッドの印刷要素が加熱されると、被印刷物のうちで加熱された印刷要素に隣接する領域上にマークが形成される。

【0004】

一部の従来技術のプリンタでは、印刷面に向かう又は該印刷面から離れる印刷ヘッドの移動は、印刷面、何れかの被印刷物、及び印刷ヘッドと印刷面との間に置かれたリボン（存在する場合には）との接触状態へと印刷ヘッドを押圧する空気シリンダによって空気圧を用いて行われる。かかる配列は有効であるが、幾つかの欠点を伴う。詳細には、通常は印刷ヘッドによって印加される圧力を変動させることは容易に実施可能というわけではなく、このプリンタの使用には、利用可能な圧縮空気供給源を必要とする。或いは、印刷ヘッドは、印刷面に向かって又は印刷面から離れるようにモータによって移動させることができる。

【先行技術文献】

【特許文献】

【0005】

【文献】米国特許ＵＳ第７，１５０，５７２号広報

【発明の概要】

【発明が解決しようとする課題】

【0006】

本発明の幾つかの実施形態の目的は、上記で記載されたか否かに関わらず、従来技術のサーマルプリンタの欠点のうちの少なくとも幾つかを回避又は軽減する新しいサーマルプリンタを実現することである。

【課題を解決するための手段】

【0007】

本発明の第１の態様によると、プリンタであって、該プリンタに隣接して設けられた被印刷物上にマークを選択的に生成させるように構成され、印刷動作中に印刷面に対して被印刷物を押圧するように構成された印刷ヘッドを備えるプリンタが提供される。プリンタは、印刷面に向かい及び該印刷面から離れる印刷ヘッドの移動を引き起こすように構成されて、永久磁石と電磁石とを含む印刷ヘッド駆動組立体を更に備える。電磁石が第１の状態にある時に、永久磁石と電磁石との間に吸引磁力が発生する。電磁石が第２の状態にある時に、永久磁石と電磁石との間に反発磁力が発生する。これら吸引磁力及び反発磁力の各々が、印刷ヘッドを印刷面から離れるように付勢する段階及び印刷面に向かって付勢する段階のうちの一方を行うように構成される。

【0008】

電磁石及び永久磁石の使用は、様々な大きさの吸引力又は反発力を発生させるようにこれら２つの磁気構成要素の磁気相互作用を制御することを可能にする。例えば、永久磁石の磁場によって電磁石の一部分を磁化することを可能にすることができ、これにより、電磁石が消磁状態にある時であってもこれらの間に吸引磁力が生じる。更に、吸引磁力の強度を高めるために、永久磁石の磁場を電磁石が発生させる磁場によって補強することができる。或いは、永久磁石の磁場に電磁石が発生させる磁場が対抗し、更に打ち勝つ場合には、反発磁力を引き起こすことができる。より一般的には、印刷ヘッド組立体の構成要素に対して作用する力を制御するように、例えば、印刷動作の際及び合間に印刷ヘッドの移動を引き起こすように様々な磁気構成要素の間の磁気相互作用が制御される。更に、この構成における永久磁石の使用は、電磁石を常時励磁しなくても幾つかの力を発生させることを可能にし、これによりかかる電磁石が発生させる熱が低減する。

【0009】

吸引磁力は、印刷ヘッドを印刷面から離れるように付勢するように構成することができる。反発磁力は、印刷ヘッドを印刷面に向かって付勢するように構成することができる。

【0010】

プリンタは、印刷ヘッド駆動組立体を制御するように配列されたコントローラを備えることができる。コントローラは、電磁石を制御するように配列することができる。コントローラは、電磁石の励磁状態を制御するように配列することができる。

【0011】

第１の状態において、電磁石は消磁状態にあるものとすることができる。第１の状態において、永久磁石は、永久磁石と電磁石との間に吸引力を発生させるように構成することができる。第１の状態は、励磁状態の一例である。

【0012】

すなわち、第１の状態では、電磁石をオフにされるように構成することができる。特に、第１の状態では、電磁石は、磁場を発生させないように構成することができる。しかしながら電磁石は、永久磁石が生成する磁場によってなおも磁化することができ、その結果、永久磁石と電磁石との間に吸引力が発生する。これにより、非通電状態であっても吸引力を発生させることが可能になる。

【0013】

第２の状態において、電磁石は、第１の方向に励磁され、永久磁石と電磁石との間に反発力が発生するようにすることができる。すなわち、第２の状態では、電磁石を、永久磁石と電磁石との間に反発力を発生させるように構成することができる。第２の状態は、励磁状態の一例である。

【0014】

例えば、電磁石は、永久磁石によって形成される相応する磁極に反発するように作用する磁極を発生させるように励磁することができる。永久磁石によって形成される相応する磁極は、発生する磁極に隣接するものとすることができる。

【0015】

第３の状態において、電磁石は、第２の方向に励磁され、永久磁石と電磁石との間に第２の吸引力が発生するようにすることができる。第２の方向は、第１の方向と反対とすることができる。

【0016】

例えば、電磁石は、永久磁石によって形成される反対の磁極を引きつけるように作用する磁極を発生させるように構成することができる。第２の吸引力は、分離状態にある永久磁石が発生させる吸引力よりも大きい大きさを有することができる。

【0017】

電磁石は、軟磁性要素とコイルとを備えることができる。永久磁石は、ネオジム（例えばグレードＮ４２）又はサマリウム－コバルト等の硬磁性材料を備えることができる。

【0018】

電磁石は、第１の方向と、該第１の方向と反対の第２の方向とに磁場を発生させるように励磁することができる。電磁石は、コイルの内部に電流を流すことによって励磁することができる。コイルは、該コイルが発生させる磁場が軟磁性要素に結合され、軟磁性要素の表面に磁極が形成されるように軟磁性要素に動作可能に付随させることができ、極の極性は、発生する磁場の方向に依存する。

【0019】

コイルは、その内部に電流を流した時に、上記軟磁性要素内に磁場が発生するように、この軟磁性材料の少なくとも一部分の周囲に巻き付けることができる。磁場の方向は、コイルの内部を流れる電流の方向に依存するものとすることができる。

【0020】

軟磁性要素は、強磁性要素とすることができる。

【0021】

印刷ヘッド駆動組立体は、印刷動作中に印刷ヘッドを印刷面に対して押圧するように構成することができる。印刷ヘッド駆動組立体は、印刷力によって印刷動作中に印刷ヘッドを印刷面に対して押圧するように構成することができる。

【0022】

印刷動作中に、被印刷物は、プリンタに隣接する事前に決定された経路に沿って給送することができる。印刷ヘッドは、印刷動作中に被印刷物を印刷面に対して押圧するようにすることができる。

【0023】

印刷力は、事前に決定された印刷力とすることができる。事前に決定された印刷力は、プリンタ及び／又は被印刷物の属性に依存して変動させることができる。

【0024】

印刷ヘッド駆動組立体は、弾性付勢部材を備えることができる。印刷力は、この弾性付勢部材が少なくとも部分的に発生させることができる。

【0025】

弾性付勢部材は、例えばコイルばね等のばねとすることができる。ばね力は、弾性付勢部材が実質的に単独で発生させることができる

【0026】

印刷力は、少なくとも部分的に磁力によって発生させることができる。

【0027】

印刷ヘッドは、磁力によって印刷面から離れる方向に付勢することができる。

【0028】

印刷ヘッドは、少なくとも部分的に永久磁石が発生させる磁力によって印刷面から離れる方向に付勢することができる。

【0029】

印刷ヘッドは、印刷ヘッドが印刷面から離間して配置された第１の構成と、印刷面に向かって伸長された第２の構成とを有する。第２の構成において、印刷ヘッドは、印刷面に対して押圧することができる。第２の構成において、印刷ヘッドは、被印刷物を印刷面に対して押圧するように構成することができる。

【0030】

印刷面に対して押圧されるとは、印刷ヘッドが印刷面と直接接触状態にあることを意味することを意図するものではなく、又はこのことが実際に必要とされるわけではない。むしろ、これは、印刷ヘッドが印刷面に向かって付勢され、印刷面による抵抗を受けることを意味する。しかしながら、印刷ヘッドが印刷面に対して押圧される時には、印刷ヘッドと印刷面との間に何れかの材料（例えば被印刷物及び／又はインク担持リボン）が存在する可能性がある。更に、幾つかの構成（例えば、印刷面、被印刷物、及びリボンのうちの１つ又は２つ以上が存在しない場合）では、印刷ヘッドが第２の構成にある時に、印刷ヘッドはいかなる外部構成要素による抵抗も受けない可能性があることは理解されるであろう。従って、第２の構成は、印刷面が存在する場合には、印刷ヘッドが印刷面と接触状態になる伸長構成であると考えることができる。

【0031】

第１の構成は、非印刷構成と呼ぶことができ、この構成では印刷ヘッドは、印刷面から離間して配置された位置に維持される。第２の構成（印刷ヘッドが被印刷物を印刷面に対して押圧するように構成される）は、印刷構成と呼ぶことができる。

【0032】

印刷ヘッド駆動組立体は、第１の構成と第２の構成との間で印刷ヘッドの移動を引き起こすように構成することができる。印刷ヘッド駆動組立体は、印刷ヘッドが、第１及び第２の構成の各々にある時に、電磁石が第１の状態にある時の印刷ヘッド駆動組立体によって当該構成に保持され、永久磁石と電磁石との間に発生する上記吸引磁力によって第１及び第２の構成のうちの一方に保持されるように構成することができる。

【0033】

印刷ヘッド駆動組立体は、弾性付勢部材を更に備えることができる。印刷ヘッドは、弾性付勢部材が発生させる力によって第１及び第２の構成のうちの他方に保持することができる。

【0034】

印刷ヘッド駆動組立体は、第２の永久磁石を更に備えることができ、印刷ヘッドは、第２の永久磁石と電磁石との間に発生する吸引磁力によって第１及び第２の構成のうちの他方に保持される。例えば、弾性付勢部材の代わりに第２の永久磁石を用いて、印刷ヘッドを第１及び第２の構成のうちの他方に保持することができる。

【0035】

第１の状態では、電磁石は消磁状態、又は十分に低いレベルに励磁されている状態とすることができ、印刷ヘッドが第１及び第２の状態のうちのどちらにある場合であっても印刷ヘッド駆動組立体によって印刷ヘッドに対して作用される全体の力によって印刷ヘッドが保持される。

【0036】

印刷ヘッドは、永久磁石によって第１の構成に向かって付勢することができる。

【0037】

永久磁石の作用によって発生する付勢する力の大きさは、印刷ヘッドの位置に依存するものとすることができる。永久磁石の作用によって発生する付勢する力の大きさは、印刷ヘッドと第１の構成との間の距離との反比例関係に従うものとすることができる。従って、印刷ヘッドが第１の構成に近い程、印刷ヘッドを第１の構成に向かって付勢するために永久磁石の作用によって発生する付勢する力が強くなる。

【0038】

印刷ヘッドは、弾性付勢部材によって第２の構成に向かって付勢することができる。

【0039】

弾性付勢部材が発生させる付勢する力の大きさは、印刷ヘッドの位置に依存するものとすることができる。弾性付勢部材が発生させる付勢する力の大きさは、印刷ヘッドと第１の構成との間の距離に部分的に反比例することができる。従って、印刷ヘッドが第２の構成に近い程（及び印刷ヘッドが第１の構成から遠い程）、印刷ヘッドを第２の構成に向かって付勢するために弾性付勢部材が発生させる付勢する力は強くなる。

【0040】

第１及び第２の構成は安定した構成とすることができる。

【0041】

すなわち、印刷ヘッドは、第１又は第２の構成のどちらにある時にも、外部駆動力が作用しない限り、プリンタの電源がオフになった場合でもそれぞれの構成に留まることになる。

【0042】

印刷ヘッドが第２の構成にある時に、弾性付勢部材が発生させる付勢する力は、永久磁石が発生させる付勢する力よりも大きいものとすることができる。印刷ヘッドが第１の構成にある時に、永久磁石が発生させる付勢する力は、弾性付勢部材が発生させる付勢する力よりも大きいものとすることができる。

【0043】

言い換えれば、印刷ヘッドは、第１の構成及び第２の構成という２つの安定構成を有することができる。２つの安定構成のどちらにある場合であっても、印刷ヘッドは、それを２つの構成のうちの他方に向かって付勢する力に打ち勝つ力によって当該構成に向かって付勢される。従って、印刷ヘッドを２つの安定構成のうちの一方から離れるように移動させるためには更なる力が必要とされる可能性がある。しかしながら、印刷ヘッドがそれぞれの安定構成から十分遠くまで移動する（例えば更なる力の影響下で）と、対向する付勢する力が支配的となり、その結果、印刷ヘッドは２つの安定構成のうちの他方に移動してそこに留まる。第１の構成と第２の構成との間の何れかの平衡点において、各方向の付勢する力は相殺されるが、この平衡点のどちらの側においても一方又は他方の付勢する力が印刷ヘッドを第１及び第２の構成のうちのそれぞれの方へと引張ることが支配的となることから、この構成は不安定構成である。

【0044】

従って、第１又は第２の構成のどちらにおいても、電磁石のコイルの内部を流れる電流が存在しない場合には、弾性付勢部材は、印刷ヘッドを第２の構成に向かって付勢するように構成することができ、永久磁石は、印刷ヘッドを第１の構成に向かって付勢するように構成することができることは理解されるであろう。しかしながら、第１及び第２の構成のどちらにおいても、弾性付勢部材が発生させる力と永久磁石が発生させる力との間の差である合力が発生する。第１の構成では、合力は負とすることができ、印刷ヘッドを印刷面から離れるように引張るように作用することができる。第２の構成では、合力は正とすることができ、印刷ヘッドを印刷面に向かって押送するように作用することができる。第２の構成における合力を、印刷力と呼ぶことができる。

【0045】

印刷ヘッドは、第１の構成にある時に、電磁石が発生させる磁力によって第２の構成に向かって移動させることができる。すなわち、印刷ヘッドは、電磁石が励磁された時に発生する力によって第１の構成から第２の構成に向かって移動させることができる。

【0046】

電磁石は、電圧が印加された時に励磁することができる。印加電圧は、複数のパルスを含むことができる。印加電圧は、当該技術分野で公知であるようにパルス幅変調することができる。印加電圧は、コイル内に電流を流すことができる。電磁石が励磁された時に発生する力の大きさは、電磁石のコイルの内部を流れる電流の大きさに依存するものとすることができる。

【0047】

印加電流の大きさは、第１の構成において弾性付勢部材が生成する力との組み合わせで、電磁石の軟磁性材料への永久磁石の吸引力によって発生する付勢する力よりも大きく、且つそれと実質的に反対方向にある力を発生させるのに十分なものとすることができる。

【0048】

電流印加に起因して電磁石が発生させる力は、印刷ヘッドを第１の構成から、弾性付勢部材が発生させる付勢する力が永久磁石が発生させる付勢する力よりも大きくなる程十分に遠くまで移動させることができ、これにより印刷ヘッドは第２の構成に向かって移動され、対抗力による作用を受けるまで又は受けない限り第２の構成に留められる。

【0049】

印刷ヘッドは、第２の構成にある時に、電磁石が発生させる力によって第１の構成に向かって移動させることができる。

【0050】

印加電流の大きさは、第２の構成において永久磁石が生成する力との組み合わせで、弾性付勢部材が発生させる付勢する力よりも大きく、且つそれと実質的に反対方向にある力を発生させるのに十分なものとすることができる。

【0051】

電流印加に起因して電磁石が発生させる力は、印刷ヘッドを第２の構成から、永久磁石が発生させる付勢する力が弾性付勢部材が発生させる付勢する力よりも大きくなる程十分に遠くまで移動させることができ、これにより印刷ヘッドは第１の構成に向かって移動され、対抗力による作用を受けるまで、又は受けない限り第１の構成に留められる。

【0052】

印刷力は、弾性付勢部材が発生させる第１の力成分と、電磁石が発生させる第２の力成分とを含むことができる。

【0053】

例えば、印刷力は、電磁石の適切な制御によって加減することができ、幾つかの異なる入力に基づいて印刷力に調節を加えることが可能になる。

【0054】

第１の力成分は、固定成分を含むことができる。第２の力成分は、可変成分を含むことができる。

【0055】

電磁石に供給される電流の適切な制御によって、事前に決定された大きさを有する第２の力成分を発生させるように電磁石が発生させる磁場を制御することができる。このようにして、印刷ヘッドによって印刷面に対して事前に決定された印刷力が作用されるように全体の印刷力を変動させることができる。

【0056】

印刷力は、最適な印刷品質を得るように変動させることができる。例えば、印刷力は、印刷品質を示すデータを供給するフィードバック（例えば光学フィードバック）に基づいて変動させることができる。代替的又は追加的に、印刷力は、リボンの特性（例えばリボンの種類、リボン幅）又は被印刷物の特性（例えば被印刷物材料）のうちの１つ又は２つ以上に基づいて変動させることができる。例えば、コントローラは、印刷ヘッドに抗するリボンの摩擦を示す情報を処理し、それに即して印刷ヘッド駆動組立体が発生させるべき力を決定するように配列することができる。

【0057】

代替的又は追加的に、様々なプリンタ構成にも関わらず事前に決定された印刷力を発生させるように電磁石に供給される電流を制御することができる。例えば、電磁石に供給される電流は、様々な印刷面位置を補償するように変動させることができる。

【0058】

第２の力成分の大きさは、電磁石に供給される電流の大きさに基づいて変動させることができる。

【0059】

第２の力成分の方向は、電磁石に供給される電流の方向に基づいて変動させることができる。

【0060】

印刷力は、弾性付勢部材が発生させる第１の成分と反対の方向に作用する、永久磁石が発生させる第３の成分を含むことができる。

【0061】

電磁石は、印刷ヘッドの位置に基づいて制御することができる。電磁石に供給される電流の大きさは、印刷ヘッドの位置に基づいて制御することができる。電磁石に供給される電流の大きさは、印刷ヘッドの速度に基づいて制御することができる。

【0062】

電磁石は、印刷ヘッド位置データに基づいて制御することができる。電磁石を制御するための印刷ヘッド位置データの使用は、印刷ヘッド駆動組立体を閉ループ方式で制御することを可能にする。このようにして、印刷ヘッドが被制御方式及び予測可能方式で移動することを確実にするように、更に過剰力（例えばシステム構成要素の間の衝撃に起因する）が低減されるように電磁石を制御することができる。

【0063】

上記印刷ヘッド位置データは、印刷ヘッドの位置を示すデータを含むことができる。

【0064】

プリンタは、印刷ヘッド位置信号を発生させるように構成された印刷ヘッド位置センサを更に備えることができる。電磁石は、この印刷ヘッド位置信号に基づいて制御することができる。

【0065】

センサは、光学センサとすることができる。センサは、エミッタとレシーバとを備えることができる。

【0066】

上記印刷ヘッド位置データは、印刷ヘッド位置信号を含むことができる。この印刷ヘッド位置データは、印刷ヘッド位置信号から導出することができる。この印刷ヘッド位置データは、印刷面と相対的な印刷ヘッドの位置を示すデータを含むことができる。

【0067】

印刷ヘッド位置センサは、印刷面に向かい及び該印刷面から離れる印刷ヘッドの移動中に、印刷ヘッドの一部分と、印刷面から実質的に固定された離隔距離にて設けられたプリンタ基準場所との間の離隔距離を示す信号を発生させるように構成することができる。プリンタ基準場所をターゲットと呼ぶことができる。

【0068】

電磁石は、印刷ヘッドの位置に基づいて事前に決定された力を発生させるように制御することができる。電磁石に供給される電流の大きさは、印刷ヘッドの位置に基づいて事前に決定された力を発生させるように制御することができる。すなわち、印刷ヘッドの位置に依存して特定の力（すなわち、特定の方向及び／又は大きさを有する力）が印刷ヘッド駆動装置によって印刷ヘッドに対して作用されるように電磁石を制御することができる。

【0069】

電磁石は、印刷ヘッドと印刷面との衝撃力を制御するように制御することができる。電磁石に供給される電流の大きさは、印刷ヘッドと印刷面との衝撃力を制御するように制御することができる。

【0070】

電磁石は、印刷ヘッドと印刷面との衝撃力を低減するように制御することができる。電磁石に供給される電流の大きさは、印刷ヘッドと印刷面との衝撃力を低減するように制御することができる。例えば、第１の期間にわたって、印刷ヘッドに印刷面に向かう移動を開始させる電流を、電磁石に第１の方向に印加することができる。しかしながら、プリンタが印刷面と接触する前（しかしながら、電流が除去されると印刷ヘッドが第１の構成に戻ることになる点を印刷ヘッドが通過した後）に、電流を電磁石に第１の方向と反対の第２の方向に印加することができる。第２の方向の電流は、印刷面と接触する時に、速度、従って、衝撃が低減されるように印刷ヘッドを減速させることができる。衝撃のかかる低減は、印刷ヘッド及び印刷ヘッド駆動組立体の構成要素への損傷を防止又は低減することができる。

【0071】

電磁石は、印刷ヘッドと印刷ヘッド駆動組立体の他の構成要素との衝撃力を低減するように制御することができる。電磁石に供給される電流の大きさは、印刷ヘッドと印刷ヘッド駆動組立体の他の構成要素との衝撃力を低減するように制御することができる。例えば、電磁石に供給される電流は、永久磁石と軟磁性要素との間の衝撃力を制御するように制御することができる。

【0072】

印刷ヘッドの属性を、電磁石の属性に基づいて決定することができる。

【0073】

印刷ヘッドの属性は、印刷ヘッドの場所とすることができる。この場合、プリンタの他の構成要素と相対的な印刷ヘッドの位置を、この電磁石属性に基づいて決定することができる。印刷ヘッド駆動組立体の様々な構成要素の間、又はより一般的にはプリンタの構成要素及び／又は工業用装置の構成要素の間の接触は、この電磁石属性に関連付けられ、これに基づいて決定することができる。例えば、印刷ヘッドと印刷面との接触を、この電磁石属性に基づいて決定することができる。同様に、（例えば、印刷ヘッドが印刷面から後退された時の）永久磁石と軟磁性要素との間の接触（例えば１つ又は２つ以上の中間構成要素を介した間接接触であっても）を、この電磁石属性に基づいて決定することができる。

【0074】

印刷ヘッドの属性は、印刷ヘッドの移動とすることができる。印刷ヘッドの属性は、印刷ヘッドのそばを通る被印刷物の経路に対して実質的に垂直な方向の印刷ヘッドの移動とすることができる。この場合、プリンタの他の構成要素と相対的な印刷ヘッドの何れかの移動を、この電磁石属性に基づいて決定することができる。例えば、印刷ヘッドの予想外の移動（例えば、印刷ヘッドとプリンタの構成要素及び／又はプリンタが関連する工業用装置の構成要素との間の接触に起因する）を、この電磁石属性に基づいて識別することができる。

【0075】

印刷ヘッドの属性は、第１の構成と第２の構成との間、及びその逆の間の印刷ヘッドの移動中に決定することができる。印刷ヘッドの属性は、印刷ヘッドのそばを通る被印刷物の経路に対して平行な方向、及び／又は印刷ヘッドのそばを通る被印刷物の経路に対して垂直な方向の印刷ヘッドの移動中に決定することができる。或いは印刷ヘッドの属性は、印刷ヘッドのそばを通る被印刷物の経路に対して平行な方向、及び印刷ヘッドのそばを通る被印刷物の経路に対して垂直な方向のうちの少なくとも一方に印刷ヘッドが定置状態にあることが予測される間に決定することができる。例えば、印刷ヘッドが、そのそばを通る被印刷物の経路に対して垂直な方向に定置状態にあることが予測される場合（例えば、印刷ヘッドが、そのそばを通る被印刷物の経路に対して平行な方向に移動している印刷ストロークの際）には、印刷ヘッドのそばを通る被印刷物の経路に対して垂直な方向の印刷ヘッドの何れかの移動を、上記電磁石属性に基づいて決定することができる。

【0076】

コントローラは、電磁石の属性を監視するように配列することができる。監視される属性は、印刷ヘッドの位置を示す成分を含むことができる。監視される属性は、印刷ヘッドの移動を示す成分を含むことができる。監視される属性は、印刷ヘッドの速度を示す成分を含むことができる。これらの成分は、電磁石の監視される属性の変動を含む可能性がある。この変動は、永久磁石の磁場と電磁石の磁場との間の相互作用によって発生する可能性がある。例えば、変動は、電磁石の巻線内に誘導される逆起電力（逆ＥＭＦ）によって引き起こされる可能性がある。

【0077】

電磁石の属性は、電磁石の巻線内を流れる電流とすることができる。この成分は、電磁石の巻線内を流れる電流の変動を含む可能性がある。電流変動は、永久磁石の磁場と電磁石の磁場との間の相互作用によって発生する可能性がある。電流変動は、電磁石の巻線内を流れる電流の大きさの一時的な減少又は増加である可能性がある。

【0078】

電磁石の属性は、電磁石の巻線の両端の電圧とすることができる。この成分は、電磁石の巻線の両端の電圧の変動を含む可能性がある。電圧変動は、永久磁石の磁場と電磁石の磁場との間の相互作用によって発生する可能性がある。電圧変動は、電磁石の巻線の両端の電圧の大きさの一時的な増加又は減少である可能性がある。例えば、電磁石の巻線内に電流が流れないことが予測される場合には、巻線内に誘導された何れかの逆ＥＭＦが、巻線の端子の両端に電圧を発生させる可能性があり、この電圧は即座に検出される。

【0079】

コントローラは、上記監視される属性に基づいて電磁石に対する制御信号を発生させるように配列することができる。

【0080】

コントローラは、印刷ヘッド駆動組立体の第１の移動の際に上記電磁石属性を監視するように配列することができる。コントローラは、印刷ヘッド駆動組立体の第２の移動の際にこの監視される属性に基づいて電磁石に対する制御信号を発生させるように配列することができる。

【0081】

このようにして、コントローラは、印刷ヘッド駆動組立体を制御する際の精度を反復的に監視し、システム性能を徐々に改善するように制御信号を加減することができる。

【0082】

コントローラは、印刷ヘッド駆動組立体の複数の第１の移動の際に上記電磁石属性を監視し、この監視される属性に基づいて印刷ヘッド駆動組立体の第２の移動における電磁石に対する制御信号を発生させるように配列することができる。

【0083】

印刷ヘッド駆動組立体の第１の移動において、コントローラは、公称大きさを有する制御信号を発生させることができる。コントローラは、上記監視される属性に基づいて印刷ヘッド駆動組立体の第２の移動に対する制御信号の大きさを加減するように構成することができる。例えば、印刷ヘッドが、電磁石への制御信号の印加に関連して事前に決定された時間で移動していることが観測された場合には、制御信号の大きさを増大させることによって、この制御信号の印加後に印刷ヘッドをより高速に移動させることを可能にすることができる。

【0084】

コントローラは、印刷ヘッド駆動組立体の上記第２の移動に対する制御信号の大きさを上記監視される属性と基準属性とに基づいて修正するように構成することができる。例えば、印刷ヘッドを、電磁石への制御信号の印加に関連して事前に決定された時間で移動させることが望ましい場合には、移動が発生した時間を基準（すなわち所望の）時間と比較することによって、制御信号の大きさを加減することによって後続の移動における性能を改善することができる。

【0085】

コントローラは、電磁石を制御するように配列することができる。電磁石を制御する段階は、電磁石の励磁状態を制御する段階を含むことができる。電磁石の励磁状態を制御する段階は、事前に決定された電流を電磁石の巻線の内部に流す段階を含むことができる。事前に決定された電流を電磁石の巻線の内部に流す段階は、事前に決定された大きさ及び／又は方向を有する電流を流す段階を含むことができる。コントローラは、電磁石の内部を流れる電流を制御するように配列することができる。

【0086】

コントローラは、上記印刷ヘッド位置信号に基づいて印刷ヘッド速度を示すデータを発生させるように配列することができる。このコントローラは、この印刷ヘッド速度を示すデータに基づいて電磁石を制御するように配列することができる。

【0087】

コントローラは、上記印刷ヘッド位置センサが発生させた信号を受け取り、この信号に基づいて上記印刷ヘッド位置データを発生させるように構成することができる。コントローラは、この印刷ヘッド位置センサが発生させた信号を受け取り、この信号に基づいて上記印刷ヘッド駆動組立体に対する制御信号を発生させるように構成することができる。

【0088】

コントローラは、上記印刷ヘッド位置センサが発生させた上記信号に基づいて上記印刷ヘッド駆動組立体に対する制御信号を調節するように配列することができる。

【0089】

コントローラは、ターゲット印刷ヘッド位置を受け取り、このターゲット印刷ヘッド位置に基づいて上記印刷ヘッド駆動組立体に対する制御信号を発生させるように更に配列することができる。

【0090】

コントローラは、ターゲット印刷ヘッド速度に基づいて上記印刷ヘッド駆動組立体に対する制御信号を発生させるように更に配列することができる。

【0091】

コントローラは、印刷ヘッドターゲット信号と印刷ヘッド位置信号とに基づいて印刷ヘッド駆動組立体に対する制御信号を発生させるように配列することができる。この印刷ヘッドターゲット信号は、印刷ヘッドターゲット位置信号又は印刷ヘッドターゲット速度信号を含むことができる。

【0092】

上記印刷ヘッド駆動組立体に対する上記制御信号は、印刷ヘッド駆動組立体にターゲット力出力を発生させるように配列することができる。

【0093】

コントローラは、印刷ヘッド駆動組立体が発生させるべきターゲット力出力を示すデータを発生させるように配列することができる。このターゲット力出力は、上記印刷ヘッドターゲット信号と印刷ヘッド位置データとに基づいて決定することができる。

【0094】

コントローラは、上記ターゲット力出力に基づいてターゲット電磁石電流を示すデータを発生させるように配列することができる。

【0095】

コントローラは、上記印刷ヘッド位置データに基づいて上記ターゲット電磁石電流を示すデータを発生させるように更に配列することができる。

【0096】

コントローラは、電磁石電流と印刷ヘッド位置及び印刷ヘッド駆動組立体力出力との間の関係を示す基準データに基づいて、ターゲット電磁石電流を示すデータを発生させるように配列することができる。

【0097】

プリンタは、上記電磁石内を流れる実電流を示す出力を発生させるように構成された電流センサを更に備えることができる。

【0098】

コントローラは、上記ターゲット電磁石電流を示すデータ及び実電磁石電流を示すデータに基づいて印刷ヘッド駆動組立体制御信号を発生させるように配列することができる。この実電磁石電流を示すデータは、電流センサの上記出力から導出されたデータを含むことができる。

【0099】

印刷ヘッドは、印刷ヘッド駆動組立体制御信号を上記印刷ヘッド駆動組立体に供給するように構成された印刷ヘッド駆動組立体制御接続部を備えることができる。

【0100】

印刷ヘッド駆動組立体制御接続部は、コントローラから印刷ヘッド駆動組立体制御信号を受け取るように構成することができる。この印刷ヘッド駆動組立体制御信号は、印刷ヘッド上に設けられた接続部を介してコントローラから印刷ヘッド駆動組立体に供給することができる。

【0101】

コントローラは、プリンタのハウジングに対して固定された場所に設けることができる。印刷ヘッド及び印刷ヘッド駆動組立体は、印刷面に対して平行な方向に移動するように配列することができる。印刷ヘッド駆動組立体に印刷ヘッドを介して制御信号を供給することによって、プリンタの内部の接続部の複雑さを低減することができる。例えば、印刷ヘッドに対する制御信号（例えば画像データ）は、可撓性リボンケーブルを介して印刷ヘッドに渡すことができる。同じリボンケーブルに沿って印刷ヘッド駆動組立体に対する制御信号を渡たすことによって、固定場所（プリンタハウジングに対する）と移可動場所との間の別個の接続部の個数を低減することができる。

【0102】

印刷ヘッド駆動組立体は、印刷動作の開始前に印刷ヘッドを第１の構成から第２の構成へと移動させ、この印刷動作の後に印刷ヘッドを第２の構成から第１の構成へと移動させるように配列することができる。

【0103】

印刷動作は、被印刷物上にマークを生成する段階を含むことができる。

【0104】

複数の印刷動作を高速に連続して実施することができ（例えば、画像の相応する複数の行を印刷するために）、印刷ヘッド駆動組立体は、複数の印刷動作のうちの最初のものの開始前に印刷ヘッドを第１の構成から第２の構成へと移動させ、これら複数の印刷動作のうちの最後のものの後に印刷ヘッドを第２の構成から第１の構成へと移動させるように配列される。

【0105】

印刷ヘッド及び印刷ヘッド駆動組立体は各々、印刷面に対して実質的に平行な方向に移動するように配列することができる。印刷面に対して平行な方向のかかる移動は、印刷ストロークをいわゆる断続印刷において完了することを可能にする。

【0106】

印刷ヘッド駆動組立体は、印刷ヘッドのそばを通る被印刷物の経路に対して実質的に垂直な方向の印刷ヘッドの移動を引き起こすように構成することができる。従って、印刷ヘッドは、印刷ヘッドのそばを通る被印刷物の経路に対して平行と垂直との両方の方向に移動すれるように配列することができる。

【0107】

被印刷物は、印刷ヘッドに隣接する被印刷物経路に沿って印刷方向に順送されるように構成することができる。印刷ヘッド及び印刷ヘッド駆動組立体は各々、印刷方向に対して実質的に平行な方向に移動するように配列することができる。

【0108】

印刷ヘッドは、印刷面に対して実質的に平行な方向に延びる線形アレイで配列された複数の個別励磁可能な印刷要素を備えることができる。線形アレイは、印刷方向に対して実質的に垂直な方向に延びることができる。

【0109】

印刷ヘッド駆動組立体は、第１の構成要素と第２の構成要素とを備えることができる。印刷ヘッド駆動組立体の第１の構成要素と第２の構成要素とは、互いに向かって及び互いに離れるように移動し、これにより印刷ヘッドを印刷面に向かって及び該印刷面から離れるように移動させる。印刷ヘッド駆動組立体のこれら第１の構成要素と第２の構成要素との間に弾性付勢部材を設けることができる。印刷ヘッド駆動組立体の第１の構成要素は、上記電磁石を備えることができる。印刷ヘッド駆動組立体の第２の構成要素は、上記永久磁石を備えることができる。弾性付勢部材は、印刷ヘッド駆動組立体のこれら第１の構成要素と第２の構成要素とを離隔するように付勢するように構成することができる。弾性付勢部材は、印刷ヘッド駆動組立体の第１の構成要素と第２の構成要素との互いに向かう移動に抵抗するように構成することができる。

【0110】

プリンタは、印刷ヘッドと印刷ヘッド駆動組立体とを含む印刷ヘッド組立体を備えることができる。印刷ヘッド組立体は、印刷面に対して実質的に平行な方向に移動するように構成することができる。

【0111】

印刷ヘッド組立体は、印刷ヘッド駆動組立体の第１の構成要素を支持するように構成された第１の支持部材と、印刷ヘッド駆動組立体の第２の構成要素及び印刷ヘッドを支持するように構成された第２の支持部材とを更に備えることができる。

【0112】

第１及び第２の支持部材は、旋回軸の回りに回転するように構成することができる。旋回軸は共通の旋回軸とすることができる。

【0113】

印刷ヘッド位置センサは、印刷ヘッド駆動組立体の上記第１の構成要素と上記第２の構成要素との間の離隔距離を示す信号を発生させるように構成することができる。この第１の構成要素は、印刷ヘッドの上記部分を備えることができる。上記第２の構成要素は、上記プリンタ基準場所を備えることができる。

【0114】

プリンタは、印刷ヘッドキャリッジを更に備えることができる。印刷ヘッド及び印刷ヘッド駆動組立体は、印刷ヘッドキャリッジ上に装着することができる。印刷ヘッドキャリッジは、印刷面に対して実質的に平行な方向に移動するように配列することができる。

【0115】

プリンタはサーマルプリンタとすることができる。印刷ヘッドは、被印刷物上にマークを生成する熱を発生させるために選択的に励磁されるように構成することができる。

【0116】

プリンタは熱転写プリンタとすることができる。印刷ヘッドは、被印刷物上にマークを生成するためにインク担持リボンから被印刷物上にインクを転写するように選択的に励磁されるように構成することができる。リボンは、印刷ヘッドに隣接するリボン経路に沿って印刷方向に順送されるように構成することができる。

【0117】

熱転写プリンタは、各々がリボンのスプールを支持するように構成された第１及び第２のスプール支持体と、第１のスプール支持体から第２のスプール支持体へのリボンの移動を引き起こすように構成されたリボン駆動体とを更に備えることができる。印刷ヘッドは、上記被印刷物上にマークを生じさせるためにリボンから被印刷物上にインクを選択的に転写するように構成することができ、印刷リボンと被印刷物とを共に印刷面に対して押圧する。

【0118】

印刷ヘッドは、マークを感熱被印刷物上に生成するように構成することができる。

【0119】

本発明の第２の態様によると、プリンタに対するコントローラが提供される。プリンタは、プリンタに隣接して設けられた被印刷物上に選択的にマークを生成させるように構成された印刷ヘッドであって、該印刷ヘッドが印刷面から離間して配置された第１の構成と、印刷動作中に被印刷物を印刷面に対して押圧するように構成される第２の構成とを有する印刷ヘッドを備える。

【0120】

サーマルプリンタは、第１の構成と第２の構成との間で印刷面に向かい及び該印刷面から離れる印刷ヘッドの移動を引き起こすように構成されて、永久磁石と電磁石とを含む印刷ヘッド駆動組立体を更に備える。

【0121】

電磁石が第１の状態にある時に、永久磁石と電磁石との間に吸引磁力が発生し、電磁石が第２の状態にある時に、永久磁石と電磁石との間に反発磁力が発生し、これら吸引磁力及び反発磁力の各々が、印刷ヘッドを印刷面から離れるように付勢する段階及び印刷面に向かって付勢する段階のうちの一方を行うように構成される。

【0122】

印刷ヘッド駆動組立体は、印刷ヘッドが、第１及び第２の構成の各々にある時に、電磁石が第１の状態にある時の印刷ヘッド駆動組立体によって当該構成に保持され、永久磁石と電磁石との間に発生する上記吸引磁力によって第１及び第２の構成のうちの一方に保持されるように構成される。

【0123】

コントローラは、印刷ヘッド駆動組立体に、印刷面に向かい及び該印刷面から離れる印刷ヘッドの移動を引き起こさせ、更に印刷ヘッドを第１及び第２の構成の各々に保持させるように電磁石の励磁状態を制御するように構成される。

【0124】

コントローラは、印刷ヘッドに被印刷物上にマークを生成する熱を発生させるように印刷ヘッドの励磁を制御するよう更に構成することができる。

【0125】

本発明の第３の態様によると、本発明の第２の態様によるコントローラを備える制御回路が提供される。

【0126】

本発明の第４の態様によると、本発明の第１の態様によるプリンタの動作方法が提供される。

【0127】

本発明の第５の態様によると、プリンタの印刷ヘッド駆動組立体を制御する方法が提供される。プリンタは、プリンタに隣接して設けられた被印刷物上に選択的にマークを生成するように構成される。印刷ヘッドは、印刷ヘッドが印刷面から離間して配置された第１の構成と、印刷動作中に被印刷物を印刷面に対して押圧するように構成される第２の構成とを有する。上記印刷ヘッド駆動組立体は、第１の構成と第２の構成との間で印刷面に向かい及び該印刷面から離れる印刷ヘッドの移動を引き起こすように構成される。印刷ヘッド駆動組立体は、永久磁石と電磁石とを備える。

【0128】

印刷ヘッド駆動組立体は、電磁石が第１の状態にある時に、永久磁石と電磁石との間に吸引磁力が発生し、電磁石が第２の状態にある時に、永久磁石と電磁石との間に反発磁力が発生するように構成される。これら吸引磁力及び反発磁力の各々が、印刷ヘッドを印刷面から離れるように付勢する段階及び印刷面に向かって付勢する段階のうちの一方を行うように構成される。印刷ヘッドは、第１及び第２の構成の各々にある時に、電磁石が第１の状態にある時の印刷ヘッド駆動組立体によって当該構成に保持される。印刷ヘッドは、永久磁石と電磁石との間に発生する上記吸引磁力によって第１及び第２の構成のうちの一方に保持される。

【0129】

本方法は、印刷面に向かい及び該印刷面から離れる印刷ヘッドの移動を印刷ヘッド駆動組立体に引き起こさせるように電磁石の励磁状態を制御する段階を含む。更に本方法は、印刷ヘッドを第１及び第２の構成の各々に保持するように電磁石のこの励磁状態を制御する段階を含む。更に本方法は、印刷動作中に印刷ヘッドが被印刷物を印刷面に対して押圧するように電磁石のこの励磁状態を制御する段階を含む。

【0130】

本方法は、印刷面に向かう印刷ヘッドの移動を印刷ヘッド駆動組立体に引き起こさせるための電磁石に対する第１の制御信号を発生させる段階と、印刷面から離れる印刷ヘッドの移動を印刷ヘッド駆動組立体に引き起こさせるための電磁石に対する第２の制御信号を発生させる段階とを含むことができる。

【0131】

第１の制御信号は、電流を電磁石の巻線内に第１の方向に流すことができる。第１の制御信号は、印刷ヘッド駆動組立体に第１の力出力を発生させることができる。第２の制御信号は、電流を電磁石の巻線内に第１の方向と反対の第２の方向に流すことができる。第２の制御信号は、印刷ヘッド駆動組立体に第２の力出力を発生させることができる。第１及び／又は第２の力出力の大きさは、電流の大きさ及び／又は電流の方向、並びに／或いは印刷ヘッドの位置に依存するものとすることができる。

【0132】

本方法は、印刷動作の開始前に第１の制御信号を発生させる段階を含むことができる。

【0133】

本方法は、印刷動作の完了後に第２の制御信号を発生させる段階を含むことができる。

【0134】

本方法は、印刷動作中に印刷ヘッドによって印刷面に対して作用される力を印刷ヘッド駆動組立体に制御させるための第３の制御信号を発生させる段階を含むことができる。

【0135】

第３の制御信号は、印刷ヘッドを印刷面に対して事前に決定された印刷力で押圧することができる。

【0136】

本方法は、印刷ヘッド位置センサが発生させた信号を受け取り、受け取ったこの出力に基づいて電磁石の上記励磁状態を制御する段階を含むことができる。

【0137】

本方法は、ターゲット印刷ヘッド位置を受け取り、このターゲット印刷ヘッド位置に基づいて上記印刷ヘッド駆動組立体に対する制御信号を発生させる段階を含むことができる。

【0138】

本方法は、印刷ヘッド駆動組立体が発生させるべきターゲット力出力を示すデータを発生させる段階を含むことができる。

【0139】

本方法は、上記ターゲット力出力に基づいてターゲット電磁石電流を示すデータを発生させる段階を含むことができる。

【0140】

上記ターゲット電磁石電流を示すデータは、印刷ヘッド位置データに更に基づくものとすることができる。

【0141】

本方法は、電磁石電流と印刷ヘッド位置及び印刷ヘッド駆動組立体力出力との間の関係を示す基準データに基づいて、ターゲット電磁石電流を示すデータを発生させる段階を含むことができる。

【0142】

このようにして、印刷ヘッド駆動組立体の特性を算入することができる。特に、発生させる印刷ヘッド駆動組立体力出力は、電流構成（例えば、ばね圧縮及び電磁石からの永久磁石の離隔距離）に依存する特定の電磁石電流に対して変動することになることは理解されるであろう。かかる変動は非常に非線形のものである可能性がある。

【0143】

本方法は、電磁石内を流れる実電磁石電流を示すデータを受け取り、受け取ったこのデータに基づいて電磁石の上記励磁状態を制御する段階を含むことができる。

【0144】

本方法は、上記ターゲット電磁石電流を示すデータと上記実電磁石電流を示す信号とに基づいて印刷ヘッド駆動組立体制御信号を発生させる段階を含むことができる。

【0145】

上記実電磁石電流を示すデータは、電流センサの出力から導出されたデータを含むことができる。

【0146】

当然ながら、本発明の第１及び第２の態様の状況で説明した特徴を、本発明の第３の態様と組み合わせることができ、その逆もまた同様であることは理解されるであろう。

【0147】

本発明の第６の態様によると、プリンタを動作させる方法が提供される。本方法は、本発明の第５の態様の方法に従って、印刷ヘッド駆動組立体を制御する段階を含む。更に本方法は、印刷動作中にプリンタに隣接して設けられた被印刷物上にマークを生成するように印刷ヘッドを選択的に励磁する段階を含む。

【0148】

本方法は、印刷面に向かう印刷ヘッドの移動を印刷ヘッド駆動組立体に引き起こさせ、印刷ヘッドを印刷面に対して押圧するための電磁石に対する第１の制御信号を発生させる段階を含むことができる。更に本方法は、印刷ヘッドが印刷面に対して押圧されている間に、被印刷物上にマークを生成する熱を発生させるように印刷ヘッドを選択的に励磁する段階を含むことができる。更に本方法は、印刷面から離れる印刷ヘッドの移動を印刷ヘッド駆動組立体に引き起こさせるための電磁石に対する第２の制御信号を発生させる段階を含むことができる。

【0149】

更に本方法は、印刷ヘッドが印刷面に対して押圧されている間に、印刷ストロークを実施するために印刷ヘッドを印刷面に対して平行な方向に移動させるための制御信号を発生させる段階を含むことができる。更に本方法は、この印刷ストローク中に、被印刷物上にマークを生成する熱を発生させるために印刷ヘッドを選択的に励磁する段階を含むことができる。

【0150】

印刷ヘッドは、上記印刷ストローク中に複数回励磁することができる。印刷ヘッドは、この印刷ストローク中に複数回励磁することができ、これにより被印刷物上の複数のそれぞれの被印刷物場所に複数のそれぞれのマークが生成される。

【0151】

本発明の第７の態様によると、サーマルプリンタ用の印刷ヘッドであって、印刷ヘッドの第１の面に付随し、各々が、印刷ヘッドに隣接して設けられた被印刷物上にマークを生成するように選択的に励磁されるように構成された複数の印刷要素と、印刷ヘッドの位置を示す信号を発生させるように配列され、この第１の面のほぼ反対側にある印刷ヘッドの第２の面に付随する印刷ヘッド位置センサとを備える印刷ヘッドが提供される。

【0152】

この種の印刷ヘッド位置センサを設けることによって、印刷ヘッド位置を正確に制御することが可能になる。

【0153】

印刷ヘッド位置センサは、印刷面に向かい及び該印刷面から離れる印刷ヘッドの移動中に印刷ヘッドの一部分と基準場所との間の離隔距離を示す信号を発生させるように構成することができる。

【0154】

上記基準場所は、印刷面から実質的に固定された離隔距離にて設けることができる。印刷面は、印刷動作中に印刷ヘッドを押圧する面を含むことができる。

【0155】

基準場所は、印刷ヘッド組立体の構成要素によって設けることができる。印刷ヘッドの一部分と基準場所との間の離隔距離を示す信号は、印刷面と相対的な印刷ヘッドの位置を示すことができる。

【0156】

印刷ヘッド位置センサは、基準場所から信号を受け取るように配列されたレシーバを備えることができる。基準場所を、ターゲットと呼ぶことができる。

【0157】

印刷ヘッド位置センサは、上記基準場所に向かって信号を放出するように配列されたエミッタを備えることができる。

【0158】

エミッタは、例えば赤外放射線等の放射線を放出するように配列することができる。

【0159】

レシーバは、基準場所によって反射された反射信号を受け取るように配列され、該反射信号がエミッタによって放出された信号に基づくことができる。

【0160】

レシーバは、例えば赤外放射線等の放射線を検出するように配列することができる。レシーバとエミッタとは、補完的な放出能力と検出能力とを有するように選択することができる。

【0161】

印刷ヘッドは、レシーバが感受した信号に基づいて出力を発生させるように配列された回路を更に備えることができる。

【0162】

上記の回路は増幅器を備えることができる。印刷ヘッドにおいてセンサ信号を処理することによって、プリンタに渡すべき信号がレシーバが発生させるものよりも大きいものであることが可能になり、これによりノイズに対する耐性が高まる。

【0163】

出力は、レシーバが感受した信号の振幅に基づくものとすることができる。

【0164】

印刷要素は、被印刷物上にマークを生成するためにインク担持リボンから被印刷物へのインクの転写を引き起こすためにインクを加熱する加熱要素とすることができる。或いは、印刷要素は、感熱被印刷物上にマークを生成するための熱を発生させる加熱要素とすることができる。

【0165】

印刷要素は、その線形アレイで配列することができる。使用時には、印刷要素の線形アレイは、印刷ヘッドのそばを通るリボン及び／又は被印刷物の移動方向に対して垂直な方向に構成することができる。

【0166】

本発明の第８の態様によると、プリンタ用の印刷ヘッドが提供される。プリンタは、印刷面に向かい及び該印刷面から離れる印刷ヘッドの移動を引き起こすように構成されて、電磁石と印刷ヘッドとを含む印刷ヘッド駆動組立体を備える。印刷ヘッドは、その第１の面に付随し、各々が、印刷ヘッドに隣接して設けられた被印刷物上にマークを生成するように選択的に励磁されるように構成された複数の印刷要素を備える。印刷ヘッドは、印刷ヘッド駆動組立体制御信号を上記印刷ヘッド駆動組立体に供給するように構成された印刷ヘッド駆動組立体制御接続部を更に備える。

【0167】

本発明の第９の態様によると、本発明の第７及び第８の態様の片方又は両方による印刷ヘッドを備えるプリンタが提供される。プリンタはサーマルプリンタとすることができる。プリンタは熱転写プリンタとすることができる。熱転写プリンタは、インク担持リボンの第１及び第２のスプールをそれぞれ受容する第１及び第２のスプール支持体を備えることができる。熱転写プリンタは、これら第１のスプールと第２のスプールとの間で第１の方向のリボン移送を引き起こすように配列されたリボン駆動体を備えることができる。

【0168】

プリンタは、印刷ヘッドからの出力を受け取り、受け取った出力に基づいてプリンタの動作を制御するように配列されたコントローラを更に備えることができる。

【0169】

受け取った出力に基づいてプリンタの動作を制御する段階は、印刷ヘッドの位置を示す信号に基づいて印刷ヘッドの位置を制御するための制御信号を発生させる段階を含むことができる。

【0170】

当然ながら、本発明の上記の態様のうちの何れかのものの状況で説明した特徴を、本発明の他の態様と組み合わせることができることは理解されるであろう。例えば、第１の態様のプリンタの状況で説明したコントローラの動作を、第２の態様のコントローラによって実施することができる。同様に、第４、第５、及び第６の態様の方法の特徴を、第２の態様のコントローラ又は第１の態様のプリンタによって実施することができる。

【0171】

更に、本発明の第４、第５、及び第６の態様のうちの何れか１つによる方法を実施するように配列されたコントローラが提供される。更に、上記で説明した方法は、何れかの好適な形態で実装することができる。従って、本発明はまた、上記で説明した方式でプリンタを制御するようにプリンタのプロセッサによって実行することができるコンピュータプログラムを提供する。かかるコンピュータプログラムは、無形の非一時的コンピュータ読み取り可能媒体等のコンピュータ読み取り可能媒体上に記憶することができる。

【0172】

これより本発明の実施形態を、添付図面を参照しながら例として説明することにする。

【図面の簡単な説明】

【0173】

【図1】本発明によるプリンタの概略図である。

【図2】図１のプリンタの更に詳細な正面図である。

【図3】図１及び図２のプリンタの更に詳細な斜視図である。

【図4】待機構成にある図１のプリンタの一部の正面図である。

【図5a】第１の構成にある図１のプリンタの一部の更に詳細な部分切り欠き正面図である。

【図5b】第２の構成にある図１のプリンタの一部の更に詳細な部分切り欠き正面図である。

【図6a】第１の構成にある図１のプリンタの印刷ヘッド駆動組立体の概略断面図である。

【図6b】第２の構成にある図１のプリンタの印刷ヘッド駆動組立体の概略断面図である。

【図7】図５ａ及び図５ｂの印刷ヘッド駆動組立体の構成要素が発生させた力を示すグラフである。

【図8a】第１の構成にあり、第１の励磁状態にある図６ａの印刷ヘッド組立体の概略断面図である。

【図8b】第１の構成にあり、第２の励磁状態にある図６ａの印刷ヘッド組立体の概略断面図である。

【図9】図８ａ及び図８ｂそれぞれに示す励磁状態にある図６ａ及び図６ｂの印刷ヘッド組立体の構成要素が発生させた力を示すグラフである。

【図10】図６ａ及び図６ｂの印刷ヘッド駆動組立体の構成要素が発生させた印刷力及び電流の波形を示すグラフである。

【図11】図１０の印刷力及び電流の波形をより詳細に示すグラフである。

【図12】代替的な印刷力及び電流の波形を示すグラフである。

【図13】図６ａ及び図６ｂの印刷ヘッド駆動組立体の構成要素が発生させた代替的な印刷力及び電流の波形を示すグラフである。

【図14】図１３の印刷力及び電流の波形をより詳細に示すグラフである。

【図15】本発明の印刷ヘッド駆動組立体に対する制御アルゴリズムを示すフロー線図である。

【図16】本発明の代替的実施形態による印刷ヘッド組立体の概略断面図である。

【図17a】本発明の１つの実施形態による印刷ヘッドの下面の概略図である。

【図17b】本発明の１つの実施形態による印刷ヘッドの上面の概略図である。

【図18】図１７ａ及び図１７ｂに示す印刷ヘッド上に設けられた回路の概略図である。

【図19】図１８の回路の出力を処理するために設けられた回路の概略図である。

【図20】図１９の回路が発生させた例示的な信号波形の概略図である。

【図21】印刷ヘッド駆動組立体制御構成を概略的に示す図である。

【図22】印刷ヘッド駆動組立体の特性に関する基準データのグラフである。

【図23】本発明の１つの実施形態によるプリンタ制御構成を概略的に示す図である。

【図24】図１のプリンタの印刷ヘッドに対して作用する力を示す概略図である。

【発明を実施するための形態】

【0174】

図１を参照すると、インク担持リボン２がリボン供給スプール３上で供給され、印刷ヘッド４を通過して、リボン巻取スプール５によって巻き取られる熱転写プリンタ１が例示されている。リボン供給スプール３はステッピングモータ６によって駆動され、それに対してリボン巻取スプールはステッピングモータ７によって駆動される。例示している実施形態では、リボン供給スプール３は、そのステッピングモータ６の出力シャフト６ａ上に装着され、それに対してリボン巻取スプール５は、そのステッピングモータ７の出力シャフト７ａ上に装着される。ステッピングモータ６、７は、ステッピングモータ６がリボンを繰り出すようにリボン供給スプール３を回転させ、それに対してステッピングモータ７がリボンを巻き取るようにリボン巻取スプール５を回転させるプッシュ－プルモードで動作するように配列することができる。かかる配列では、モータの制御によってリボン内の張力を決定することができる。熱転写プリンタのスプールの間でテープを移送するためのかかる配列は、本発明者らの先行米国特許ＵＳ第７，１５０，５７２号に説明されており、その内容は引用によって本明細書に組み込まれている。

【0175】

他の実施形態では、リボンは、リボン供給スプール３から印刷ヘッド４のそばを通過させてリボン巻取スプール５へと他の手法で給送することができる。例えば、リボン巻取スプール５のみをモータによって駆動することができ、それに対してリボン供給スプール３は、リボンの動きに対する抵抗力を与え、リボン内に張力を引き起こす。すなわち、幾つかの実施形態ではリボン供給スプール３を駆動するモータ６を必要としないことができる。リボン移動に対する抵抗力は、供給スプールの滑りクラッチ配列によって与えることができる。幾つかの実施形態では、リボン供給スプール３及びリボン巻取スプール５を駆動するモータは、ステッピングモータ以外のモータとすることができる。例えば、リボン供給スプール３及びリボン巻取スプール５を駆動するモータは直流（ＤＣ）モータとすることができる。一般的に、リボン供給スプール３及び／又はリボン巻取スプール５を駆動するモータは、トルク制御モータ（例えばＤＣモータ）又は位置制御モータ（例えばステッピングモータ又はＤＣサーボモータ）とすることができる。

【0176】

リボン供給スプール３によって繰り出されたリボンは、ガイドローラー８を通過し、その後、印刷ヘッド４及び更なるガイドローラー９を通過し、続いてリボン巻取スプール５によって巻き取られる。

【0177】

印刷ヘッド４は、印刷を行うためにリボン２及び被印刷物１０を印刷面１１に対して押圧する。印刷ヘッドは、例えば、リボン２からインクピクセルを取り出してそれを被印刷物１０上に付着させるように各々が配列された複数の印刷要素を備える熱転写プリンタヘッドとすることができる。印刷面１１は、好適には印刷ローラー（例えば連続印刷モードの場合）又はプラテン（例えば連続印刷モード又は断続印刷モードの場合）とすることができる。

【0178】

矢印Ａで示しているように、印刷ヘッド４は、そのそばを通るリボン２及び被印刷物１０の進行方向に対して略平行な方向に移動可能である。更に、矢印Ｂで示しているように、印刷ヘッド４は、被印刷物１０との接触状態に出入りするようにリボン２を移動させる（印刷ヘッドを通過する時に）ために、被印刷物１０に向かう及び被印刷物から離れるように移動可能である。

【0179】

次に図２及び図３を参照しながら、プリンタ１をより詳細に説明する。印刷ヘッド４は、旋回軸１４の回りの回転に向けて印刷ヘッドキャリッジ１３に旋回可能に装着され、これにより印刷面１１（図１及び図２にのみ示している）に向かって又は印刷面から離れるように印刷ヘッド４を移動させることが可能になる。旋回軸１４は、図２の平面に対して実質的に直角な方向に延びるシャフトであり、旋回軸の回りの構成要素の旋回移動は、図２の平面内の移動である。

【0180】

印刷ヘッドキャリッジ１３は、固定された直線軌道１５に沿ってプリンタ１の底板１６と相対的に変位可能である。更に、リボン２がローラー９と印刷ヘッド４との間を通過する時にリボン２を誘導するガイドローラー１２が印刷ヘッドキャリッジ１３に装着され、印刷動作中に印刷ヘッド４の周囲の適切なリボン角度を確実にする。

【0181】

使用時には、リボンをリボンカセット（図示していない）上に装着することができる。リボンカセットがプリンタ１の内部に設置される時に、ガイドローラー８、９（図２に示している）は、それぞれの支持ピン８ａ、９ａ（図３に示している）によって支持される。

【0182】

リボン移動の方向の印刷ヘッドキャリッジ１３の位置（従って、この方向の印刷ヘッド４の位置）は、モータ１７（図３に示している）によって制御される。モータ１７は、底板１６の背後に置かれ、モータ１７の出力シャフト１７ａ上に装着された滑車輪１８を駆動する。更に滑車輪１８は、更なる滑車輪２０の周囲に延びる印刷ヘッド駆動ベルト１９を駆動する。印刷ヘッドキャリッジ１３は、印刷ヘッド駆動ベルト１９に固着される。この場合時計回り方向の滑車輪１８の回転（図２に見られるように）が、印刷ヘッドキャリッジ１３、従って、印刷ヘッド４を左に駆動し、それに対して反時計回り方向の滑車輪１８の回転が、印刷ヘッド４を右に駆動する。

【0183】

ベルト１９は、可撓性連結機構の形態にあると考えることができる。しかしながら、可撓性連結機構という用語は、ベルトが弾性的に動作することを意味するものではない。すなわち、ベルト１９は、印刷ヘッド４のそばを通るリボン２及び被印刷物１０の進行方向に対して略平行な方向（すなわち、滑車１８と２０との間に延びる方向）に比較的非弾性的である。当然ながら、ベルト１９は、それが滑車１８、２０の周囲を移動することを可能にするために、印刷ヘッド４のそばを通るリボン２及び被印刷物１０の進行方向に対して垂直な方向に屈曲することになることは理解されるであろう。しかしながら一般的に、この比較的な非弾性によって、モータ１７によって引き起こされた滑車輪１８の何れかの回転が、印刷ヘッドキャリッジ１３、従って印刷ヘッド４に伝達されてその移動を引き起こすことが確実になることは理解されるであろう。ベルト１９は、例えば、鉄筋を有するポリウレタンタイミングベルトとすることができる。例えば、ベルト１９は、米国ニュージャージーのＢＲＥＣＯｆｌｅｘ ＣＯ．，Ｌ．Ｌ．Ｃ．によって製造されたＡＴ３ ＧＥＮ ＩＩＩ Ｓｙｎｃｈｒｏｆｌｅｘ Ｔｉｍｉｎｇ Ｂｅｌｔとすることができる。

【0184】

図２に示すように、印刷ヘッド４は、支持アーム２１の第１の側に装着され、支持アーム２１は、旋回軸１４の回りに旋回するように配列される。旋回軸１４に関する印刷ヘッド４の移動の弧が、旋回軸１４と相対的な印刷ヘッド４の場所によって決定され、更にこの場所は、支持アーム２１の長さによって決定される。

【0185】

印刷面１１に向かう及び印刷面から離れる印刷ヘッド４の移動、並びにリボン２、被印刷物１０、及び印刷面１１に対する印刷ヘッド４の押圧は、下記でより詳細に説明する印刷ヘッド駆動組立体２２によって制御される。

【0186】

例えば、スプール３、５の間のリボン移動（例えばモータ６、７による）、印刷面１１に向かう及び印刷面から離れる印刷ヘッドの移動（例えば印刷ヘッド駆動組立体２２による）、及び印刷面１１に対して平行な方向の印刷ヘッド４の移動（例えばモータ１７による）等のプリンタ１の様々な動作は、コントローラ５０によって制御される。

【0187】

印刷ヘッド駆動組立体２２の第１の構成要素が、印刷ヘッドキャリッジ１３の旋回軸１４の回りに旋回するように配列された印刷ヘッド駆動組立体アーム３０上に装着される。従って、印刷ヘッド駆動組立体２２の第１の構成要素は、旋回軸１４との明確に定義された関係に従って、移動する。印刷ヘッド駆動組立体２２の第２の構成要素が、支持アーム２１上に装着される。印刷ヘッド駆動組立体２２の第１及び第２の構成要素は、印刷ヘッド駆動組立体２２の作用によって印刷ヘッド４を印刷面１１に向かう又は印刷面から離れるように移動させるために、互いに引きつけ合う又は跳ね返し合うように構成することができる。印刷ヘッド駆動組立体２２の第１及び第２の構成要素の各々が回りに旋回するように配列された共通の旋回軸１４を所与として、印刷ヘッド駆動組立体２２の２つの構成要素の互いに対する引きつけ又は跳ね返しは、旋回軸１４の回りの弧内のこれらの構成要素のうちの少なくとも一方の移動を引き起こすことになることは理解されるであろう。

【0188】

印刷ヘッド４、印刷ヘッド支持アーム２１、印刷ヘッド駆動組立体２２、及び印刷ヘッド駆動組立体アーム３０を、まとめて印刷ヘッド組立体５１と呼ぶことができる。

【0189】

印刷ヘッド駆動組立体アーム３０上には軸受３１が装着される。使用時には、軸受３１は、プリンタ１の底板１６に固着された支承面３２を支持する。印刷ヘッド駆動組立体アーム３０と印刷ヘッドキャリッジ１３との間にばね３３が設けられ、印刷ヘッド駆動組立体アーム３０を旋回軸１４の回りに時計回り方向に回転する（図２に見られるように）ように付勢するように配列される。支承面３２の第１の部分３４は、直線軌道１５に対して実質的に平行な方向に延び、これにより直線軌道１５に沿う印刷ヘッドキャリッジ１３の前後の移動（図１に矢印Ａで示している）中に、軸受３１は、支承面３２の第１の部分３４を支持し、印刷ヘッド駆動組立体アーム３０（及びそこに添着された印刷ヘッド駆動組立体２２の第１の構成要素）が印刷面１１に向かう又は印刷面から離れるように移動しないように旋回軸１４に対する印刷ヘッド駆動組立体アーム３０の角度位置が維持されるようにする。

【0190】

しかしながら、直線軌道１５に沿う印刷ヘッドキャリッジ１３の前後の移動中に、印刷ヘッド駆動組立体の何れかの延長又は収縮が、印刷面１１に向かう方向又は印刷面から離れる方向それぞれに印刷ヘッド４（印刷ヘッド駆動組立体２２の第２の構成要素に固着された）を移動させることになることは理解されるであろう。

【0191】

支承面３２は、印刷面１１から斜方に離れる、支承面３２の左手端部に配置された第２の部分３５を更に備える。従って、印刷ヘッドキャリッジ１３を左に移動させる（図２に見られるように）時に、軸受３１は支承面３２に対して荷重を加えるようにされ（ばね３３の付勢作用の下で）、支承面３２を辿って印刷面１１から斜方に離される。かかる移動は、印刷ヘッド駆動組立体アーム３０が旋回軸１４の回りに時計回り方向に回転し（図２に見られるように）、これにより印刷ヘッド駆動組立体２２の第１の構成要素を印刷面１１から離れるように移動させることを可能にする。印刷ヘッド駆動組立体２２の何れか所与の構成に関して、かかる移動は、印刷ヘッド４を印刷面１１から離れるように移動させることにもなることは理解されるであろう。従って、印刷ヘッドキャリッジ１３を左に移動させる（図２に見られるように）時に、印刷ヘッド組立体５１の全ての構成要素が共に左に移動することになる。更に、軸受３１が支承面３２を辿って印刷面１１から斜方に離れると、印刷ヘッド組立体５１の構成要素の全てが共に旋回軸１４の回りに時計回り方向に回転し（図２に見られるように）、これにより印刷ヘッド組立体５１を印刷面１１から離れるように移動させる。

【0192】

次に図４を参照すると、印刷ヘッド組立体５１は、軸受３１が支承面３２の第２の部分３５と係合された構成で示されている。この構成を待機構成と呼ぶことができる。印刷ヘッド駆動組立体アーム３０が旋回軸１４の回りに回転されて示され、印刷ヘッド駆動組立体２２（従って、印刷ヘッド２）が印刷面１１から離れて持ち上げられるようになる。この位置は、通常の印刷動作中には用いられない。しかしながら保守操作中又は例えばプリンタリボンが交換される時に、リボン経路への容易なアクセスを可能にするためにこの構成を用いることができる。特に、プリンタリボンは通常は印刷ヘッド４によって誘導されるものの、印刷ヘッド組立体５１（従って、同様に印刷ヘッド駆動組立体アーム３０、印刷ヘッド駆動組立体２２、支持アーム２１、及び印刷ヘッド４）が待機構成（図４に示している）にある時には、印刷ヘッド４は、ガイドローラー８と９（図１及び図２に示している）との間に延びるリボンと干渉せず、リボンを容易に取り外して交換することが可能になる。

【0193】

図５ａ及び図５ｂにより詳細に示すように、印刷ヘッド駆動組立体２２は、コイル２４と強磁性要素２５とを備える電磁石２３を備える。強磁性要素は、軟質磁気材料（例えば鉄又は軟鋼等の鉄系金属）から好適に形成される。コイル２４は、環状ボビン（図示していない）の周囲に巻き付けられた絶縁線（例えば銅線）を備え、強磁性要素２５内の相応するサイズの環状凹部内に挿入される。環状凹部は、コイル２４を囲む強磁性要素２５の外側部分２５ａと、コイル２４によって囲まれた強磁性要素２５の内側部分２５ｂとの間に定義される。

【0194】

外側部分２５ａ及び内側部分２５ｂは、共通軸Ａ１の回りに略回転対称であり、これらの両方が軸Ａ１に沿って同じ延び幅で延びる。ほぼ下向き（図５ａ及び図５ｂに示している向き）に面した内側部分２５ｂの面は、外側部分２５ａの外面に対して平行であるが、外面から僅かにオフセットされて延びる。より詳細には、内側部分２５ｂの面は、外側部分２５ａが内側部分２５ｂよりも軸Ａ１に沿って遠方に延びるように外側部分２５ａの外面から後退している。下記でより詳細に説明するように、内側部分２５ｂの下面上には保持平面３６が、その下面（図５ａ及び図５ｂに示している向きにある）が外側部分２５ａの外面との共通平面の直近で延びるように設けられる。

【0195】

強磁性要素２５の軟磁性は、強めるべきコイル２４に電流が通される時に、強磁性要素２５の低磁気抵抗材料内を優先的に流れる磁場を発生させることを可能にする。電磁石２３は印刷ヘッド駆動組立体アーム３０に取り付けられ、更に印刷ヘッド駆動組立体アーム３０は、帯同移動に向けて印刷ヘッドキャリッジ１３に取り付けられる（旋回軸１４を介して）。電磁石２３は、印刷ヘッド駆動組立体２２の第１の構成要素を定義する。

【0196】

印刷ヘッド駆動組立体２２は、ターゲット２６を更に備える。ターゲットは、軟磁性材料（例えば鉄又は軟鋼等の鉄系金属）から形成され、概ねカップ形のものである。ターゲット２６は、平坦中心部分２６ｂから離れるように延びるリム部分２６ａを備える。平坦中心部分２６ｂは概ね円盤形のものであり、リム部分２６ａは、この円盤の周囲を巡って円盤から第１の方向に延びる。図５ａ及び図５ｂに例示しているように、リム部分２６ａ及び中心部分２６ｂは、軸Ａ２に関して概ね回転対称である。

【0197】

ターゲット２６は、第１の側（印刷ヘッド４が装着された）と反対の支持アーム２１の第２の側で支持アーム２１上に固定装着される。リム部分２６ａは、支持アーム２１から離れる方向に円盤部分２６ｂから延び、強磁性要素２５に向かって延びる。リム部分２６ａの内部には円筒形凹部が定義される。

【0198】

印刷ヘッド駆動組立体２２は、永久磁石２７を更に備える。永久磁石２７は円盤形のものであり、リム部分２６ａの内部に形成された円筒形凹部の内部で平坦中心部分２６ｂに装着される。永久磁石２７は、外側リム部分２６ａの内部で概ね同心状に平坦中心部分２６ｂ上に装着される（従って、軸Ａ２に中心が定められる）。ターゲット２６の外側リム部分２６ａは永久磁石２７を囲む。リム部分２６ａは、永久磁石２７の厚みにほぼ等しい量だけ中心部分２６ｂから延びる。従って、支持アーム２１から最も遠い永久磁石２７の面は、リム部分２６ａの外面との共通平面内に延びる、又は共通平面の直近で延びる。

【0199】

外側リム部分２６ａは、永久磁石２７の外径よりも大きい内径を有する。従って、これらの間に環状凹部が形成される。

【0200】

永久磁石２７の外径は、強磁性要素２５の内側部分２５ｂの直径に実質的に等しい。同様に、強磁性要素２５の外側部分２５ａの内径及び外径は、ターゲット２６のリム部分２６ａの相応する内径及び外径と同様の寸法のものである。従って、ターゲット２６の内部に形成された環状凹部（すなわち、永久磁石２７とリム部分２６ａとの間の）と、強磁性要素２５（外側部分２５ａと内側部分２５ｂとの間の）とは同様の半径方向延び幅を有する。

【0201】

印刷ヘッド駆動組立体２２の第２の構成要素は、ターゲット２６及び永久磁石２７から形成される。

【0202】

ある実施形態では、強磁性要素２５は、例えば、３０ｍｍの外径を有し、軸Ａ１に沿って２０ｍｍの長さを有することができる。コイル２４は、およそ３３０ターンの０．５ｍｍ径の電線を備えることができる。

【0203】

永久磁石２７は、外部磁場が存在しない場合に磁化を概ね保持する材料（すなわち硬磁性材料）から形成される。適切な硬磁性材料は、例えばネオジムグレードＮ４２とすることができる。代替的な硬磁性材料は、例えばサマリウム－コバルトとすることができる。硬磁性材料は、永久磁石に高い磁気強度を与えるように選択することができる。

【0204】

ある実施形態では、永久磁石２７は、１４ｍｍの外径と、２ｍｍの内径を有する内部凹部と、４ｍｍの厚み（軸Ａ２に対して平行な方向の）とを有することができる。ターゲット２６は、３０ｍｍの外径と、７ｍｍの厚み（軸Ａ２に対して平行な方向の）とを有することができる。

【0205】

しかしながら、代替的な材料及び寸法を必要に応じて用いることができることは理解されるであろう。上記で説明したように、印刷ヘッド駆動組立体２２の２つの構成要素は、各構成要素が共通平面内（すなわち図５ａ及び図５ｂの平面内）における旋回軸１４の回りの回転に向けて印刷ヘッド駆動組立体アーム３０及び支持アーム２１のそれぞれのものの上に装着されるように配列される。

【0206】

印刷ヘッド４が印刷面１１から離間して配置された位置にある時、すなわち第１の構成（図５ａに示している）において、印刷ヘッド駆動組立体２２の第１及び第２の構成要素が有する構成要素は、軸Ａ１と軸Ａ２とが共直線であるようにほぼ同心状に配列される。その一方で、印刷ヘッド４が、印刷面１１に向かって延ばされる構成（すなわち図５ｂに示している第２の構成）にある時に、印刷ヘッド駆動組立体２２の第２の構成要素は、軸Ａ１と軸Ａ２とが互いに対して傾くように第１の構成要素に対して回転される。しかしながら、アーム２１、３０の長さ（例えば７５ｍｍの領域内にあるものとすることができる）、及び第２の構成における第１の構成要素と第２の構成要素との間の比較的小さい離隔距離（例えば５ｍｍの領域内にあるものとすることができる）は、軸Ａ１と軸Ａ２とが正確には共直線ではない場合であっても、印刷ヘッド駆動組立体の第１の構成要素と第２の構成要素とが依然として互いにほぼ整列されるのが確実にされることは理解されるであろう。

【0207】

当然ながら、他の配列も可能であることは理解されるであろう。例えば、第１の構成要素の装着位置と第２の構成要素の装着位置とを逆にすることができる（すなわち、第１の構成要素が支持アーム２１上に装着される等である）。

【0208】

印刷ヘッド駆動組立体２２は、ばね２８を更に備える。ばね２８はコイルばね２８であり、永久磁石２７とリム部分２６ａとの間に形成された環状凹部の内部に受容される。更にばね２８は、第１の構成において軸Ａ１及びＡ２と整列されて同心である。ばね２８は、印刷ヘッド駆動組立体２２の第１の構成要素と第２の構成要素とを互いに離れるように（下記でより詳細に説明するように）ように付勢する圧縮ばねである。ばねは、例えば、米国ニューヨーク州ブルックリンのＬｅｅ Ｓｐｒｉｎｇｓによって製造された部品番号ＬＣ０５５Ｋ０１Ｓを有するばねとすることができる。ある実施形態では、ばねは、１９ｍｍ前後の自由（すなわち非圧縮）長さを有することができる。しかしながら使用時には、かかるばねは、印刷ヘッド駆動組立体２２の組み立ての前におよそ１１ｍｍだけ予備圧縮することができる。すなわち、通常動作の際に最も伸びた状態で、ばね２８は、その弛緩状態からなおも１１ｍｍ前後だけ圧縮された状態にあるものとすることができる。

【0209】

ばね２８は、印刷ヘッド駆動組立体２２の第１及び第２の構成要素の各々の一部分に対して荷重を加えるように配列することができる。例えば、幾つかの実施形態では、ばね２９の第１の端部を、コイルボビン（図示していない）内に設けられた特徴部の中に受容することができる。ばね２９の第２の端部は、永久磁石２７の周囲に設けられた環状スペーサ（図示していない）内に設けられた特徴部の中に受容することができる。

【0210】

印刷ヘッド駆動組立体は、制限ねじ３７を更に備える。制限ねじ３７は、永久磁石２７の内部にある中心凹部を通過し、ターゲット２６に、その内部に設けられた孔との螺合によって固着される。制限ねじ３７は、軸Ａ２と概ね同心である。しかしながら、制限ねじ３７は、ターゲット２６及び永久磁石２７の上面を越えて延びる。特に、制限ねじは、強磁性要素２５の内側部分２５ｂの内部に設けられた凹部の中に延び込む。制限ねじ３７は、ねじ軸３７ｂよりも大きいねじ頭３７ａを備える。ねじ頭３７ａは、内側部分２５ｂの内部にある凹部の内部に受容されるが、使用時には凹部の壁と接触しない。制限ねじ３７のねじ軸３７ｂは、保持板３６の内部に設けられたスロット３６ａを通過する。スロット３７ａは、図５ａに示している向きに図の平面から飛び出す方向にねじ軸３７ｂの直径よりも大きいがねじ頭３７ａの直径よりも小さい幅を有する。従って、保持板３６は、制限ねじ３７のねじ頭３７ａがスロット３６ａを通過するのを防止し、これにより支持アーム２１が旋回軸１４の回りに印刷ヘッド駆動組立体アーム３０と相対的に事前に決定された角度量よりも大きく回転するのを防止するように構成される。

【0211】

従って、制限ねじ３７と保持板３６とは協働して、印刷面１１が所定の場所にない時にプリンタの本体から離れる印刷ヘッド４の延び過ぎを防止する。

【0212】

保持板３６は、例えば、強磁性要素２５と同様の軟磁性材料（例えば軟鋼）から形成することができ、従って、強磁性要素２５と同じ方式で磁場を誘導するように機能することができる。従って、保持板３６は、強磁性要素２５の一部と考えることができる。

【0213】

印刷ヘッド駆動組立体２２は、図５ｂに最も明確に示している緩衝器２９を更に備える。緩衝器２９は、対峙する永久磁石２７の面と強磁性要素２５（又はより具体的には保持板３６）の内側部分２５ｂの面との間に設けられた薄いゴム円盤である。緩衝器２９は、永久磁石２７と強磁性要素２５との間の直接接触を防止し、従って、これらの間の最小離隔距離を維持する。

【0214】

磁力の大きさと引きつけられる磁性体の間の離隔距離との間の公知の関係（すなわち、力の大きさが離隔距離の二乗にほぼ反比例すること）を所与として、緩衝器２９を含めることによって、永久磁石２７と強磁性要素２５との間の過度の吸引力が防止されることは理解されるであろう。すなわち、緩衝器２９の不在時に永久磁石２７と強磁性要素２５とが直接接触することが許されたならば、これらの間の吸引力は、使用時にそれに打ち勝つことができない程大きいものである可能性がある。当然ながら、過度の力が発生するのを防止するために、例えば、支持アーム２１の幾分かの部分と印刷ヘッドキャリッジ１３との間の相対移動を防止する何れか他の形態の機械的止め具又は同様のもの等の代替的な技法及び配列を用いることができる。従って、緩衝器２９は、印刷ヘッド駆動組立体２２の必須構成要素ではない。

【0215】

図５ａに例示している配列では、すなわち、印刷ヘッド４が印刷面１１から離間して配置された位置（すなわち第１の構成又は第１の位置）にある場合には、永久磁石２７とターゲット２６と強磁性要素２５が磁気回路を形成する。この磁気回路を、永久磁石２７、ターゲット２６、及び強磁性要素２５の内部の磁場Ｍ１の経路を概略的に示す図６ａに更に例示している。特に、磁力線は、強磁性要素２５の内側部分２５ｂの下面に形成されたＳ極から強磁性要素２５の内側部分２５ｂを通って流れ、その後、強磁性要素２５の外側部分２５ａに移る。続いて磁場Ｍ１は、強磁性要素２５の外側部分２５ａの下面（Ｎ極を形成する）とターゲット２６のリム部分２６ａの上面（Ｓ極を形成する）との間にある第１の空隙ｇ１を通過する。更に磁場Ｍ１は、ターゲット２６のリム部分２６ａを下へと通過し、ターゲット２６の中心部分２６ｂを経て永久磁石２７の下面に至る。最終的に、磁場Ｍ１は、永久磁石２７を通過し、更に永久磁石２７の上面（Ｎ極）と強磁性要素２５の内側部分２５ｂの下面（Ｓ極）との間にある第２の間隙ｇ２を通過する。間隙ｇ２は緩衝器２９が実質的に占有することができることは理解されるであろう。すなわち、間隙ｇ２を空隙としないことができる。しかしながら、緩衝器２９は、空気のものと同様の導磁率を有する材料から形成することができる。

【0216】

両方共に強磁性材料から形成された強磁性要素２５及びターゲット２６を設けることによって、比較的高い導磁率（又は低い磁気抵抗）の経路が与えられる。これにより、本説明の磁気回路が完成すること、及び所望の効果を引き起こすように磁力が集中すること（すなわち、印刷ヘッド駆動組立体２２の第１の構成要素と第２の構成要素との間に磁力を発生させること）が確実になる。更に、かかる力は、ターゲット２６、特にリム部分２６ａ、及び強磁性要素２５の外側部分２５ａを設けなくても存在することになるが、これらの要素は、磁場Ｍ１に対して低い磁気抵抗（すなわち高い導磁率）の帰還経路を与え、強磁性要素２５と永久磁石２７との間の磁気相互作用を強める、すなわち、帰還経路が設けられない配列と比較して動作に必要とされる同じ力を得るのに低い総磁場強度しか必要とされない。完全な磁気回路の形成は、所与の強度の磁力のより効率的な使用を可能にする。

【0217】

更に、磁気経路Ｍ１の明確に定義された性質は、上記で説明した構成（すなわち、図５ａ及び図６ａに例示している、印刷ヘッド４が印刷面１１から離間して配置された位置にあり、永久磁石２７が強磁性要素２５に近い第１の構成）と、図５ｂ及び図６ｂに例示している、印刷ヘッド４が印刷面１１に近い（すなわち、永久磁石２７が強磁性要素２５から離間している）第２の構成（又は第２の位置）との間でとり得る対比を強める。

【0218】

第２の構成では、永久磁石２７と強磁性要素２５との間にそれ程明確には定義されない低い磁気抵抗の磁気回路しか形成されず、従って、これらの間の吸引力は、第１の構成に対して減弱される。特に、第２の構成では、拡大した第１及び第２の空隙ｇ１’、ｇ２’が、永久磁石２７と強磁性要素２５との間の磁気相互作用の著しい弱化に寄与する。磁気経路Ｍ１’が示されているが、間隙ｇ１’及びｇ２’は、全体経路Ｍ１’のうちのかなりの分量を占める（特に、経路Ｍ１’のうちで間隙ｇ１及びｇ２によって形成された小さい分量と比較して）ことは理解されるであろう。

【0219】

図６ａ及び図６ｂに示している構成の両方において、電磁石２３は消磁状態にあることに注意されたい。

【0220】

図５ａ、図５ｂに示している構成の各々において、軸受３１は、支承面３２の第１の部分３４（第２の部分３５ではなく）と係合されており、従って、印刷ヘッド４は待機構成にはないことに更に注意されたい。図４に示すように、印刷ヘッドを待機構成へと移動させるようにキャリッジ１３が移動する時に、印刷ヘッドは、通常は（必ずしもそうとは限らないが）第１の構成にある（すなわち、永久磁石２７は強磁性要素２５に近い）ことは理解されるであろう。

【0221】

次にプリンタ１の動作の詳細をより詳細に説明することにする。熱転写プリンタを用いることができる一般的に２つのモードが存在し、これらのモードは、時として「連続」モード及び「断続」モードと呼ばれる。両方の動作モードにおいて、装置は、規則的に繰り返される一連の印刷サイクルを実施し、各サイクルは、インクが被印刷物１０に転写される印刷過程と、プリンタが次のサイクルの印刷過程に向けて準備される更なる非印刷過程とを含む。

【0222】

連続印刷では、印刷過程中に、印刷ヘッド４はリボン２との接触状態にされ、リボン２の他方の側は、画像が上部に印刷されることになる被印刷物１０と接触状態にある。印刷ヘッド４は、このプロセスの間に定置状態に保持され、この「定置状態」という用語は、連続印刷の状況において、印刷ヘッド４がリボン２との接触状態に出入りするように移動することになるが、リボン経路に沿ってリボン２が順送される方向にリボン経路と相対的に移動することにはならないことを示すために用いるものである。被印刷物１０とリボン２との両方が、必ずしもそうとは限らないが一般的には同じ速度で印刷ヘッド４のそばを通るように給送される。

【0223】

断続印刷では、被印刷物１０は、各サイクルの印刷過程中に、被印刷物１０及び必ずしもそうとは限らないが一般的にはリボン２が定置状態にあるような段階方式で印刷ヘッド４のそばを通るように順送される。被印刷物１０、リボン２と印刷ヘッド４との間の相対移動は、印刷ヘッド４を被印刷物１０及びリボン２と相対的に変位させることによって果たされる。連続するサイクルの印刷過程の合間に、被印刷物１０は、印刷すべき次の領域を印刷ヘッド４の下に差し出すように順送され、リボン２は、リボンの未使用区分が印刷ヘッド４と被印刷物１０との間に置かれるように順送される。リボン２の正確な給送を用いて、印刷ヘッド４が印刷動作を実施するために順送される時に未使用のリボンが常に被印刷物１０と印刷ヘッド４との間に置かれることが確実にされる。

【0224】

プリンタ１は、主に断続モード印刷を実施するように構成される。すなわち、印刷は、被印刷物１０がプリンタ１、特に印刷ヘッド４に対して実効的に定置状態にある間に被印刷物１０に対して行われる。この場合各印刷動作は、印刷ヘッド４及びリボン２の様々な移動の協調制御を必要とする。しかしながら、プリンタ１は、連続モード印刷に向けて用いることもできることは理解されるであろう。

【0225】

印刷過程中に、印刷ヘッド４は、リボン２との接触状態にされ、リボン２が事前に決定された印刷力によって被印刷物１０及び印刷面１１に対して押圧される。各環境セット（例えば、リボンの種類、印刷ヘッドの種類、被印刷物の種類、印刷速度、接触区域のサイズ等）に対して最適な印刷力が異なる可能性があり、印刷ヘッド力を制御することが印刷品質に対して重要な効果を有することは理解されるであろう。事前に決定された印刷力は、例えば３２ｍｍの幅を有するコーナーエッジ印刷ヘッド４では１．２重量キログラム（ｋｇｆ）前後の力とすることができる。印刷力は、印刷ヘッド４と印刷面１１との間の角度（印刷ヘッド角度）に依存する可能性もあることを更に理解されよう。例えば、印刷ヘッド角度が２６度である場合に１．２ｋｇｆ前後の印刷力を用いることができるが、異なる配列（異なる印刷ヘッド角度を有する）では変更される可能性がある。

【0226】

印刷ヘッド４と印刷面１１（更に中間にあるリボン２及び被印刷物１０）との間に事前に決定された印刷力が確立された後に、印刷ヘッド４は、画像を印刷するために印刷面１１に対して平行な方向に移動され続ける。印刷ヘッド４のそばを通るリボン経路の方向に対して平行な方向の印刷ヘッドのかかる移動を印刷ストロークと呼ぶことができる。印刷ヘッド４がリボン２及び被印刷物１０にわたって移動するにつれて、様々なインク領域が様々な位置において被印刷物１０に転写されるようにするために様々な印刷要素が励磁され、画像を形成することが可能になる。画像の全体にわたって一貫した印刷品質を維持するためには印刷ヘッド４と印刷面１１との間の印刷力を維持することが必要であることは理解されるであろう。

【0227】

印刷ヘッド４が印刷対象の画像の全長を進み切る（すなわち印刷ストロークを完了する）と、移動が停止され、印刷過程は完了する。続く非印刷過程中に、印刷ヘッド４はリボン２、被印刷物１０、及び印刷面１１との接触から引き戻され、その後、更なる画像を印刷するために印刷過程中の先の移動と反対の印刷面１１に対して平行な方向に移動する。この非印刷過程中に、次の画像の開始前にリボン２の新しい未印刷領域が被印刷物１０に隣接するように、リボン２は、印刷済みの画像の長さに相応する線形量だけ順送される。この非印刷過程中に被印刷物１０を順送することもできる（この被印刷物移動の詳細については本明細書では詳細に解説しないが）。

【0228】

印刷ヘッド４の印刷面１１（及び被印刷物１０）に向かう及び印刷面から離れる移動の制御は、印刷ヘッド駆動組立体２２、より具体的には電磁石２３の適切な制御によって行われる。一般論として、印刷ヘッド４は、ばね２８によって印刷面１１に向かって付勢され、強磁性要素２５に向かう永久磁石２７の吸引力によって印刷面から離れるように付勢される。しかしながら下記でより詳細に説明するように、電磁石２３は、印刷ヘッド４が印刷面１１から離間して配置された第１の構成から、印刷ヘッド４が印刷面１１との接触状態にある第２の構成へと印刷ヘッド４を移動させるように強磁性材料２５内及びその周囲の磁力を制御することを可能にする。

【0229】

より具体的には、ばね２８の配列は、印刷ヘッド４を印刷面１１に向かって付勢する力を与える。フックの法則によると、ばね２８によって作用される力は、ばね２８の圧縮及び伸長に関連して実質的に線形に変動することは理解されるであろう。上記でより詳細に説明したように、ばねは、第１の端部において強磁性要素２５に当接し、第２の端部において、支持アーム２１及び印刷ヘッド４に固定されたターゲット２６に当接するように配列される。従って、強磁性要素２５に向かう印刷ヘッド４の移動中に、ばね２８は圧縮され、ばね２８によって印刷ヘッド４に対して（印刷面１１に向かって）作用される力が増加する。

【0230】

その一方で、強磁性要素２５から離れる印刷ヘッド４の移動は、ばね２８を伸張させる（従って、弛緩させる）こと、及びばね２８によって印刷ヘッド４に対して（印刷面に向かって）作用される力が減少することを可能にする。ばね２８によって印刷ヘッド４に対して作用される力の変動は、強磁性要素２５と永久磁石２７との間の離隔距離の変化に関連して実質的に線形に変動する。

【0231】

ばね力の線形変動にはオフセットが課されることは理解されるであろう。すなわち、ばね力がゼロになる離隔距離は、印刷ヘッド駆動組立体２２の動作範囲を超える。これは、ばね２８の予備圧縮の結果である。従って、全ての動作離隔距離において、印刷ヘッド４を印刷面１１に向かって付勢するばね２８によって作用される非ゼロばね力が存在する。従って、印刷ヘッド４に対して作用する何れか他の力の不在時には（更にばね２８の力と比較して重力の効果を無視することができると仮定して）、ばね２８は、印刷ヘッド４を印刷面１１に接触させることになる。ばね２８によって作用された力の大きさを、強磁性要素２５と永久磁石２７との間の離隔距離（印刷ヘッド４の位置にも相応する）の関数として図７に示し、線Ｓで示している。

【0232】

図７に記載のグラフでは、正の力は、印刷ヘッド４を印刷面１１に向かう方向に付勢する力に相応し、その逆も同様に成り立つ。

【0233】

上記で説明したように、幾つかの実施形態では、ばねは、１９ｍｍの自由長を有することができ、印刷ヘッド駆動組立体２２の組み立ての前におよそ１１ｍｍだけ予備圧縮することができる。従って、印刷ヘッドが第２の構成にある時には、ばねは、８ｍｍ前後の長さを有するように圧縮することができる。それに対して、印刷ヘッドが第１の構成にある時には、ばねは、５ｍｍ前後の長さを有するように圧縮することができる。ばねが発生させる力は、ばねの圧縮に伴って実質的に線形に変動する。

【0234】

図７に見ることができるように、強磁性要素２５と永久磁石２７との間の離隔距離が１ｍｍ前後である時には、ばねが発生させる力は４０Ｎ前後である。ばね力は、５ｍｍ前後の離隔距離における２９Ｎ前後まで徐々に減少する。

【0235】

印刷ヘッド４に対して作用するばね力に加えて、更に永久磁石２７が、印刷ヘッド４に対して作用する力を発生させるように配列される。特に、永久磁石２７は、強磁性要素２５に対して吸引力を作用する。永久磁石２７の吸引力は、上記で説明したばね力と反対の方向に作用し、従って、これらの力はグラフ上に負の数値として示される。

【0236】

公知であるように、永久磁石によって強磁性材料に対して作用される吸引力の大きさは、磁石と強磁性材料との間の離隔距離の二乗にほぼ反比例する。従って、永久磁石２７（印刷ヘッド４に固着された）と強磁性要素２５との間の力の大きさは、永久磁石２７が強磁性要素２５に接近し、これらの間の離隔距離が低減するにつれて増加する。従って、永久磁石２７によって作用される力は、離隔距離が最小である時に最も強く、その逆も同様に成り立つ。しかしながら、ばね力（上記で説明した）が離隔距離と共に線形に変動するのに対して、磁力は、離隔距離との反比例関係に従って、変動する。印刷ヘッド４の位置の関数としての永久磁石２７によって作用される力の大きさを図７に示し、線Ｍで示している。

【0237】

例えば、上記で説明した実施形態では、強磁性要素２５と永久磁石２７との間の離隔距離が１ｍｍ前後である時に、永久磁石が発生させる力はマイナス４０Ｎ前後である。永久磁石が発生させる力の大きさは、５ｍｍ前後の離隔距離におけるマイナス５Ｎ前後まで徐々に減少する。しかしながら、ばね力の変化とは異なり、磁力は、この範囲内では線形に変動せず、離隔距離との事前に決定された反比例関係に従って、変動する。磁場強度と離隔距離との間の関係は、材料及び幾何学構成に関する多くの因子に依存することになり、逆二乗関係に厳密には相応しない可能性があることは理解されるであろう。磁場をモデル化するために有限要素解析等の技法を用いることができる。或いは、ある一定の間隙及び距離において磁場が発生させる力の測定を行うことを可能にするために物理的なプロトタイプを用いることができる。続いて制御された全体の力を与えるために、かかるモデル又は測定を用いて設計パラメータを必要に応じて加減することができる。何れかの更なる力の不在時には、ばね２８の力は、印刷ヘッド４を印刷面１１に向かって付勢するように作用し、永久磁石２７の力は、印刷ヘッド４を印刷面１１から離すように付勢するように作用することは理解されるであろう。これらの力の各々が印刷ヘッド４に対して作用し、印刷ヘッド４の位置に基づいて異なる方式（すなわち、線形対逆二乗関係）で変動することを所与として、印刷ヘッド４の各位置において、位置に依存する合力が存在することになる。かかる合力を図７に示し、線Ｒで示している。線Ｒで示している力は、各々が上記で説明したように変動する力ＭとＳとの代数和であることは理解されるであろう。

【0238】

上記のことから、強磁性要素２５と永久磁石２７との間の離隔距離が１ｍｍ前後である時には合力は０Ｎ前後である。合力は、３ｍｍ前後の離隔距離における＋２２Ｎ前後、４ｍｍ前後の離隔距離における＋２５Ｎ前後、更に５ｍｍ前後の離隔距離における＋２５Ｎ前後へと徐々に増加する。図７に例示している力は、プリンタの他の構成要素が発生させる反力、及びプリンタが動作する環境、又はシステムの他の属性を全体として算入していない、力発生構成要素（すなわちばね２８及び磁石２７）の各々が発生させる静的な力であることは理解されるであろう。従って、例示している力は、印刷動作中に印刷面１１に対して作用される可能性がある力よりも幾分高い。例えば、リボン張力は、印刷力を低減させる可能性がある。同様に、旋回軸１４の幾何学構成、及び印刷ヘッド４とリボン２との間の摩擦も、印刷力を変動させる可能性がある（下記で図１３を参照しながらより詳細に説明するように）。

【0239】

有益には、図７に記載のグラフ上に線Ｒで示している、距離に伴う印刷合力の変動は、およそ３ｍｍの離隔距離と５ｍｍの離隔距離との間に実質的に平坦な部分を有する。このことは、印刷面１１の位置の有用範囲に相応する、永久磁石２７と強磁性要素２５との間の離隔距離の範囲にわたって実質的に一定の印刷力を得ることができることを意味する。このことは、プリンタが大きい印刷設定範囲にわたって安定して印刷を行うことを可能にし、印刷面１１とプリンタとの間の距離において適度の変動量（２ｍｍ）が許されることから重要である。

【0240】

図７からわかるように、永久磁石２７と強磁性要素２５との間の小さい（すなわち１ｍｍよりも小さい）離隔距離（すなわち、図５ａ及び図６ａに例示している第１の構成）では、永久磁石２７が発生させる力（その最大値にある）は、反対方向に作用するばね２８が発生させる力に打ち勝つのに十分である。このように、離隔距離がある一定の値よりも小さい時には、合力Ｒは、印刷ヘッド４を印刷面１１から離れるように付勢する方向に作用し、離隔距離が更に低減する。

【0241】

それに対して、永久磁石２７と強磁性要素２５との間の大きい離隔距離（図５ｂ及び図６ｂに例示しているような）では、永久磁石２７が発生させる力（その最小値にある）は、反対方向に作用するばね２８が発生させる力によって打ち負かされる。このように、離隔距離がある一定の値よりも大きい時には、合力Ｒは、印刷ヘッド４を印刷面１１に向かって付勢する方向に作用し、離隔距離が更に増大する。

【0242】

従って、第１の構成（すなわち、後退位置とも呼ぶ、印刷面１１から離間している時）又は第２の構成（すなわち、伸長位置とも呼ぶ、印刷面１１と接触状態にある又はそれに近い時）のどちらかにおいて印刷ヘッド４に対して作用する合力は、印刷ヘッド４が当該構成に向かって更に付勢され、平衡位置（すなわち、２つの対向する力が互いに相殺する位置）から離れるように付勢されるようなものであることは理解されるであろう。この平衡位置を、図７に記載のグラフ内で点Ｅによって示しており、永久磁石２７と強磁性要素２５との間の１ｍｍ前後の離隔距離に相応する。図７では、可能な第１及び第２の構成の距離を網掛けで示している。

【0243】

かかる力の釣り合いの結果、印刷ヘッド４は、後退位置又は伸長位置にくると、更なる力によって当該位置から離れるように移動するようにされない限り当該位置に安定した状態に留まる。従って、印刷ヘッド４に対して、第１の構成（図５ａに示している後退位置）及び第２の構成（図５ｂに示している伸長位置）という２つの安定した構成が存在する。

【0244】

動作時には、かかる更なる力を、電磁石２３の動作によって与えることができる。すなわち、電磁石２３は、永久磁石２７が発生させる力を補強する又は対抗することができるように配列される。コイル２４が磁場を第１の方向に発生させるように励磁されると、この磁場によって永久磁石２７は電磁石２３に更に引きつけられる。しかしながら、コイル２４が磁場を第２の方向に発生させるように励磁されると、この磁場によって永久磁石２７は電磁石２３にそれ程引きつけられない、又は電磁石２３から跳ね返される場合さえもある。このようにして、印刷ヘッド駆動組立体２２は、印刷ヘッド４に対する力を調整することができる。次に、電磁石２３が発生させるこれらの力と永久磁石２７及びばね２８が発生させる力との相互作用をより詳細に説明することにする。

【0245】

図８ｂは、第１の構成にあり、電磁石２３のコイル２４が、永久磁石２７が発生させる力を補強するように励磁された印刷ヘッド駆動組立体２２を示している。磁気回路は、実質的に図６ａに例示しているものである。しかしながら、互いに補強し合う永久磁石２７と電磁石２３との両方からの寄与を有する、図６ａに記載のものよりも強い磁場Ｍ１″が確立される。このように、永久磁石２７が発生させる磁場と電磁石２３が発生させる磁場とが互いに補強し合い、その結果、ターゲット２６（及びターゲットに取り付けられた印刷ヘッド（図示していない））に対して方向Ｄに作用する吸引力が印刷ヘッド駆動組立体２２の第１の構成要素と第２の構成要素との間に生み出される。

【0246】

それに対して、同様に第１の構成にある印刷ヘッド駆動組立体２２を示している図８ａは、永久磁石２７が発生させる力に対抗するように励磁された電磁石２３のコイル２４を示している。磁気回路は、図６ａ及び図８ａに例示しているものに対して変更されている。特に、電磁石２３の内部に第１の磁場Ｍ２が確立され、永久磁石２７及びターゲット２６内に第２の対向する磁場が確立されている。明らかなように、間隙ｇ２のどちら側にも対向するＮ極が生み出され、間隙ｇ１のどちら側にも対向するＳ極が生み出されている。このように、永久磁石２７が発生させる磁場と電磁石２３が発生させる磁場は互いに対向し合い、その結果、ターゲット２６（及びターゲット２６に取り付けられた印刷ヘッド（図示していない））に対して方向Ｃに作用する反発力が印刷ヘッド駆動組立体２２の第１の構成要素と第２の構成要素との間に生み出される。

【0247】

電磁石２３が発生させる磁場の強度は、コイル２４を通って流れる電流にほぼ線形に関係付けられる。従って、コイル２４を通って流れる電流の大きさを事前に決定された関係に従って、制御することによって磁場強度の大きさ、従って、磁力強度を正確に制御することができる。更に、発生させる磁場の方向も、コイル２４を通って流れる電流の方向に相応し、方向制御を果たすことが可能になる。形状記憶要素と併用される多くの電磁石は、吸引磁力しか与えないことは理解されるであろう。すなわち、どちらかの方向の磁場が、吸引力が発生するように強磁性要素の一時的な磁化を引き起こす。しかしながら、永久磁石の使用が吸引力と反発力との両方を発生させることを可能にし、印刷ヘッド４にはるかに優れた力制御を施すことが可能になる。

【0248】

上記の合力（図７に記載の線Ｒで例示している）の説明から理解されようが、電磁石２３が発生させる吸引力又は反発力が、平衡点を越える場所へと印刷ヘッド４を移動させる（第１及び第２の構成のどちらが開始点であったかに関係なくそこから開始して）のに十分である場合には、電磁石２３に印加されている電流が取り除かれた時に、印刷ヘッド４は、当該開始点から第１及び第２の構成のうちの他方のものへと移動することになる。従って、印刷ヘッド４を一方の構成から他方の構成へと移動させるために電磁石２３に必要とされることは、印刷ヘッド４が平衡点Ｅを通り過ぎるのに十分な強度の力を発生させること、及び十分な時間幅だけである。その後、電磁石２３が消磁された場合であっても、印刷ヘッド４が第１又は第２の構成に達するまで、ばね２８又は永久磁石２７が発生させる力が印刷ヘッド４を移動させ続ける。

【0249】

線Ｒが、図７に示している合力を示す図９に注目すると、線ＲＰが、コイル２４が正の向きの３アンペア（＋３Ａ）の電流で励磁された時にばね２８と永久磁石２７と電磁石２３との組み合わせが発生させた合力を示している。線ＲＰは線Ｒがずれたものであり、このずれは、電磁石２３が方向Ｃ（図５から図８に示している）に発生させる更なる力の結果であることがわかる。上記のことから、印刷ヘッド４の位置がどのようなものであっても、プラス３アンペアの電流がコイル２４内に流された場合には、合力は方向Ｃにあることになり、これにより印刷ヘッド４は印刷面１１に向かって付勢されることになることは理解されるであろう。

【0250】

図９で見ることができるように、プラス３アンペアの電流がコイル２４内に流され、強磁性要素２５と永久磁石２７との間の離隔距離が１ｍｍ前後である時には、合力は＋２７Ｎ前後である。３ｍｍ前後の離隔距離において＋３５Ｎ前後の正の励磁（ＲＰ）ピークを有する合力は、その後、５ｍｍ前後の離隔距離における＋３２Ｎ前後の力まで若干低下する。

【0251】

それに対して、線ＲＮは、コイル２４が負の向きの３アンペア（－３Ａ）の電流で励磁された時にばね２８と永久磁石２７と電磁石２３との組み合わせが発生させる合力を示している。線ＲＥＮは、線Ｒがずれたものであり、このずれは、電磁石２３が方向Ｄ（図５から図８に示している）に発生させる更なる力の結果であることがわかる。

【0252】

上記のことから、マイナス３アンペアの電流がコイル２４内に流され、強磁性要素２５と永久磁石２７との間の離隔距離が１ｍｍ前後である時に、合力ＲＮは－２７Ｎ前後である。負の励磁（ＲＮ）を有する合力は、２ｍｍ前後の離隔距離における０Ｎ前後まで降下し、その後、５ｍｍ前後の離隔距離における＋１８Ｎ前後まで上昇する。

【0253】

上記のことから、図９に例示している力から、離隔距離範囲が２ミリメートル前後を下回るように維持されることを前提として、印刷ヘッド４の位置がどのようなものであっても、マイナス３アンペアの電流がコイル２４内に流された場合に、合力は方向Ｄにあることになり、印刷ヘッド４を印刷面１１から離れるように付勢する（すなわち、印刷ヘッドをその第１の構成に後退させ戻す）のに十分となることは理解されるであろう。印刷ヘッド４を２ｍｍよりも大きい離隔距離から後退させるためには、３アンペアよりも高い負の電流が必要とされることになることを理解されよう（図９に記載のグラフには示していないが）。例えば、印刷ヘッド４を４ｍｍ前後の離隔距離から後退させるために、－６Ａ前後の電流を用いることができる。

【0254】

関与する力及び必要とされる電流レベルは、特定の構成（例えば、離隔距離、ばね定数、電磁石の巻線内のターン数、磁気回路内の各構成要素の磁気特性等）に依存することになり、それに即して変更することができることを更に理解されよう。

【0255】

このようにして、更に離隔距離が標準の動作範囲内（例えば２ｍｍと４ｍｍとの間）に維持されることを前提として、印刷ヘッド４を、第１の構成と第２の構成との間で必要に応じて移動させることができる。

【0256】

特定の配列、及びばね強度と磁力と電流レベルとの組み合わせに対して正しい動作を確実にするように標準の動作範囲を制御することができることは理解されるであろう。従って、この具体例では許容可能動作範囲は２ｍｍ前後（すなわち２ｍｍの離隔距離と４ｍｍの離隔距離との間）であるが、この範囲は、特定の用途に関する要求に応じて拡大（又は縮小）することができる。同様に、平衡点（この場合には１ｍｍ前後の離隔距離）を、適切な設計選択による要求に応じて変動させることができる。

【0257】

更に、永久磁石２７及びばね２８が発生させる力は常に印加される（且つ印刷ヘッド４の位置に基づいて変動する）が、電磁石２３が発生させる力は、印刷ヘッド４の制御を果たすために短い期間の間しか必要とされない。従って、移動が必要とされる時に電磁石２３のコイル２４に短い電流パルスを供給することしか必要とされず、電磁石２３が動作時に冷温に留まることが可能になる。図１０から図１２を参照しながら下記でより詳細に説明するように、インクが被印刷物に転写される印刷過程と、次のサイクルの印刷過程に向けて装置が準備される更なる非印刷過程とを各々が含む印刷サイクルの時間幅（例えば１５ミリ秒）と比較した場合に短い時間幅にわたって電流パルスを電磁石２３のコイル２４に供給することしか必要とされない可能性がある。

【0258】

すなわち、電磁石（例えばソレノイド）を用いて機械システム内に移動を引き起こす場合には、かかる電磁石が長い期間にわたって励磁状態に留まり、その結果、コイル内にかなりの熱が発生するのが一般的である。かかる熱は、当該システムの連続する確実な動作にとって有害である可能性があり、従って、不益である。しかしながら、上記で説明した配列は、磁力とばね力との間の相互作用を利用して、作動に向けて電磁石が短い磁力パルスを発生させることしか必要とされないような双安定方式で印刷ヘッドを付勢する。これにより、印刷ヘッドが２つの安定構成のうちの一方にある時に電磁石を連続的に励磁する必要がないことにおいて印刷ヘッド駆動組立体が「低温」で動作することが可能になる。

【0259】

更に、ばね２８の適切な選択によって確実で予測可能な印刷力を発生させることができる。すなわち、印刷ヘッド４が後退位置から伸長位置へと移動するようにされると（上記で説明したように短い電流パルスを電磁石２３のコイル２４に印加することによって）、ばね２８は、印刷ヘッド４及び強磁性要素２５の相対位置に依存する力によって印刷ヘッド４を印刷面１１に向かって付勢し、従って、それに対して押圧することになる。すなわち、ばね力は、ばね２８の伸長又は圧縮のみに依存し、その一方で永久磁石２７（強磁性要素２５に対して比較的小さい吸引力を作用することになる）が発生させる何れかの対向力も予測可能である。従って、プリンタ１は、コイル２４に電流を印加することが必要とされることなく、ばね２８が発生させる一定の印刷力によって印刷動作を実施するように動作させることができる。

【0260】

かかる印刷動作は、印刷ヘッドキャリッジ１３がプリンタ本体に対して定置状態に保持されている間に実施する（すなわち連続印刷）、又は印刷ヘッドキャリッジ１３をプリンタ本体に対して移動させる間に実施する（すなわち断続印刷）ことができる。

【0261】

続いて印刷動作が完了した時（すなわち、画像が印刷された後）に、印刷ヘッド４は、ばね２８の力に打ち勝つのに十分な吸引力を電磁石２３と永久磁石２７との間に発生させる電流パルスのコイル２４への印加によって後退される。これにより印刷ヘッド４は、第２の構成（すなわち伸長位置）から第１の構成（すなわち後退位置）へと移動する。

【0262】

図１０は、上記で説明した印刷ヘッドの移動を引き起こすために電磁石２３に印加される電流の使用を示す例示的な電流及び力の波形を示している。水平軸は時間を示し、示している最大範囲は２００ｍｓの時間幅をカバーする。垂直軸は、線Ｆ及びＩそれぞれで示す力又は電流のどちらかを示す電圧を示している。特に、線Ｆは、印刷ヘッド４によって印刷面１１に印加された力を表している。線Ｉは、電磁石２３に印加された電流を表している。例示しているデータは試験印刷動作中に取得したものであり、力データは、印刷面の代わりを務めるように配列された荷重計によって取得したものである。

【0263】

図１０に示している例では、時間ｔ０において電流はゼロであり、印刷ヘッドは第１の構成にあり、従って、印刷力も実効的にゼロである（幾分かのノイズを見ることができるものの）。ｔ１において、コイル２４に正の方向の電流が印加され、電流Ｉは、その直後に増加を示し、ピークレベルまで徐々に上昇する。コイル２４の誘導性が、電流が上昇することができる速度を制限することは理解されるであろう。コイル２４に電流が印加されて間もない時間ｔ２において、印刷力Ｆがゼロから上昇する。印刷力Ｆは最初にオーバーシュートし、続いて１．２ｋｇｆ前後の力にほぼ相応するレベルに向かって徐々に安定化する。ｔ２のすぐ後の時間ｔ３において、電流パルスは停止され、コイル２４内の電流レベルＩはゼロに戻る。この正電流は、１５ミリ秒前後の総時間幅（すなわちｔ１とｔ３との間）にわたって印加される。時間ｔ１においてコイル２４に電流が印加されると、印刷ヘッド４を第２の構成へと付勢する反発磁力が電磁石２３と永久磁石２７との間に発生することは理解されるであろう。この場合、この力が、永久磁石２７によって引き起こされた強磁性要素２５の磁化に逆行するのに十分になると、印刷ヘッド４は第２の構成に向かって移動するようにされる。印刷ヘッド４が印刷面１１（及びこの場合には荷重計）と接触すると、印刷力Ｆが上昇し、印刷面１１に対して垂直な印刷ヘッド４の移動が終わる。

【0264】

続いてある期間にわたって、印刷力Ｆは１．２ｋｇｆで実質的に安定状態に留まり、その一方で電流Ｉはゼロに留まる。この期間は、印刷動作が実施される時である。断続印刷では、この期間中に印刷ストロークを実施するために印刷ヘッドキャリッジ１３が直線軌道１５に沿って移動され、これにより印刷ヘッド４は印刷面１１に沿って移動する。

【0265】

印刷力Ｆは、時間ｔ４まで１．２ｋｇｆ前後で持続し、ｔ４においてコイル２４に負電流パルスが印加される。電流の大きさはピークレベルまで徐々に再上昇する。この電流が増加すると、印刷ヘッド４を伸長位置から離れるように（すなわち後退位置に向かって）付勢する吸引力が電磁石２３と永久磁石２７との間に発生する。この力がばね２８の力に打ち勝つのに十分になると、印刷ヘッド４は、後退位置に向かって移動するようにされる。かかる移動は、永久磁石２７が緩衝器２９と接触するまで続き、その後、印刷面１１に対して垂直な方向の印刷ヘッド４の移動は終わる。印刷ヘッド４が印刷面１１（又はこの場合にはフォースプレート）との接触を失うと、測定中の印刷力Ｆは急激に低下する。こうして、ｔ４における電流の開始後間もない時間ｔ５において、印刷力は急激に衰える。示している例では、力は、１１０ｍｓ前後の総時間幅にわたって印加され、この時間幅のうちの９０ｍｓ前後は、１．２ｋｇｆ前後の望ましい印刷力に相応する。

【0266】

続いて負電流は、時間ｔ６において取り除かれ、その後、電流Ｉはゼロに戻り、印刷力Ｆはゼロに留まる。負電流は、１５ｍｓ前後の総時間幅（すなわち時間ｔ４とｔ６との間）にわたって印加される。

【0267】

負の方向の電流の印加（時間ｔ４における）の前に、印刷力内の幾分かの振動が見られることに注意されたい。この振動は、印刷ストロークが完了し、印刷ヘッド４が印刷面１１に沿って移動し終わることにおける結果である。

【0268】

時間ｔ１及びｔ４の後の正と負との両方の方向の電流の上昇と、ｔ１’及びｔ４’それぞれで示している電流の落ち込みを見ることができることに更に注意されたい。これらの落ち込みは、印刷ヘッド４が印刷面と接触する点（ｔ１’）及び永久磁石２７が緩衝器２９と接触する点（ｔ４’）に相応する。各場合に、機械的衝撃と、印刷ヘッド駆動組立体２２が受ける力の変化とが、コイル２４内へと電流を駆動する回路が受ける電気インピーダンスの変化を引き起こす。この効果は、モータ動作において見ることができる逆起電力（逆ＥＭＦ）と性質が同様であると考えることができる。

【0269】

特に、逆ＥＭＦは、磁場と相対的に移動する導電体（すなわちコイル２４）内に（又は同様に磁場が導電体と相対的に移動する時に）誘導される電圧を意味するものとすることができる。誘導電圧は、永久磁石２７の位置の変化率に相応する磁束の変化率に比例するものとすることができる。永久磁石２７の移動がコイル２４の両端に発生させる電圧は、コイル２４に印加される駆動電圧に対抗するようにコイル２４の両端に出現する。永久磁石が突然減速される時（例えば、印刷ヘッド４が印刷面１１と接触する時）に、逆ＥＭＦの突然の変化があることは理解されるであろう。コイル２４を励磁するために用いられる駆動電子機器の性質に依存して、この逆ＥＭＦ変化は、例えば、コイル２４によって引き込まれる電流の落ち込み又はコイル２４の両端の電圧の増加のどちらか、或いはこれらの両方として検出可能とすることができる。

【0270】

図１１は、ｔ１’落ち込みの前後の電流及び力の波形をより詳細に示している。水平軸は時間を示し、示している最大範囲は１００ｍｓの時間幅をカバーする。垂直軸は、前と同様に線Ｆ及びＩそれぞれで示す力又は電流のどちらかを示す電圧を示している。落ち込みが、時間ｔ２において印刷力が急激に増加する点に概ね相応することがわかる。

【0271】

かかる顕著な電流特性は、印刷ヘッド駆動組立体２２の動作を改善するために用いることができる。例えば、上記で言及した落ち込みｔ１’を用いて、印刷ヘッド４が印刷面１１と接触する時点を識別することができ、これにより当該移動を引き起こしている電流パルスを停止することが可能になる。かかるフィードバックは、荷重計（又はその他のセンサ）が印刷面１１上に設けられていない場合の特定の使用のものとすることができる。

【0272】

同様に、上記で言及した落ち込みｔ４’を用いて、永久磁石２７が緩衝器２９と接触する時点を識別することができ、これにより当該移動を引き起こしている電流パルスを停止することが可能になる。時間ｔ２前後における力の上昇が、時間ｔ１における電流の印加後およそ８ｍｓで発生する。続いて電流は、時間ｔ２前後における力の上昇後６ｍｓ前後で急激に低下し始める。印刷力が最初に時間ｔ２において上昇し始めた後に２０ｍｓ前後で安定化することがわかる。

【0273】

幾つかの実施形態では、コイル２４の内部を流れる電流は、動作における予想外の事態又は誤動作に関する有用な情報を提供することができる。例えば、動作中の印刷ヘッド４の予想外の何れかの移動（例えば外部の物体との衝突に起因する）は逆ＥＭＦ信号を発生させる可能性があり、この逆ＥＭＦ信号は、コイル２４が励磁されたか否かに関係なくコイル２４の内部を流れる電流の適切な監視によって検出することができる。

【0274】

より一般的には、コイル２４の内部を流れる実際の電流が、システムの構成及び動作に関する有用な情報を提供することができ、これらの情報に基づいて後続の制御を実施することができることは理解されるであろう。

【0275】

後続の制御の１つのかかる形態では、第１の印刷ヘッド移動中に特徴的な逆ＥＭＦ信号が見られる時間を用いて、第２の後続の印刷ヘッド移動の際に向けて制御信号を加減することができる。

【0276】

より詳細には、上記で詳細に説明したように、印刷ヘッドの印刷面に向かい及び該印刷面から離れる移動は、永久磁石２７が発生させる力と電磁石２３が発生させる力とばね２８が発生させる力との組み合わせによって引き起こされることは理解されるであろう。特に、一方の安定位置から他方の安定位置への移動は、電磁石内を流れる電流によって引き起こされ、力の不均衡を発生させ、更に印刷ヘッド位置を変化させる。

【0277】

しかしながら、これらの力は、電磁石の端子の両端への電圧の印加直後に発生するわけではないことも理解されよう。言い換えれば、電磁石（事前に決定されたインダクタンスを有する）内を流れる電流は、印加電圧、インダクタンス、及び抵抗の大きさに依存して上昇することになることが公知である。特に、抵抗がインダクタと直列で配置された回路内では、インダクタ内を流れる、電圧印加からの時間の関数としての電流を次式のように計算することができる（時間ゼロにおいて電流が流れないと仮定する）。

【数1】

式中、Ｉ（ｔ）は、インダクタ内を流れる時間の関数としての電流であり、Ｖは印加電圧であり、Ｒは抵抗器の抵抗であり、ｔは時間であり、Ｌはインダクタのインダクタンスである。

【0278】

従って、電磁石が発生させる力が電磁石内を流れる電流に比例して変動すると仮定すると、電磁石が励磁された時に、発生する力は、時間定数Ｌ／Ｒを有する指数関数関係に従って、上昇することになる。当然ながら、誘導コイルを駆動するためにＰＷＭ駆動信号が用いられる場合には、電流特性を、印加波形並びに印加電圧のデューティサイクルの関数とすることができることは理解されるであろう。

【0279】

この力の上昇中に、力は最初に素早く上昇し、続いて最大電流／力に近づくにつれてより緩慢に上昇することになる。この上昇中の何れかの点において、電磁石が発生させる力は、永久磁石又はばねの対向する力に打ち勝つのに十分に大きくなり、印刷ヘッドがどちらの安定位置にあるかに関係なくそこから印刷ヘッドを移動させる。この力レベルを、動作力と呼ぶことができる。

【0280】

外部擾乱に対する不感度を与えるために、動作力が、上記で説明した電流／力曲線の比較的平坦な領域の際に得られるように印刷ヘッド駆動組立体を構成することを望ましいこととすることができる。従って、電圧の初期印加の後に動作力が得られる正確な時間が、１つの動作から次の動作へと変動する可能性があることは理解されるであろう。しかしながら一般論として、同様の印刷動作中に電圧印加後のほぼ同じ時間に最小動作力が得られることになる。

【0281】

上記で説明した電流上昇に加えて、印刷ヘッド駆動組立体の動作中に見られる実際の電流は、印刷ヘッド駆動組立体の作動中に引き起こされる逆ＥＭＦ信号によって加減されることになる。

【0282】

図１３は、印刷動作中の実測電流を示している。図１３に示している例では、電磁石電流を電流線４０で示し、それに対して実測印刷力を力線４１で示している。印刷動作の詳細は、図１０を参照しながら上記で説明したものと概ね同様であり、従って、ここで詳細に説明することはしない。しかしながら、図１３に示している電流信号は、図１０に記載のものと反対の方向を有することに注意されたい。図１３では印刷ヘッド後退パルス４２を見ることができ、図１４を参照しながらより詳細に解説する。

【0283】

特に、図１４は、パルス４２からの力及び電流の波形４０、４１をより詳細に示している。時間ｔ２０において見ることができるように、電流がゼロから増加し始める。電流が、誘導電磁石コイル内で所望の電流レベルを得るために用いられるパルス幅変調（ＰＷＭ）切り替えの痕跡を示していることを見ることができる。ＰＷＭ切り替えは、１０ｋＨｚ前後の周波数で実施される。しかしながら、電流増加の全般的な形状を見ることができる（高周波切り替え波形を無視すると）。

【0284】

電流増加の開始後およそ２ｍｓの時間ｔ２１において、印刷力は減少し始めることが見られよう。電磁石が磁力を発生させ始めるや否や、これにより、合力が印刷ヘッドを印刷面に向かってなおも押送している場合であっても印刷ヘッドによって印刷面に対して印加される力が低減し始めることになることを理解することができよう。従って、時間ｔ２１から時間ｔ２２へと印刷力はほぼゼロになるまで徐々に減少する。この時間（すなわちｔ２２）において、印刷ヘッドは、印刷面との接触を失い始める。

【0285】

時間ｔ２２前後において、電流波形４０の大きさは増大し終わり、縮小し始める。このことは、電磁石２３が発生させる磁場内における印刷ヘッド４（及び関連の印刷ヘッド駆動組立体構成要素）の移動によって発生する逆ＥＭＦの結果であると理解することができよう。

【0286】

更に、時間ｔ２２の後およそ１．５ｍｓである時間ｔ２３において、電流波形４０の勾配は突然の逆転を示し、これにより電流波形４０の大きさは縮小し終わり、再度増大し始める。この時間（すなわちｔ２３）は、移動可能印刷ヘッド駆動組立体構成要素（すなわち、永久磁石２７、ターゲット２６）が緩衝器２９と接触して移動を突然停止する点に相応することは理解されるであろう。

【0287】

時間ｔ２３の後に、電流は、時間ｔ２４まで短い時間にわたって上昇し続け、この点において電磁石電流は突然停止される。時間ｔ２３の直後に、移動可能印刷ヘッド駆動組立体構成要素は、緩衝器２９との接触から跳ね返ることができ、分離状態で電磁石の電流が観測される場合に見られることになるものからのなおも更なる電流波形偏倚を引き起こすことは理解されるであろう。

【0288】

従って、監視電流波形の上記の解説から、印刷ヘッド駆動組立体の作動中に波形が特長（逆ＥＭＦ起生信号及び誘導電流によって引き起こされる）を示すことを理解することができよう。更に、下記でより詳細に解説するように、後続の印刷動作中に印刷移動に影響を与えるように印加電圧の大きさ及びタイミングを加減することによって印刷ヘッド駆動組立体の制御を微調整することができる。

【0289】

例えば、印刷ヘッド駆動パルスの時間幅を選択することができる（印刷ヘッドを「内進」又は「外進」のどちらに移動させるかに関わらず）ことは理解されるであろう。かかる選択は、印刷ヘッド移動が発生する所望の時間と、力が作動レベルまで上昇するのに要する時間とに基づいて行われる。当然ながら、印刷ヘッドが予測よりも遅く移動し始める場合であっても、電流パルスが取り除かれる前に印刷ヘッドが所期の移動をなおも完了することになるように、幾分かの偶然性を含めることもできる。

【0290】

すなわち、電磁石の既知の電気的応答特性を所与として、印刷ヘッド駆動パルスは、印刷ヘッドが移動し始めることになる所期の時間の前に印加される。更に、印加パルスの振幅は、必要な力を適切な時間に供給するように選択される。例えば、図１３及び図１４に示している例では、印刷ヘッドは、電流パルスの開始後およそ１２ｍｓの電流特性の比較的平坦な部分の際に移動し始める。

【0291】

しかしながら、電磁石に印加される電圧を増加することによって、上記の限界力が確立される速度を高めることが可能になり、従って、電圧が印加された後のより短い時間において印刷ヘッド移動が発生するようにされることは理解されるであろう。それとは逆に、電磁石に印加される電圧を低減することによって、この限界力が確立される速度を低めることが可能になり、従って、電圧が印加された後のより長い時間において印刷ヘッド移動が発生するようにされることは理解されるであろう。

【0292】

印刷動作中には、電流を監視することができる。かかる監視中に、印刷ヘッド移動に付随する特長が識別され、印刷ヘッドが、事前に決定された時間において移動し始めたか、その前に移動し始めたか、又はその後に移動し始めたかを決定することができる。

【0293】

この場合、後続の動作において、印刷移動を事前に決定された時間に（又はその近くで）発生させようと試みるために、電磁石に印加される電流を加減する（すなわち増加又は減少させる）ことができる。このようにして、プリンタ動作を加減し、所期の作動性能をより容易に得ることができるように、印刷ヘッド移動に付随する特長の検出を用いてフィードバックを供給することができる。

【0294】

このプロセスは正確ではない可能性があることは理解されるであろう。すなわち、移動時間が、電磁石内を流れる電流のみに基づくのではなく、幾つもの外部ノイズ源（例えば、振動、プリンタと印刷面との間の場合によって可変の距離、温度変動、機械的摩耗等）が更に存在する。従って、移動を始めるべき単一の事前に決定された時間ではなく、幾つかの実施形態では、許容可能移動時間範囲（例えば下限及び上限）をとり得る。

【0295】

同様に、移動が始まる正確な点（すなわち時間ｔ２２）は、ノイズを伴う信号トレース及び電流レベルの微妙な変化を考えると、検出するのが困難な可能性がある。しかしながら、例えば、特定のプリンタ配列に関する実証研究から時間ｔ２２の後の固定時間において発生することを把握することができる時間ｔ２３における電流勾配の突然の変化等の他の特徴点を用いることもできることは理解されるであろう。

【0296】

しかしながら、特定の時点及びそれに関連の電流特性が特定の印刷ヘッド移動に帰することが不可欠なわけではないことは理解されるであろう。一般論として、電流特性、許容印刷挙動に相応する当該特性に対するタイミング範囲、及びかかる許容挙動を生じる駆動電流範囲を実証的に識別することができることは理解されるであろう。

【0297】

一般論として、駆動電流が過度に低い場合には、印刷ヘッド移動が過度に遅い可能性があり、その結果、不十分にしか調整されていない印刷が生じることは理解されるであろう。それとは逆に、駆動電流が過度に高い場合には、印刷移動は過度に早い可能性があり、印刷ヘッドは、安定位置の間でより素早く移動する可能性があり、機械的摩耗及び損傷のリスクが生じる。

【0298】

当然ながら、上記で説明した実施形態は、移動が発生する前に駆動電流波形が実質的に平坦になることを可能にするが、他の配列が可能であることは理解されるであろう。

【0299】

例えば、より高速な動作が必要とされる場合には、より高い電流レベルを用いることができ、その結果、電流レベルが急勾配で上昇している期間中に電流レベルが発生する。かかる実施形態では、印刷ヘッド移動に付随する検出可能な逆ＥＭＦ特性が、上記で説明したものから変動する可能性がある。しかしながら、印刷ヘッド移動に特有の幾つかの特徴は、なおも識別可能である可能性がある。

【0300】

当然ながら、電磁石に供給される電流のレベルは、多くのパラメータの中でもとりわけ電源要件と、電磁石の幾何学構成と、動作速度と、信頼性と、保守性能との間の妥協を伴う工学設計の選択肢であることは理解されるであろう。

【0301】

従って、プリンタの初期化後の１回目の印刷動作中に、事前に決定された電力レベルを選択することができ、この事前に決定された電力レベルは、日常的な動作の際に必要とされる可能性が高い何れかの電力レベルを超えるように選択される。続いて１回目の動作中に、移動信号のタイミングが監視され、それに従って、２回目の動作中に印加される電力レベルが加減されることになる。選択された電力レベルは、最終的に安定レベルに定着することができる。この定着が発生する速度は、各段階において印加される変化の大きさに依存する可能性がある。しかしながら、安定動作が１０回前後の印刷動作の後に確立されるのを好適とすることができる。当然ながら、「安定」動作中に、必要に応じて印加電力レベルに微調節を加えることができる。このようにして、フィードバックを用いて動作時の電力レベルが絶えず調節される。

【0302】

更に、特定の動作パラメータ又は構成をプリンタの連続動作中に変更することができることは理解されるであろう。例えば、プリンタがプル－ドラッグ構成（すなわち、供給スプールに抵抗力が印加されている間にリボンが単一の駆動手段によってテープ経路を通して引っ張られる）で動作する場合には、供給スプールに印加される抵抗力を、リボンのリールの始端（供給スプールの半径が大きいところ）とスプールの終端（供給スプールの半径が比較的小さいところ）との間で変動させることができる。かかる配列では、単一のリール又はリボンの使用中にリボン張力が例えば２～３倍だけ高まることが可能である。

【0303】

当然ながら、印刷ヘッドが外進（すなわち印刷面に向かって）駆動される時に、リボン内の何れかの張力に打ち勝つことが必要とされる（電磁石及びばねが永久磁石の力に打ち勝つことが必要とされるのに加えて）ことになることは理解されるであろう。従って、かかるプリンタの動作中には、印刷ヘッド移動を実施するのに必要とされる力が、連続動作中に徐々に変化する可能性がある。

【0304】

プリンタ動作の１つのかかる例では、電磁石に印加される電流レベルに、任意単位を有する大きさを示す値が与えられる。全長のリボンリール（例えば２５０ｍ）を有するプリンタが動作に向けて初期化されると仮定すると、１回目の印刷動作中に、印刷ヘッド外進移動を引き起こすために２５００（任意単位）の電流レベルを印加することができ、その結果、印刷ヘッドが、必要以上に素早く（上記で説明した強制的に）移動することを予測することができる。最初の数回の印刷動作中に、印刷ヘッド移動を事前に決定された時間間隔以内に発生させるように電流レベルが加減されることになることは理解されるであろう。かかる動作の際には、１０回の印刷動作の後に、電流レベルに関連する安定値が８００（任意単位）前後であると予測することができる。８００（すなわち最大値のおよそ３分の１）の電流レベルは、リールがほぼ全長である時の動作における低い「正常」値を表すことができる。

【0305】

実際の電流レベルが多くの設計因子に依存することになることを理解されようが、幾つかの実施形態では、２５００という印刷ヘッド外進電流値Ｉ_{PH_OUT}はおよそ５アンペアの実電流値に相応し、それに対して８００という印刷ヘッド外進電流値Ｉ_{PH_OUT}はおよそ１．６アンペアの実電流値に相応する。

【0306】

当然ながら、プリンタは、全長リボンリールなしに開始及び停止することができる。従って、リボンリールがおよそ半分用いられた時にプリンタが初期化される印刷動作中の１回目の印刷動作中に、２５００という印刷ヘッド外進電流値Ｉ_{PH_OUT}を印加することができる。続いて、最初の数回の印刷動作中に、印刷ヘッド移動を事前に決定された時間間隔以内に発生させるように電流レベルが加減されることになる。かかる動作中の１０回の印刷動作の後に、印刷ヘッド外進電流値Ｉ_{PH_OUT}が１３００前後（この場合、半分のリボンリールがある）であると予測することができる。

【0307】

同様に、リボンリールがほぼ完全に用いられた時にプリンタが初期化される印刷動作中の１回目の印刷動作中に、２５００という印刷ヘッド外進電流値Ｉ_{PH_OUT}をなおも印加することができる。続いて、最初の数回の印刷動作中に、印刷ヘッド移動を事前に決定された時間間隔以内に発生させるように電流レベルが加減されることになる。かかる動作中の１０回の印刷動作の後に、印刷ヘッド外進電流値Ｉ_{PH_OUT}が１８００前後（この場合、リール上にはリボンはほぼ残っていない）であると予測することができる。このように、初期化の直後にはデフォルトの高い電流レベルが用いられるが、このパラメータは、特定のプリンタ構成に適切な電流レベルへと素早く調節される。

【0308】

移動において印刷ヘッドに必要とされる電流レベルに対してリボン張力レベルが効果を有する可能性があるが、この効果は、印刷ヘッド外進移動に関連して上記で説明した効果よりも著しく小さい大きさのものである可能性が高いことは理解されるであろう。

【0309】

様々な他の動作変量も、印刷ヘッド移動に必要とされる電流レベルに対して効果を有する可能性がある。１つのかかる動作変量は、各印刷動作の際、前、及び後に印刷ヘッド４が移動する距離に相応するプラテン間隙である。公称プラテン間隙は２ｍｍとして指定することができるが、１．５ｍｍ及び２．５ｍｍそれぞれの最小値及び最大値を用いることができる。従って、使用時には、プリンタを、１．５ｍｍと２．５ｍｍとの間のプラテン間隙を有するように構成することができる。当然ながら、印刷ヘッド４は、外に（すなわち、印刷面１１との接触状態に）駆動される時に、平衡点に達するまでしか駆動する必要がなく、その後、ばね力が永久磁石の力に勝り、もはや電磁石が印刷ヘッド移動に寄与する必要はない。しかしながら印刷ヘッド後退の際には、正確なプラテン間隙が、必要とされる力に影響を与える可能性がある。すなわち、図９を参照しながら上記で説明した力レベルに注目すると、合力特性（ＲＮ）は比較的平坦であるが、印刷ヘッドを予測動作範囲にわたって後退させるのに必要とされる力の幾分かの偏倚がなおも存在する。

【0310】

この場合、１．５ｍｍの間隙の場合の動作中に印刷ヘッドを後退させるのに必要とされる安定電流レベルは、１１００前後の印刷ヘッド内進電流値Ｉ_PH-INに相応する可能性があり、それに対して２．５ｍｍの間隙の場合の動作中に観測される安定電流レベルは、１９００前後の印刷ヘッド内進電流値Ｉ_PH-INに相応する可能性がある。すなわち、大きいプラテン間隙では、高い電流レベルが必要とされる可能性がある。

【0311】

このように、初期化の直後には印刷ヘッド内進移動と印刷ヘッド外進移動との両方に対してデフォルトの高い単一電流レベル（例えば２５００）が用いられるが、このレベルは、動作中に特定のプリンタ構成に適切な電流レベルへと素早く調節される。

【0312】

実際には、初期化直後のデフォルトの高電流レベルの使用と、被監視フィードバック信号に基づく後続の精密化とによって、リボン状態及びプラテン距離、並びにその他の動作変量（これらのパラメータのうちの幾つか又は全てがプリンタコントローラ５０にとって既知でなくてもよい）に関係なく正しい動作を素早く確立することが可能になることは理解されるであろう。

【0313】

更に、印刷ヘッドを外進に移動させるのに必要とされる電流レベルは、１つのパラメータセット（例えば、リール上に残っているリボンの量）に依存する可能性があり、それに対して印刷ヘッドを内進に移動させるのに必要とされる電流レベルは、異なる（場合によっては重複する）パラメータセット（例えばプラテン距離）に依存する可能性がある。このように、ほとんどの動作環境において、印刷ヘッド内進（後退）に必要とされる電流レベルは印刷ヘッド外進（伸長）に必要とされるものと異なる可能性が高い。両方の値が、異なるデフォルト値、異なる許容タイミング期間、連続動作中の異なる傾向を有する可能性があり、従って、異なる最適化ルーチンを用いる可能性がある。

【0314】

図１４に示している波形の上記の解説から、印刷ヘッド４が時間ｔ２２とｔ２３との間に移動し、この移動又は「飛行時間」がおよそ２ｍｓの時間幅を有することは理解されるであろう。この一次移動は時間ｔ２３において突然停止される（幾分かの跳ね返りが続く可能性があるが）が、移動の開始はより緩やかであることも理解されよう。実際には、印刷ヘッドが移動を開始する正確な瞬間を正確に決定するのは困難な可能性がある（ほとんどの動作構成では存在することにはならない荷重計の補助がある場合であっても）。従って、一次移動が終わった後（例えばｔ２３の後の期間中）にも続く電流波形に対する印刷ヘッド移動の効果を考えると、電流波形に対する逆ＥＭＦの効果を適正に理解する又は波形特長を識別するためには完全な印刷動作に対する電流波形を過印加することが必要とされる可能性があることは理解されるであろう。

【0315】

従って、同じ印刷動作中に検出される特性に基づく印刷ヘッド移動の何れかの形態の制御を実施するのが困難な可能性がある。例えば、上記では、衝突の前に電磁石２３に逆電流を供給するのを望ましいこととすることができると説明したが、移動が終了するまでこの移動を検出する（すなわち、衝突点ｔ２３を検出することによって）ことが困難なだけではなく、コイルの誘導性を考えると、材料効果を有するのに十分に素早く有意な逆電流を流すことも困難であろう。

【0316】

しかしながら上記で説明した技法を用いることによって、タイミング及び実測ピーク力に基づく望ましい動作特性を有するように１回又は２回以上の印刷動作にわたって被監視パラメータに基づいて電流レベルを調節することができる。例えば、電流レベルは、動作中に被監視タイミングに基づいて調節することができ、特定の種類のプリンタに対する較正過程の際に調整パラメータ（例えば、被監視タイミング、デフォルト電流レベル等に基づいてどのように電流レベル調節を行うか）を決定することができる。

【0317】

しかしながら、印刷ヘッド移動を引き起こすのに不十分な電力（又は時間幅）しか有さないパルスを供給することで起こり得る結果は、印刷動作にとって極めて有害な可能性があり、すなわち、印刷ヘッドが期待される「内進」移動又は「外進」移動を完了し損ねる可能性があり、場合によっては低品質印刷、欠落印刷、及び／又はプリンタ構成要素の損傷を招くことを考えると、電流レベルは、慎重に低減しなければならないことに注意されたい。

【0318】

それとは逆に、過度に大きい電力を有するパルスを供給することで起こり得る結果は、印刷ヘッドが最適速度よりも高速に移動し、プリンタ構成要素の間の衝突が最適範囲を超えることを考えると、電流レベルは、ほとんど注意を要さずに高めることができる。ある程度の摩耗及び断裂の増加を予測することはできるが、短い時間尺度の範囲内で損傷が発生することになる可能性は低い（最大安全閾値を超えない限り）。しかしながら、過度の駆動電流レベルが長期にわたって維持された場合には、機械的損傷（すなわち加速した摩耗）が発生する可能性があることは理解されるであろう。

【0319】

図１５は、上記で一般論として説明した制御技法を実施するためにプリンタコントローラ５０によって実施される処理の例を示すフロー線図を提示している。段階Ｓ１において、プリンタが初期化される（例えば電源投入された後に）。次に処理は段階Ｓ２に進み、ここで印刷ヘッド外進パルスＩ_{PH_OUT}及び印刷ヘッド内進パルスＩ_PH-INに対する電流値（電流の大きさを示す）が２５００（任意単位）のデフォルト値に設定される。

【0320】

続いて処理は段階Ｓ３に進み（印刷命令が受け取られたと仮定して）、ここでコントローラ５０は、印刷ヘッド４を印刷ヘッド駆動組立体２２によって印刷面１１に向かって外進駆動する。この移動中に、電磁石２３の内部を流れる電流が監視される。電流は、電磁石２３と直列に配置された低値抵抗器の両端に起こる電圧を監視すること等による何れか好適な手法で監視することができる。

【0321】

更に処理は段階Ｓ４へと進み、ここで監視電流に基づいて印刷ヘッド外進移動時間Ｔ_OUTが決定される。かかる決定は、例えば図１４を参照しながら上記で説明したように電流波形の内部の特性の識別に基づくものとすることができる（印刷ヘッド内進移動ではなく印刷ヘッド外進移動に対するプロセスを加減するために必要な変更が加えられる）。

【0322】

当然ながら、波形形状は、印刷ヘッド外進動作及び印刷ヘッド内進動作の各々に対して異なる可能性がある。しかしながら、各連続する「内進」動作又は「外進」動作に関して、波形が実質的に同様の形態を有することが予測され、特徴点を識別することが可能になる。かかる識別は、例えば、高速カメラによって印刷ヘッド移動の画像を取り込みながら動作を実施することによって実証的に実施することができ、特定の電流波形特性と物理的移動との間の相応性を確立することが可能になる。

【0323】

例えば、印刷ヘッドが移動し始める瞬間を何れかの手法で表す時点を、監視電流に基づいて決定することができる。その後、印刷ヘッド外進移動時間Ｔ_OUTを、電流パルスの印加後に印刷ヘッドが移動し始めた時間として決定することができる。当然ながら、必要に応じて異なる基準点を選択することができる。

【0324】

印刷ヘッド外進移動時間Ｔ_OUTが決定されると、処理は段階Ｓ５に進み、ここで印刷ヘッド外進移動時間が、最小許容閾値Ｔ_OUT-MINと比較される。印刷ヘッド外進移動時間Ｔ_OUTが最小許容閾値Ｔ_OUT-MINを上回っている場合には、処理は段階Ｓ６に進み、ここで印刷ヘッド外進移動時間Ｔ_OUTは最大許容閾値Ｔ_OUT-MAXと比較される。印刷ヘッド外進移動時間Ｔ_OUTが最大許容閾値Ｔ_OUT-MAXを下回っている（且つ最小許容閾値Ｔ_OUT-MINを上回ってもいる）場合には、印刷ヘッド外進移動時間Ｔ_OUTは許容範囲内にあると見なされ、処理は段階Ｓ７に進む。

【0325】

段階Ｓ５において、印刷ヘッド外進移動時間Ｔ_OUTが最小許容閾値Ｔ_OUT-MINを下回っている場合には、処理は段階Ｓ８に進み、ここで記憶済みの印刷ヘッド外進電流値Ｉ_{PH_OUT}が低減される（後続の印刷動作において印刷ヘッドをより低速で移動させるように）。続いて処理は段階Ｓ７に進む。

【0326】

段階Ｓ６において、印刷ヘッド外進移動時間が最大許容閾値Ｔ_OUT-MAXを上回っている場合には、処理は段階Ｓ９に進み、ここで印刷ヘッド外進電流値Ｉ_{PH_OUT}が増加される（後続の印刷動作において印刷ヘッドをより高速で移動させるように）。続いて処理は段階Ｓ７に進む。

【0327】

上記のように、段階Ｓ５及びＳ６の処理は、印刷ヘッド外進移動時間Ｔ_OUTと基準範囲（Ｔ_OUT-MINからＴ_OUT-MAXまで）との間で比較を行うことを可能にする。印刷ヘッド外進移動時間が基準範囲の外にある場合には、段階Ｓ８又はＳ９のうちの一方において印刷ヘッド外進電流値Ｉ_{PH_OUT}に適切な調節が加えられる。

【0328】

しかしながら、この処理は、あらゆる好適な手法で実施することができることは理解されるであろう。例えば、印刷ヘッド外進移動時間Ｔ_OUTを単一の基準値と比較することができ、調節は、この基準値からの差（正又は負）に基づいて加えられる。同様に、ヘッド外進パルス値に加えられる調節もあらゆる好適な手法で実施することができる。例えば、何れかの調節のサイズを、印刷ヘッド外進移動時間Ｔ_OUTと基準範囲（又は値）との間の差に何れか手法で基づくものとすることができる。或いは、段階Ｓ８又はＳ９のうちの一方の処理が実施される度に固定された調節を加える（例えば±１００）を加えることができる。なおも更に、調節は、１回よりも多くの回数の印刷動作に関するデータに基づく（例えば、平均誤差値又は累積誤差値に基づく）ものとすることができる、且つ／又は加えられた過去の調節を算入することができる。幾つかの実施形態では、ＰＩＤ制御の形態を実装することができる。

【0329】

段階Ｓ７において（現在の印刷動作が完了した後に）、コントローラ５０は、印刷ヘッド駆動組立体２２によって印刷ヘッド４を印刷面１１から離れるように内進駆動する。この移動の際に、電磁石２３の内部を流れる電流が再度監視される。

【0330】

次に処理は段階１０に進み、ここで監視電流に基づいて印刷ヘッド内進移動内進時間Ｔ_INが決定される。かかる決定は、例えば図１４を参照しながら上記で説明したように電流波形の内部の特性の識別に基づくものとすることができる。例えば、印刷ヘッド内進移動時間Ｔ_INは、時間ｔ２０における電流パルスの印加後に印刷ヘッドが移動し始めた時間（すなわち時間ｔ２１）として決定することができる。

【0331】

印刷ヘッド内進移動時間Ｔ_INが決定されると、処理は段階Ｓ１１に進み、ここで印刷ヘッド内進移動時間Ｔ_INが最小許容閾値Ｔ_IN-MINと比較される。印刷ヘッド内進移動時間Ｔ_INが最小許容閾値Ｔ_IN-MINを上回っている場合には、処理は段階Ｓ１２に進み、ここで印刷ヘッド内進移動時間Ｔ_INが最大許容閾値Ｔ_IN-MAXと比較される。印刷ヘッド内進移動時間Ｔ_INが最大許容閾値Ｔ_IN-MAXを下回っている（且つ最小許容閾値Ｔ_IN-MINを上回ってもいる）場合には、印刷ヘッド内進移動時間Ｔ_INは許容範囲内にあると見なされ、処理は段階Ｓ３に戻り、ここで新しい印刷動作を始めることができる（適切な時間に）。

【0332】

段階Ｓ１１に戻ると、印刷ヘッド内進移動時間Ｔ_INが最小許容閾値Ｔ_IN-MINを下回っている場合には、処理は段階Ｓ１３に進み、ここで印刷ヘッド内進電流値Ｉ_PH-INが低減される（後続の印刷動作において印刷ヘッドをより低速で移動させるように）。その後、処理は段階Ｓ３に戻り、ここで新しい印刷動作を始めることができる。

【0333】

段階Ｓ１４において、印刷ヘッド内進移動時間Ｔ_INが最大許容閾値Ｔ_IN-MAXを上回っている場合には、処理は段階Ｓ９に進み、ここで印刷ヘッド内進電流値Ｉ_PH-INが増加される（後続の印刷動作において印刷ヘッドをより高速で移動させるように）。その後、処理は段階Ｓ３に戻り、ここで新しい印刷動作を始めることができる。

【0334】

上記のことから、２回目（又は更に後続）の印刷動作では、印刷ヘッドの内進電流値及び外進電流値Ｉ_PH-IN、Ｉ_PH-OUTは加減され、望ましいタイミング特性を得るように印刷性能を使用中に調節することが可能になる。

【0335】

当然ながら、上記で説明した例は例示目的で提示したものであり、限定的であることを意図したものではないことは理解されるであろう。実際には、上記で説明したプリンタに対する多くの代替的配列及び修正物が可能である。

【0336】

例えば、ターゲット２６と強磁性要素との間にコイルばねが設けられると説明したが、この機能を与えるためにあらゆる形態の付勢要素を用いることができる。かかる付勢要素は、あらゆる適切な形態（例えば異なる場所に装着された板ばね又は引張ばね）をとることができる。更に、全く異なる機構によって付勢する力を与えることができる。例えば、印刷ヘッド支持アーム２１に付随し、永久磁石２７及び強磁性要素２５によって与えられる力と反対の方向に作用する力を与える別個の磁気要素を設けることができる。

【0337】

なおも更に、上記で説明した実施形態にはばねが含まれるが、幾つかの実施形態では付勢要素を完全に省くことができる。かかる実施形態では、印刷ヘッドは、永久磁石の動作によって印刷面から離れるように引きつけることができ（上記で説明したように）、必要時には適切な方向に励磁された電磁石の作用によって印刷面に向かって付勢することができる。従って、印刷ヘッド内進／外進移動及び位置制御を、いかなる機械的付勢要素も必要とせずに遂行することができる。かかる配列では、印刷ヘッドによって印刷面上に作用される力の大きさは、電磁石が発生させる磁場の強度（電磁石の巻線に印加される電流に関係付けられる）によって制御される。

【0338】

しかしながら、かかる配列において印刷ヘッドが伸長位置に留まるためには、電磁石が励磁状態に留まることが必要とされることになることは理解されるであろう。この配列は、印刷が発生することが予測される時間比率が比較的小さく、従って、電流が巻線の内部を流れることが必要とされる（この間に熱が発生する）時間比率も比較的小さい特定の用途を有することができる。

【0339】

或いは、幾つかの実施形態では、印刷ヘッド駆動組立体は、電磁石を印刷面に向かって付勢するように構成された第２の永久磁石を備えることができる。すなわち、印刷ヘッドを印刷面に向かって付勢する上で、ばねによって生み出される力を拠り所とする代わりに第２の磁石を用いることができる。印刷ヘッド駆動組立体は、上記で説明したように２つの安定した構成を有することができる。印刷面に向かう又は該印刷面から離れる印刷ヘッドの移動は、２つの永久磁石及び電磁石が発生させる力の組み合わせによって引き起こすことができる。特に、一方の安定構成から他方の安定構成への移動は、力の不均衡を発生させて印刷ヘッド位置を変化させる、電磁石内を流れる電流によって引き起こすことができる。安定構成の各々にある時に、印刷ヘッドは、電磁石が消磁された（又は低レベルで励磁されている）場合であっても電磁石と永久磁石のうちの一方との間に発生する吸引磁力によって当該構成に保持されることになる。

【0340】

当然ながら、かかる配列では、必要に応じて更なる力成分又は順応性を与えるために、ばね（又はその他の機械的付勢部材）を含めることもできる。例えば、印刷面位置の変動に対する不感度を与えるため、及び／又は適切な印刷力を与えるために印刷ヘッドを印刷ヘッド駆動組立体の構成要素にばねによって結合することができる。

【0341】

上記では、電磁石が印刷ヘッド駆動組立体アーム３０に装着されるように説明したが、永久磁石を印刷ヘッド駆動組立体アーム３０に装着し、電磁石を印刷ヘッド支持アーム２１に装着して設けることができる。構成要素位置のかかる逆転は、上記で説明した印刷ヘッド移動の動作に影響を与えることにはならない。すなわち、上記で説明した印刷ヘッド駆動組立体２２は、必要に応じて互いに引きつけ合う又は跳ね返し合うようにさせることができる２つの構成要素を有する。これら２つの構成要素の各々は、印刷ヘッドキャリッジ１３又は支持アーム２１のうちのどちらか一方の上に装着することができる（他方の構成要素は印刷ヘッドキャリッジ１３及び支持アーム２１のうちの他方の上に装着される）。

【0342】

更に、上記で説明した実施形態は、印刷ヘッドキャリッジ１３と、それに旋回可能に装着された支持アーム２１とを用いるが、必要に応じてその他の適切な機械的配列を用いることができる。例えば、印刷ヘッド４は、印刷面１１に向かって及びそこから離れるように線形スライドに沿って移動するように装着することができる。必要なことは、印刷ヘッド駆動組立体２２の制御下で印刷ヘッドが印刷面に向かって及び該印刷面から離れるように移動することができるように印刷ヘッドを支持することだけである。同様に、待機構成を可能にする（かかる構成が設けられるとすれば）ための代替的構造を設けて印刷ヘッド駆動組立体アーム３０及び支承面３２を完全に省くことができる。

【0343】

幾つかの実施形態では、更に代替的な配列を設けることができる。例えば、上記では単一のコイル２４を説明したが、電磁石２３の強磁性要素２５の内部に制御可能な磁場を発生させることを可能にするように配列された複数のコイルを設けることができる。更に、電源への接続を逆転させること又は電源の極性を反転させることによって異なる方向の電流で励磁される単一のコイルではなくセンタータップコイルを設けて、センタータップを負の電源端子に接続し、コイルの一方又は他方の端部を単一の正の電源端子に接続することによって可逆的な磁場を発生させることを可能にすることができる。

【0344】

当然ながら、適切な場合には電磁石の異なる幾何学構成及び配列を用いることができることは理解されるであろう。例えば、単一の電磁石の代わりに、複数の電磁石を用いることができる。幾つかの実施形態では、必要に応じて変更可能な吸引力又は反発力を与える上で、複数の電磁石が配列される。例えば、複数の電磁石の各々を用いて異なる力成分を与えることができ、この場合、各時間に印刷ヘッドに対して作用する全体的な力は、様々な力成分の和である。１つのかかる実施形態では、吸引力と反発力との両方を与えるために、上記で説明したように単一（主）電磁石が配列される。しかしながら、反発力のみを与えるための１つ又は２つ以上の補助的な電磁石を含めることができる。かかる配列は、印刷ヘッドに印加される力を複数のアクチュエータによって与え、特定の用途に向けて必要に応じて変動させることを可能にする。

【0345】

印刷面に向かって又は印刷面から離れるように印刷ヘッド４を駆動するための電流パルスの使用に加えて（更に幾つかの事例では印刷力を発生させるためのばねが省かれる場合に）、電磁石２３のコイル２４に供給される電流を用いて印刷力を微調節することもできる。例えば、印刷ヘッド４が伸長位置にあり、ばね２８が、印刷面１１に対して作用すべき印刷力を引き起こしている時に、電磁石２３のコイル２４に電流を印加することができる。上記で説明したように、かかる電流は、電磁石２３に磁場を発生させ、更に永久磁石２７及びターゲット２６に対して作用すべき相応する力を発生させることになる。この電流の大きさ及び方向を調節することによって、この力の大きさ及び方向を調節することができる。

【0346】

例えば、印刷ヘッド４が伸長位置にある時にコイル２４に小さい正の電流を印加することによって、印刷動作中に印刷面１１に対して作用される力を少量だけ増加させることができる。それとは逆に、印刷ヘッド４が伸長位置にある時にコイル２４に小さい負の電流を印加することによって、印刷面１１に対して作用される力を少量だけ減少させることができる。印加される電流と発生する力との間の比例定数はシステムの詳細に依存することになるが、この関係は実質的に線形である。

【0347】

コントローラ５０は、所望の印刷力についての情報を処理し、この情報を用いてコイル２４内に流すべき必要な電流を決定することができる。

【0348】

図１２は、１つの例に関する力及び電流波形を示している。水平軸は時間を示し、示している最大範囲は２００ｍｓの時間幅をカバーする。垂直軸は、前と同様に線Ｆ及びＩそれぞれで表す力又は電流のどちらかを表す電圧を示している。図１０及び図１１の場合と同様に、この図でも線Ｆは印刷ヘッド４によって印刷面１１に印加される力を表し、線Ｉは電磁石２３に印加される電流を表している。この例では、およそ１アンペアの電流が０．４ｋｇｆ前後の更なる力を発生させることが把握されている。

【0349】

図１２に示している例では、時間ｔ１０において電流はゼロであり、印刷力も実効的にゼロである。時間ｔ１１において、正の方向の電流がコイル２４に印加され、電流Ｉは、その直後に増加を示している。ｔ１１のすぐ後の時間ｔ１２において、印刷力Ｆが上昇しているのを見ることができる。ｔ１２のすぐ後の時間ｔ１３において、電流レベルは非ゼロ一定値（この場合には１Ａ前後）まで低減される。その後、印刷力は、１．６ｋｇｆ前後の印刷力にほぼ相応するレベルに向かって徐々に安定化する。

【0350】

続いてある期間にわたって、印刷力Ｆは、１．６ｋｇｆで実質的に安定状態に留まり、それと同時に電流は１アンペアに留まる。この期間は、図１０に例示している構成と比較して高い印刷力で印刷動作が実施される時である。

【0351】

印刷力Ｆは、負の電流パルスがコイル２４に印加される時間ｔ１４まで１．６ｋｇｆ前後で持続する。ｔ１４における電流の開始後間もない時間ｔ１５において、印刷力は急激に衰える。続いて時間ｔ１６において負電流が取り除かれ、その後、電流はゼロに戻り、印刷力はゼロに留まる。

【0352】

当然ながら、印刷動作中により大きい電流がコイル内に流される場合には、印刷力は更に増加することになる。それとは逆に、印刷動作中に負電流が印加される場合には、印刷力は減少することになる。

【0353】

同様の方式で、印刷面位置の変動がある場合であっても事前に決定された印刷力を与えするように印刷動作中にコイル２４内に流される電流を加減することができる。例えば、離隔距離が３ｍｍの時に印刷ヘッドが印刷面と接触する第１の構成と、離隔距離が５ｍｍの時に印刷ヘッドが印刷面と接触する第２の構成とを比較した時に、印刷動作中にコイル２４の内部に同じ電流が流される場合には、確立される印刷力においてある程度の差がある可能性がある。この差は、異なる離隔距離において発生する力の変動の結果である。離隔距離範囲にわたって力特性は比較的平坦である（例えば図９に例示しているように）が、この特性は完全に平坦であるわけではないことに注意されたい。

【0354】

従って、様々な印刷面構成を補償するようにコイル２４の内部に流される電流を加減することができる。より一般的には、様々なプリンタ構成の代わりに事前に決定された印刷力を発生させるようにコイル２４の内部に流される電流を加減することができる。

【0355】

更に、印刷力を変動させるための変動電流の使用に加えて、印刷ヘッド４の移動を制御するために巻線に印加される電流を用いることができる。特に、図１０及び図１２に例示している実測印刷力Ｆからわかるように、印刷ヘッド４は、印刷面１１と接触すると跳ね返る傾向を有し、印刷力Ｆは最初に所望の印刷力をオーバーシュートし、続いて振動し、その後、所望の力へと徐々に定着する。しかしながら、この不安定期間中には印刷動作を実施することができない可能性がある。

【0356】

幾つかの実施形態では、かかる力の不安定性は、能動的制動を用いて低減することができる。例えば、コイル２４に印加される電流波形の形状を、印刷ヘッド４の移動を制動するように成形することができる。例えば、印刷ヘッド４の移動が始まった後に主電流パルスに反対方向の電流を印加することによって、印刷ヘッド４が印刷面１１と接触する前に（印刷ヘッドの後退中には、永久磁石が緩衝器２９と接触する前に）印刷ヘッド４を減速することができる。かかる制動は、安定した印刷力をより素早く発生させ、高い動作速度を与えるシステムを実現することができる。更に、印刷ヘッド駆動組立体２２の様々な構成要素（例えばばね２８）が受ける機械的衝撃を低減することによって、これらの構成要素における摩耗及び疲労を低減して信頼性及び稼働寿命を高めることができる。

【0357】

より一般的には、印刷ヘッド移動を制御するために、コイル２４に印加される電流を様々な手法で変更することができる。例えば、印刷ヘッドに対して作用すべき所望の力を得て所望の機械的効果を得るために、電流パルスの時間幅、印加電流の大きさ、及び各電流パルスの形状を全て変動させることができる（単独又は組み合わせで）。

【0358】

幾つかの実施形態では、印刷ヘッド４の位置を表す信号を発生させるセンサを設けることができる。かかるセンサ出力は、電磁石２３の励磁を制御するために用いることができる。例えば、上記で言及した検出逆ＥＭＦパルスを用いる代わりに（又はそれに加えて）、印刷ヘッド４の位置を表す信号を用いて、コイル２４に印加される電流パルスの時間幅、大きさ、及び／又は方向を制御することができる。かかるセンサは、例えば、旋回軸１４の回りのアーム２１の回転（この回転は、印刷ヘッド４の位置との事前に決定された関係を有する）を表す信号を発生させるように配列されたロータリーエンコーダとすることができる。

【0359】

或いはセンサは、例えば印刷ヘッド４の位置を直接的又は間接的に検出する何れかの形態のリニア位置センサ、又は印刷ヘッド駆動組立体２２の第１の構成要素と第２の構成要素との間の離隔距離を検出するセンサ（例えば近接センサ）とすることができる。かかるセンサデータは、制動を施す又は事前に決定された印刷力が発生することを確実にするようにコイル２４に印加される電流を制御するために用いることができる。特に、センサデータは、印刷ヘッド４の位置を制御するように配列された制御アルゴリズム（例えばＰＩＤ制御アルゴリズム）への入力として用いることができる。これによりコントローラ５０は、印刷ヘッド４の位置を表す情報を処理し、この情報を用いてコイル２４に供給される必要な電流及び／又は印刷ヘッド駆動組立体２２が発生させるべき力を決定することができる。

【0360】

次にかかる位置センサの例を、図１６を参照しながら説明することにする。図１６は、上記で説明した印刷ヘッド組立体５１と概ね同様の代替的印刷ヘッド組立体６０を示している。上記で説明したものに相応する代替的印刷ヘッド組立体６０の構成要素を、同じ数字を用いて標記している。第１の実施形態に関連して上記で説明した特徴及び利点は、第２の実施形態に概ね当てはめることができる。

【0361】

上記で説明した構成要素に加えて、印刷ヘッド４の上面上にセンサ６１が設けられる。より具体的には、センサ６１は、使用時に印刷面１１に背向する印刷ヘッド４の面の上に設けられる。印刷ヘッド組立体６０は、センサ６１に対面するように配列されたターゲット６２を更に備える。ターゲット６２は、例えば、印刷ヘッド組立体アーム３０の一部から装着することができる。ターゲット６２は、例えば較正動作中にターゲット６２及びセンサ６１の相対位置を調節することを可能にするように印刷組立体アーム３０に調節可能に取り付けることができる。使用時には、センサ６１は、それとターゲット６２との間の距離に基づいて変動する信号を発生させるように構成される。

【0362】

上記で説明したように、使用中に印刷ヘッド４は、印刷ヘッド駆動組立体２２の作用によって印刷面１１に向かって及びそこから離れるように移動するようにされる。かかる移動中に、印刷ヘッド４は、印刷ヘッド支持アーム２１によって支持されて印刷ヘッド駆動組立体アーム３０から離れるように移動するように旋回軸１４の回りに回転する。しかしながら、印刷ヘッド４のかかる移動中に、印刷ヘッド組立体アーム３０と、それに取り付けられたターゲット６２とは、印刷面１１と相対的に移動しない。

【0363】

従って、印刷ヘッド４に取り付けられたセンサ６１は、印刷ヘッド組立体アーム３０に取り付けられたターゲット６２に対して移動することになる。従って、既知の初期状態を所与として、センサ６１とターゲット６２との間の距離は、印刷面１１と相対的な印刷ヘッド４の位置と公知の関係を有し、印刷ヘッド位置に関する有用な情報を提供することができる。特に、センサ６１とターゲット６２との間の距離は、印刷ヘッド４と印刷面１１との間の距離との反比例関係に従って、変動することになる。

【0364】

図１７ａ及び図１７ｂは、印刷ヘッド４の下面及び上面（図１６に示している向きにある時の）を略示している。センサ６１は、エミッタ６３とレシーバ６４とを備える。エミッタ６３は、例えば、赤外域内の電磁放射線を放出するＬＥＤ等の放射線源である。レシーバ６４は、例えばフォトトランジスタによって形成される。レシーバ６４は、エミッタ６３によって放出された放射線を感受するのに適する。

【0365】

ある実施形態では、センサ６１は、例えば米国アリゾナ州フェニックスのＦａｉｒｃｈｉｌｄ／ＯＮ Ｓｅｍｉｃｏｎｄｕｃｔｏｒによって製造されているＱＲＥ１１１３ＧＲ Ｓｕｒｆａｃｅ Ｍｏｕｎｔ Ｓｅｎｓｏｒによって形成される。かかるセンサは、小さい形状因子のＳＭＤパッケージ内に収容することができ、５ｍｍ前後の検出範囲を有することができる。センサ６１を近接センサと呼ぶことができる。特に、センサ６１は、ターゲット６２の近接度を感知する。

【0366】

当然ながら、必要に応じて代替的感知配列を用いることができることは理解されるであろう。例えば、上記で説明したフォトトランジスタの代わりにフォトダイオードを用いることができる。より一般的には、エミッタとレシーバとの適切な組み合わせが選択されることを前提として更なる代替的なエミッタ及びレシーバを用いることができることは理解されるであろう。例えば、エミッタ６３の代わりに、広角光源、レーザー光源、又はその他のＬＥＤ光源（例えば可視光を用いる）を用いることもできる。更に、幾つかの代替形態では、超音波のエミッタ及びレシーバ、又はその他の形態のエミッタ及びレシーバを用いることができる。

【0367】

更に、上記で説明した実施形態ではエミッタ６３及びレシーバ６４は印刷ヘッド４上に装着された統合センサ６１内に設けられるが、代替的実施形態では、エミッタとレシーバとは、各々が印刷ヘッド４上の異なる場所に装着された別個のデバイスとすることができる。なおも更に、必要に応じて様々な個数の統合センサ又は様々な個数の離散したエミッタ及びレシーバを用いることができる。

【0368】

更に幾つかの実施形態では、センサは受動的なものとすることができる。すなわち、エミッタを完全に省くことができる。かかる実施形態では、センサは、ターゲットから何れかの特性を感知するように構成される。例えば、ターゲットには、センサがエミッタを必要とせずに感知することができる磁気区域を設けることができる。或いはセンサは、静電容量センサ又は誘導センサとすることができ、ターゲットには、感知することができる特性を有する領域が設けられる。或いはセンサ及びターゲットは、上記で説明したものと反対の（又は別途異なる）位置に設けることができる。

【0369】

より一般的には、センサ６１は、印刷ヘッドの位置を表す信号を発生させるように配列され、あらゆる適切な形態、個数、又は配列のセンサを用いることができることは理解されるであろう。

【0370】

上記で簡単に説明した特定の実施形態を再度参照すると、印刷ヘッド４の下面として示している（すなわち、印刷面にある視座から見上げた）図１７ａに最も明確に示すように、印刷ヘッド４は、セラミック被印刷物６６上に装着されて印刷ヘッド４の第１の縁部に沿って１次元線形アレイで設けられた複数の抵抗加熱要素６５を備える。印刷要素６５は、印刷要件に基づいて（例えば画像データに基づいて）選択的に励磁される。印刷ヘッド回路板６８上に装着された印刷ヘッドコントローラ６７の内部で、印刷要素６５に供給される印刷制御信号を発生させることができる。印刷ヘッド回路板６８上にはセンサインターフェース回路６９が更に設けられる。印刷ヘッド回路板６８は、同様に印刷ヘッド４の一部を形成するヒートシンク７０に取り付けられる。印刷ヘッドコントローラ６７は、コネクタ７２を介して回路板６７に接続する可撓性リボンケーブル７１を介してコントローラ５０と通信する。

【0371】

上述したように、図１７ａに見られる印刷ヘッド４の面は、図１に示している概ね下向きの方向に向き、印刷要素６５が設けられた面である。この面を、印刷ヘッド４の動作面と呼ぶことができる。すなわち、図１７ａに示している印刷ヘッド４の動作面は、正常動作においてリボン２に概ね対面する。

【0372】

しかしながら上述したように、センサ６１は、印刷ヘッド４の動作面上に設置される代わりに、印刷ヘッドの反対の（上方の）面の上に設けられる（従って、図１７ａには破線で示している）。印刷ヘッド４の上面を図１７ｂに示している。印刷ヘッド４の上面を、非印刷面と呼ぶことができる。目視可能な印刷ヘッド４の構成要素は、ヒートシンク７０、センサ６１、それが上部に装着された印刷ヘッド回路板６７、及びコネクタ７２である。エミッタ６３及びレシーバ６４を印刷ヘッド４の上面上で互いに隣接するように示しており、これらの両方が統合センサ６１の一部として設けられる。

【0373】

従って、センサ６１は、印刷動作中に印刷面１１に背向し、例えば、印刷ヘッド組立体６０の構成要素、特に印刷ヘッド駆動組立体アーム３０及びターゲット６２等のプリンタの内部構成要素に向くように配列された印刷ヘッド４の面上に装着されることは理解されるであろう。その結果、センサ６１は、印刷動作中にリボン２に背向するように配列されるように装着される。

【0374】

一般的に言えば、センサ６１は、印刷ヘッドの非印刷面に動作可能に付随すると考えられるように印刷ヘッドに装着することができることは理解されるであろう。例えば幾つかの実施形態では、センサは、印刷ヘッドの非印刷面の下に設けるが、印刷ヘッドの非印刷面を越えて感知するように配列することができる。例えば、光学センサを、非印刷面になおも付随しながら透明又は半透明の材料によって非印刷面から分離することができる。同様に磁気センサを、磁場が貫通可能であり、ターゲットを感知することを可能にする材料によって非印刷面から分離することができる。或いはセンサ６１の本体を、印刷ヘッドの動作面（すなわち図１７ａに示している下面）上に設置するが、印刷ヘッド回路板６７内に設けられた１つ又は２つ以上の孔を通して「感知」するように配列することができる。

【0375】

印刷ヘッド４の移動中に、印刷面と相対的な印刷ヘッド４の位置が変動することになることは理解されるであろう。センサ６１は、下記でより詳細に説明するようにかかる移動過程中に印刷ヘッド４の移動をコントローラ５０が制御することを可能にする出力を発生させるように構成される。

【0376】

図１８は、センサインターフェース回路６９をより詳細に示している。センサインターフェース回路６９は、エミッタ６３を駆動してレシーバ６４から信号を受け取るように配列される。センサインターフェース回路６９は、受け取った信号を増幅し、リボンケーブル７１を介してプリンタコントローラ５０に供給することができる出力信号を発生させるように更に配列される。センサインターフェース回路６９は、エミッタドライバ回路７３とレシーバ回路７４とを備えると考えることができる。これらの回路７３、７４の両方を単一の回路図内に示しているが、当然ながら、これらの回路が、エミッタ６３によって放出され、レシーバ６４によって感受され、更に独立して加減することができる光によって動作可能に結合された実効的に別個の回路であることは理解されるであろう。

【0377】

エミッタドライバ回路７３は、＋５Ｖの電圧源に接続された正の電源レール７５と、接地電圧（０Ｖ）に接続された接地レール７６と、電界効果トランジスタＱ１と、抵抗器Ｒ０と、抵抗器Ｒ１とを備える。エミッタ６３のアノードは、抵抗器Ｒ０を介して電源レール７５に接続され、カソードは、トランジスタＱ１を介して接地レール７６に切り替え可能に接続される。抵抗器Ｒ１は、トランジスタＱ１のゲートと接地レール７６との間に接続される。トランジスタＱ１のゲートに入力ノード７７が設けられる。入力ノード７７は、使用時にリボンケーブル７１を介してプリンタコントローラ５０が供給するＰＷＭ信号によって駆動される。

【0378】

抵抗器Ｒ０は６８Ωの抵抗値を有する。抵抗器Ｒ０は、エミッタ６３のカソードがトランジスタＱ１によって接地レール７６に接続されている時にエミッタ６３を通って流れる電流を制御するように設けられる。本説明の実施形態では、エミッタ６３の両端のおよそ１Ｖの電圧降下を仮定すると、およそ４Ｖの電圧降下が起こることになる。この構成（すなわち、６８Ωの抵抗値を有する抵抗器Ｒ０の両端に４Ｖの電圧が起こる）は、エミッタ６３を通しておよそ５９ｍＡの駆動電流を流すことになる。

【0379】

抵抗器Ｒ１は１０ｋΩの抵抗値を有する。抵抗器Ｒ１は、印刷ヘッドがリボンケーブルに接続されていない（例えば輸送中）又は３状態（すなわち、「１」及び「０」に加えて高インピーダンス状態）のものとすることができるスイッチングソースから駆動される場合に、トランジスタＱ１のゲートが浮遊状態になることが許されず、従って、ＥＳＤ損傷を受け難くなるように設けられる。

【0380】

トランジスタＱ１はｎチャネルＦＥＴであり、例えばオランダ、ネイメーヘンのＮｅｘｐｅｒｉａによって製造されているＮＸ７００２ＡＫデバイスによって形成することができる。このトランジスタは、高（例えば５Ｖ）レベルと低（例えば０Ｖ）レベルとの間で切り替わるＰＷＭ信号によって駆動することができる。ＰＷＭ信号はトランジスタＱ１のオン及びオフを切り替え、更にこのトランジスタがオンにされた時にエミッタ６３内に電流を流し、このトランジスタがオフにされた時にエミッタ６３内に電流を流さない。

【0381】

ＰＷＭデューティサイクルは、矩形波プロファイルと２ｋＨｚ変調周波数とによる例えば５０％前後のものとすることができる。当然ながら、他のエミッタ駆動方式を常用することができる。例えばある実施形態では、抵抗器Ｒ０が散逸させる電力を制限するためにエミッタを低いデューティサイクル（例えば３０％）で駆動することができる。同様に変調周波数を調節することもできる。

【0382】

エミッタ６３は、「オン」状態で駆動される時に５９ｍＡ前後の駆動電流を有する。上記で説明したエミッタデバイス（すなわちＱＲＥ１１１３）は、５０ｍＡの最大連続ダイオード電流を有する（２５℃の周囲温度において）。従って、選択された駆動電流（例えば５９ｍＡ）がこの最大許容可能連続レベルを上回っている間には、このデバイスは連続的に駆動されない。当然ながら、異なる駆動レベルを選択することができること（及び抵抗器Ｒ０に対して適切値の抵抗器を選ぶことができること）を理解されるであろう。

【0383】

変調周波数は、高速なセンサ応答を与えるように選択されるが、レシーバ及びそれに関連する回路が応答することができないように過度に高くはない（レシーバ回路に関連して下記でより詳細に説明するように）。変調周波数は、複数の因子に基づいて選択することができることは理解されるであろう。例えば、この周波数は、より頻繁なセンサ読み取り値を取得することを可能にするように高めることができる。

【0384】

レシーバ回路７４も、正の電源レール７５と接地レール７６とを利用する。しかしながら、必要に応じて別個の電源配列を設けることができることは理解されるであろう。

【0385】

レシーバ回路７４は、レシーバ６４と、そのコントローラと正の電源レール７５との間に接続された抵抗器Ｒ２とを更に備える。レシーバ６４と抵抗器Ｒ２との間にはノード７８が形成される。レシーバ６４のエミッタは、接地レール７６に直接接続される。抵抗器Ｒ２は１００Ωの抵抗値を有する。このように抵抗器Ｒ２とレシーバ１４とは直列に接続され、フォトダイオードの内部で発生する何れかの光電流が抵抗器Ｒ２を通って流れ、抵抗器Ｒ２の両端に電圧降下を起こす。

【0386】

レシーバ回路７４は、演算増幅器（オペアンプ）ＯＰ１を更に備える。オペアンプＯＰ１は、例えば、米国アリゾナ州フェニックスのＯＮ Ｓｅｍｉｃｏｎｄｕｃｔｏｒによって製造されているＮＣＳ２００６１デバイス等の、低電力の単一電源用途に向けて最適化された低ノイズのレールツーレール入力／出力を有するＣＭＯＳ演算増幅器によって形成することができる。例えば、オペアンプＯＰ１は、好適にはＮＣＳ２００６１ＳＮ２デバイスとすることができる。

【0387】

ノード７８は、オペアンプＯＰ１の非反転入力に接続される。オペアンプＯＰ１は、レシーバ６４内に流れ込む電流を増幅する電流増幅器を形成するように配列される。オペアンプＯＰ１に加えて、電流増幅器は、コンデンサＣ１と、抵抗器Ｒ３、Ｒ４、及びＲ５と、トランジスタＱ２とを備える。電流増幅器は、図１９を参照しながら下記でより詳細に説明するように増幅器の他の構成要素から離して設けられた更なる抵抗器（Ｒ６）を含むと考えることもできる。

【0388】

コンデンサＣ１は、オペアンプＯＰ１の出力とオペアンプＯＰ１の反転入力との間に接続される。コンデンサＣ１は、２７０ｐＦの容量値を有し、オペアンプＯＰ１を安定化するために設けられる。

【0389】

オペアンプＯＰ１の出力は、抵抗器Ｒ５を経由してトランジスタＱ２のベース端子に更に接続される。トランジスタＱ２は、コレクタ電流とエミッタ電流とが実質的に等しい高ゲインＰＮＰトランジスタである。このトランジスタは、例えば、オランダ、エイントホーフェンのＮＸＰ Ｓｅｍｉｃｏｎｄｕｃｔｏｒｓによって製造されているＢＣ８５６Ｂ汎用トランジスタによって形成することができる。トランジスタＱ２の高ゲインを考えると、ベースには抵抗器Ｒ５を経由して小さい電流しか流れ込まないことになる。抵抗器Ｒ５は１００Ωの抵抗値を有する。抵抗器Ｒ５の抵抗は、レシーバ電流レベルに突然の変化があった場合にオペアンプＯＰ１から出る何れかの過渡電流を制限するように好適に選択される。従って、この値は増幅器回路の作動にとって重大なものではなく、回路は、抵抗器Ｒ５の広範囲の抵抗値にわたって作動することになることは理解されるであろう。

【0390】

トランジスタＱ２のコレクタ端子は、出力ノード７９に結合され、更にこのノードは、後続の処理（下記でより詳細に説明する）に向けてリボンケーブル７１を介してプリンタコントローラ５０の入力に結合される。

【0391】

トランジスタＱ２のエミッタ端子は、抵抗器Ｒ４を経由して正の電源レール７５に結合される。トランジスタＱ２のエミッタ端子と抵抗器Ｒ４との間にノード８０が形成される。ノード８０は、抵抗器Ｒ３を経由してオペアンプＯＰ１の反転入力に接続される。抵抗器Ｒ３は１００Ωの抵抗値を有する。抵抗器Ｒ３の抵抗は、バイアス電流に起因する何れかの電圧オフセットを打ち消すためにオペアンプＯＰ１の両方の入力に実質的に等しい入力インピーダンスを与えるように選択される。上記で説明した配列では、オペアンプＯＰ１の非反転入力は抵抗器Ｒ２とレシーバ６４とに接続され、従って、この入力には小さい電流（例えば数マイクロアンペア）しか流れないことになる。この小さい電流レベル、特に、選択された演算増幅器の低いバイアス電流を考えると、インピーダンス整合は重要ではない。

【0392】

抵抗器Ｒ４は４．３Ωの抵抗値を有する。抵抗器Ｒ４の抵抗は、抵抗器Ｒ２の抵抗との組み合わせで増幅回路の電流ゲインを設定するように選択される。特に、抵抗器Ｒ２の抵抗と抵抗器Ｒ４の抵抗との比が電流ゲインを決定する。この場合、Ｒ４に対する４．３Ωの抵抗は、Ｒ２に対する１００Ωの抵抗と結合されて２３前後の電流ゲインを与える。

【0393】

更に、抵抗器Ｒ４は、レシーバ６４の動作範囲にわたって、抵抗器Ｒ４の両端の電圧降下が、電圧源レベル（例えば５Ｖ）によって決定される範囲内に維持されるように選択される。これにより、増幅器の出力が飽和しないことが確実になる。抵抗器Ｒ４の抵抗は、印刷ヘッドコントローラ５０における検出に向けて好適な出力電流レベルが発生するように十分に小さい。

【0394】

例えば、２０ｍＡの電流出力レベルが期待される場合には、このレベルが抵抗器Ｒ４の両端の８６ｍＶの電圧降下に相応し、後続の処理段への入力において４．８Ｖ前後の電圧降下が起こることを可能にする（トランジスタＱ２内の０．１Ｖ前後のコレクタ－エミッタ電圧を仮定して）ことは理解されるであろう。

【0395】

オペアンプＯＰ１には、正のレール７５及び接地レール７６それぞれからの正及び負の電源接続部が設けられる。これらの電源端子の間には電源分離を施すため（すなわち、電源ノイズを低減するため）にコンデンサ（例えば０．１μＦ、図示していない）を設けることができる。

【0396】

オペアンプＯＰ１は、ノード８０（抵抗器Ｒ３を経由して反転入力に接続された）における電圧がノード７８における電圧を超えた場合にオペアンプＯＰ１の出力が低く駆動されることになるように構成される。オペアンプＯＰ１の出力を低く駆動することによって、トランジスタＱ２（ＰＮＰトランジスタである）がオンになる。更にこれにより、抵抗器Ｒ４を通って電流が流れ、抵抗器Ｒ４の両端に電圧降下が起こることになる。従って、ノード８０の電圧がノード７８のものと同じになるまでノード８０における電圧が降下することになる。抵抗器Ｒ４を通して流される電流は、光電流に基づいて変動するが、大きさが光電流よりもかなり大きい（すなわち、光電流は増幅される）。

【0397】

このようにして、レシーバ回路は光電流を増幅するように配列され、レシーバ信号をリボンケーブル７１を介してプリンタコントローラ５０に供給することが可能になる。かかる増幅は、ノイズ耐性を大幅に改善する。

【0398】

プリンタコントローラ５０による後続の処理に向けてデジタル信号に変換される前に、増幅済みの電流信号は、コントローラ５０が装着された主ＰＣＢ（図示していない）上に設けられた増幅器９０によって更に処理することができる。増幅器９０の例を図１９に示している。増幅器９０は、第２の演算増幅器（オペアンプ）ＯＰ２を備える。オペアンプＯＰ２は、例えば、米国アリゾナ州フェニックスのＯＮ Ｓｅｍｉｃｏｎｄｕｃｔｏｒによって製造されているＮＣＳ２００６２ＤＭＲ２Ｇデバイス等のレールツーレール入力／出力を有するＣＭＯＳ演算増幅器によって形成することができる。

【0399】

増幅済み電流信号（ノード７９に存在し、リボンケーブル７１に沿って供給される）は、オペアンプＯＰ２の非反転入力に供給される。非反転入力は、抵抗器Ｒ６を経由して局所接地９１にも接続される。抵抗器Ｒ６は１３０Ωの値を有し、増幅済み電流信号をオペアンプＯＰ２による増幅に向けて電圧レベルに変換することを可能にする。

【0400】

増幅器９０は、オペアンプＯＰ２の出力とオペアンプＯＰ２の反転入力との間に設けられた抵抗器Ｒ７を更に備える。増幅器９０は、オペアンプＯＰ２の反転入力と局所接地９１との間に設けられた抵抗器Ｒ８を更に備える。当該技術分野において公知であるように、増幅器９０のゲインは、抵抗器Ｒ７の値と抵抗器Ｒ８の値との和と抵抗器Ｒ８の値との比によって決定される。

【0401】

好ましい実施形態では、抵抗器Ｒ７及びＲ８は各々、電位差計ＤＰによって形成することができる。デジタル電位差計ＤＰは、オペアンプＯＰ２の出力とオペアンプＯＰ２の反転入力との間に設定可能な抵抗を与え、オペアンプＯＰ２の反転入力と局所接地９１との間に更なる設定可能抵抗を与えるように接続される。このようにして、デジタル電位差計ＤＰは、増幅器９０に可変ゲイン特性を持たせるように構成される。デジタル電位差計ＤＰは、例えば、米国アリゾナ州チャンドラーのＭｉｃｒｏｃｈｉｐ Ｔｅｃｈｎｏｌｏｇｙ Ｉｎｃ．によって製造されている部品ＭＣＰ４０１３Ｔ－１０３Ｅ／ＣＨ等のデバイスによって形成することができる。ある実施形態では、デジタル電位差計ＤＰ（従って、抵抗Ｒ７及びＲ８の値）は、コントローラ５０が発生させるゲイン制御信号によって制御することができる。増幅器９０のゲインは、センサ性能において予測される変動又はその他の因子を算入するように較正プロセス中に調節することができる。

【0402】

例えば、ある実施形態では、印刷ヘッドの試験中に、ターゲットをセンサからの１つ又は２つ以上の事前に決定された距離（例えば、印刷面からの０ｍｍ及び４ｍｍの公称印刷ヘッド離隔距離に相応する距離）に設けてセンサ読み取り値を取得し、事前に決定された信号出力レベルを与えるように増幅器ゲインを調節することができる。かかる較正は、単一のセンサ読み取り値を用いて後続の全てのセンサ出力値を正規化することを可能にする。当然ながら、適切であれば代替的な較正技法を用いることができる。例えば、単一のセンサ読み取り値を取得し、又は様々なターゲット距離で複数のセンサ読み取り値を取得し、較正曲線を描くことができる。

【0403】

幾つかの実施形態では、センサは、上記で説明したものよりも頻繁に再較正することができる。例えば、センサは、全ての印刷ストロークの前（例えば、印刷ヘッドが印刷面から後退される期間中）に再較正することができる。様々なセンサ回路構成要素（特にエミッタ及び受光器）の特性が、温度の関数として大幅に変動する可能性があることは理解されるであろう。従って、かかる変動を補償するように増幅器ゲインを定期的に加減することによって、より確実な動作を可能にすることができる。

【0404】

幾つかの実施形態では、センサゲインは、参照テーブルを参照することによって調節することができる。例えば、印刷ヘッド温度読み取り値を用いて適切なゲイン値（又はゲイン制御信号値）を記憶する参照テーブルを対応付けることができる。

【0405】

或いは、ゲインは、既知の構成にある増幅器９０から事前に決定された出力信号を供給するように調節することができる。例えば、ゲインは、印刷ヘッドが後退位置にある時に３．２Ｖの出力信号を供給するように各印刷ストロークの合間に調節することができる。

【0406】

ゲインの頻繁な調節は、センサ６１（又はターゲット６２）上に存在する汚れが正しい動作を妨害することになる可能性を低減することもできる。幾つかの実施形態では、ユーザに有用な情報を提供するように較正ルーチンを構成することができる。例えば、ターゲット出力信号レベルに達するのに正常範囲を超えるゲイン値が必要とされた場合に、この較正ルーチンを用いてユーザにセンサ及び／又はターゲットを洗浄する必要があるという警告を発することができる。

【0407】

オペアンプＯＰ２の出力は、アナログからデジタルへのコンバータＡＤＣ１に接続される。オペアンプＯＰ２の出力の電圧レベルがプリンタコントローラ５０によってサンプリングされる。ＡＤＣ１によってコントローラ５０に供給される電圧をサンプリングすることによって、レシーバ電流の基準値を取得することができる。

【0408】

上述したように、エミッタ６３は、一般的にＰＷＭ信号によって駆動される。図２０は、１回のＰＷＭサイクル中にコントローラ５０においてレシーバ６４から（増幅器９０を経由して）受け取られた信号の例示的波形を示している。時間ｔ３０前後において、信号が「オフ」レベル（ＬＥＤ_OFF）から「オン」レベル（ＬＥＤ_ON）へと急激に上昇し、信号は「オン」パルスの際に安定化することがわかる。このパルスは、エミッタ６３がオンに駆動されていることに相応する。続いて時間ｔ３１において、電流は、ＬＥＤ_ONレベルからＬＥＤ_OFFレベルへと低下する（この場合にもＰＷＭ信号の制御下で）。時間ｔ３２において電流は再度上昇する。このようにして、コントローラ５０においてレシーバ６４から受け取られる信号は、エミッタ電流がオン及びオフへとパルス振動し、これにより更にエミッタ６３によって放出される放射線がオン及びオフへとパルス振動するのに従って、「オン」及び「オフ」へとパルス振動する。

【0409】

図２０からわかるように、時間ｔ３０における信号上昇は瞬時のものではない。特に、信号は最初に急激に上昇し、その後、レベルＬＥＤ_ONに向かって徐々に安定化する。続いて、信号がレベルＬＥＤ_ONからレベルＬＥＤ_OFFへと低下する時間ｔ３１において、低下は急激に始まり、その後、減少速度は減速し、信号レベルは最終的にレベルＬＥＤ_OFFに向かって安定化する。上昇時間（すなわち、ＬＥＤ_OFFからＬＥＤ_ONまで上昇するのに要する時間）は、低下時間（すなわち、ＬＥＤ_ONからＬＥＤ_OFFまで低下するのに要する時間）よりも短い。

【0410】

信号レベルＬＥＤ_ONは、レシーバ６４において感受された放射線の強度を表すことは理解されるであろう。感受される放射線は、エミッタ６３から発してターゲット６２によって反射され、続いてレシーバ６４上に入射する放射線を含む。更に、感受される放射線は、レシーバ６４上に入射する環境放射線を含む可能性もある。環境放射線レベルは、様々なプリンタ構成の間で変動することになることは理解されるであろう。

【0411】

信号レベルＬＥＤ_OFFは、レシーバ６４において感受された放射線の強度を示し、「オフ」状態を表す。すなわち、信号レベルＬＥＤ_OFFは、レシーバ６４上に入射する環境放射線のみに相応し、エミッタ６３から発したいかなる反射放射線（ターゲット６２を経由した）も含まない。

【0412】

レシーバ電流レベルの正確な基準値（従って、入射放射線の強度の指標）を決定するために、電流レベルが実質的に安定する各サイクルの終端に向かって電流レベルをサンプリングしなければならない。更に、ノイズ耐性を高めるために、信号レベルを複数回サンプリングして平均をとることができる。

【0413】

ある実施形態では、信号レベルは、それがＬＥＤ_ONにおいて実質的に安定している期間中の各「オン」パルスの間に８回サンプリングされる。「オフ」パルスの間には、信号レベルは、それがＬＥＤ_OFFにおいて実質的に安定している時に４回サンプリングされる。「オフ」パルスの間の少ないサンプル数は、上記で説明したレシーバ回路の長めの低下時間（従って、信号レベルが安定している短めの期間）を算入したものである。当然ながら、特定の回路構成に向けて必要に応じて異なるサンプリング方式を採用することができる。

【0414】

このようにＡＤＣ１は、電流波形の比較的平坦で安定している部分の範囲内で信号レベルをサンプリングするようにされ、「オン」状態及び「オフ」状態の各々の間の電流レベルの正確な表現を得ることが可能になる。このプロセスを各ＰＷＭサイクル中に繰り返すことができる。

【0415】

このようにしてコントローラ５０は、レシーバ６４の内部を流れる光電流を表す信号レベル測定値を取得することができる。ＬＥＤ_onを表す信号値からＬＥＤ_offを表す信号値を減算することによって、エミッタ６３によって放出された放射線の反射の結果としてレシーバ６４において感受された光電流を表す値ＬＥＤ_diff（この値は環境放射線の効果を排除したものである）を取得することができる。

【0416】

値ＬＥＤ_diffは、センサ６１へのターゲット６２の近接度に基づいて変動し、従って、印刷ヘッド位置データであると考えることができる。続いてセンサ６１からのターゲット６２の距離を識別し、この距離から、印刷面と相対的な印刷ヘッドの位置を算出するように値ＬＥＤ_diffを処理することができる（下記でより詳細に説明するように）。

【0417】

この例で用いられる２ｋＨｚのＰＷＭ周波数は、ＬＥＤ_diff値を取得する際に用いる周波数でもある（ＡＤＣサンプリング速度はＰＷＭ周波数に基づいて決定される）。サンプリング周波数は、印刷ヘッド位置データを取得して更新することができる速度、従って、このデータに基づいて印刷を制御する上での遅延を決定することにもなることは理解されるであろう。

【0418】

２ｋＨｚのＰＷＭ周波数の使用を上記で説明した。この周波数の使用は、特定の配列に適するものとすることができる。しかしながら、図２０に示している波形から理解することができるように、上昇時間が、「オン」期間又は「オフ」期間中に電流が安定値に到達しないようなものである場合には、それに即してパルス繰り返し率を低減する必要がある可能性がある。レシーバ６４を形成するフォトトランジスタの特性（バイアス条件を含む）によって応答時間がある程度制御される。

【0419】

当然ながら、上記で説明した回路は、考えられる１つの実装を提示したものであることは理解されるであろう。しかしながら当業者は、特定の用途に向けて、又は代替的センサ配列に対応するために、必要に応じて代替的なエミッタドライバ及びレシーバ回路を用いることができることを即座に理解されよう。

【0420】

更に幾つかの実施形態では、例えば、無視することができる環境放射線しか存在しない場合に、エミッタをパルス作動させる代わりに一定に駆動することができる。かかる配列では、ＡＤＣをあらゆる好適な周波数でサンプリングすることができる。更に、ＡＤＣをコントローラ５０とは別個のデバイス又はコントローラ５０の一部として設けることができる。上記で説明した回路は、単一のセンサ（すなわち単一のエミッタ及び単一のレシーバ）に対して駆動及び増幅を施すが、必要に応じて複数の回路又はセンサを設けることができることも理解されよう。

【0421】

上記で説明したように、センサ６１は、印刷面と相対的な印刷ヘッドの位置を表す信号を発生させるように構成される。しかしながら信号振幅は、印刷ヘッド位置に正比例しては変動しない可能性があることは理解されるであろう。エミッタ６３が幅広ビームで放射線を放出する場合には、エミッタ６３によって放出された放射線のうちでターゲット６２上に入射する部分が、センサ６１とターゲット６２との間の離隔距離との逆二乗関係（すなわち１／ｒ²）に従って、変動すると予測することができる。更に、放射線が進む距離は、センサ６１とターゲット６２との間の離隔距離の２倍である。

【0422】

従って、コントローラ５０によって取得される平均センサ読み取り値は、次式の関係に従って、線形化することができる。

【数2】

式中のｒ_realは線形化された読み取り値であり、
Ｑ_sensorは原センサ読み取り値である。

【0423】

このようにして、特定のセンサ配列の幾何特性を算入することができる。当然ながら、特定の配列に対して必要に応じて代替的な調節を加えることができる。或いは、センサ読み取り値を見かけ強度又は適切な位置基準値へと変換するために参照テーブルを用いることができる。

【0424】

このようにして得られた線形化センサ読み取り値は、印刷ヘッド位置を表すデータと考えることができ、従って、印刷ヘッド位置データと呼ぶことができる。当然ながら、レシーバ電流信号、増幅器９０によって生成される出力信号、又は平均出力信号（或いはこれらの信号のうちの１つ又は２つ以上から導出される他のデータ項目）を印刷ヘッド位置データと考える且つ／又は呼ぶことができることは理解されるであろう。

【0425】

幾つかの実施形態では、見かけ印刷ヘッド位置データは、速度値にも変換される。かかるデータを印刷ヘッド速度データと呼ぶことができ、印刷ヘッドの位置及び／又は速度を制御するために用いることができる。しかしながら、印刷ヘッド速度データを印刷ヘッド位置データと考えることができ、その逆もまた同様であることは理解されるであろう。

【0426】

上記で簡単に説明したように、コントローラ５０は、印刷ヘッド４の位置を表す情報を処理し、この情報を用いてコイル２４に供給される必要な電流及び／又は印刷ヘッド駆動組立体２２が発生させるべき力を決定することができる。図２１は、考えられる１つのかかる印刷ヘッド駆動組立体制御構成を例示している。図２１に示している制御ブロックは、単一の構成要素によって実施する必要はないことは理解されるであろう。実際には、上記で説明したように、制御機能のうちの幾つかは専用ハードウェアによって実施され、それに対してその他のものはコントローラ５０が実施することができる。或いはコントローラ５０は、印刷ヘッド自体の上に設置されたデバイスによって実施されるもの以外の、図２１を参照しながら説明した全ての制御機能を包含すると考えることができる。

【0427】

印刷ヘッド駆動組立体コントローラ１００は、３つの基本制御ブロックを備える。これらは、電磁石電流制御ブロック１１０、印刷ヘッド位置データブロック１２０、及び位置及び速度の制御ブロック１３０である。

【0428】

印刷ヘッド位置データブロック１２０は、光学センサブロック１２１を備える。ある実施形態では、光学センサブロック１２１は、上記で詳細に説明したセンサインターフェース回路６９（エミッタドライバ回路７３とレシーバ回路７４とを含む）を備える。光学センサブロック１２１の出力は、本説明の実施形態では上記で詳細に説明した増幅器回路９０を備える増幅器ブロック１２２に供給される。増幅済みの出力信号は、増幅器ブロック１２２から、本説明の実施形態ではＡＤＣ１を備えるＡＤＣブロック１２３に供給される。ＡＤＣブロック１２３の出力は、ノイズ及び環境放射線の効果を最小限に抑えるために平均化ブロック１２４によってサンプリングされて平均化される（上記で説明したように）。増幅器ブロック１２２の可変ゲインを制御するために、平均化ブロック１２４からゲイン制御信号ＧＣを供給することができる。光学センサブロック１２１の内部にあるエミッタドライバ回路７３によってエミッタ６３に印加されるＰＷＭ信号を制御するために、平均化ブロック１２４からＰＷＭ制御信号「ＰＷＭ」を供給することができる。

【0429】

上記で詳細に説明したように、平均化されたＡＤＣ出力信号（平均化ブロック１２４が発生させた）は線形化ブロック１２５に渡され、ここで信号が式１に従って、調節される。線形化された出力は較正ブロック１２６に渡され、ここで適切な信号レベルを与えるために何れかのスケール調整が実施される（例えば較正データに基づいて）。

【0430】

較正ブロック１２６からの出力は、実位置データ出力Ｐａｃｔｕａｌとして位置及び速度の制御ブロック１３０に供給される。更に較正ブロック１２６からの出力は、位置から速度へのコンバータブロック１２７にも供給され、このブロックは、出力として実速度データ出力Ｖａｃｔｕａｌを供給し、この出力も位置及び速度の制御ブロック１３０に供給される。

【0431】

次に位置及び速度の制御ブロック１３０の動作をより詳細に説明することにする。印刷ヘッド４は、ある時にはターゲット位置に基づいて制御することができ、その他の時にはターゲット速度に基づいて制御される。例えば、印刷動作の後に印刷ヘッド４を印刷面１１から後退させるために、位置制御を用いることができる。それに対して、最終ターゲット位置を正確に把握することができない場合、例えば、印刷ヘッド４を印刷面１１（位置が変動する可能性がある）に向かって外進駆動する時には、速度制御を用いることができる。このように、ある実施形態では、位置及び速度の制御ブロック１３０は、各々を適切な時にのみ供給して用いることができるターゲット印刷ヘッド位置入力Ｐｔａｒｇｅｔとターゲット印刷ヘッド速度入力Ｖｔａｒｇｅｔとを受け取ることができる。

【0432】

速度加算器１３１が、ターゲット印刷ヘッド速度入力Ｖｔａｒｇｅｔと実速度データ出力Ｖａｃｔｕａｌとを受け取ってターゲット印刷ヘッド速度入力Ｖｔａｒｇｅｔから実速度データ出力Ｖａｃｔｕａｌを減算し、速度誤差信号Ｖｅｒｒｏｒを発生させる。この速度誤差信号Ｖｅｒｒｏｒは、例示している実施形態では比例ゲインブロック１３３（比例ゲインＫｐ－ｖｅｌｏｃｉｔｙを適用する）と微分ゲインブロック１３４（微分ゲインＫｄ－ｖｅｌｏｃｉｔｙを適用する）とを備える速度ＰＩＤ制御ブロック１３２に渡される。これら２つの加減された誤差信号は、速度ゲイン加算器ブロック１３５において組み合わせられ、その後、制御モード選択器１３６に渡される。

【0433】

それと並行して、位置加算器１３７が、ターゲット印刷ヘッド位置入力Ｐｔａｒｇｅｔと実位置データ出力Ｐａｃｔｕａｌとを受け取ってターゲット印刷ヘッド位置入力Ｐｔａｒｇｅｔから実位置データ出力Ｐａｃｔｕａｌを減算し、位置誤差信号Ｐｅｒｒｏｒを発生させる。この位置誤差信号Ｐｅｒｒｏｒは、例示している実施形態では比例ゲインブロック１３９（比例ゲインＫｐ－ｐｏｓｉｔｉｏｎを適用する）と、積分ゲインブロック１４０（積分ゲインＫｉ－ｐｏｓｉｔｉｏｎを適用する）と、微分ゲインブロック１４１（微分ゲインＫｄ－ｐｏｓｉｔｉｏｎを適用する）とを備える位置ＰＩＤ制御ブロック１３８に渡される。これら３つの加減された位置誤差信号は、位置ゲイン加算器ブロック１４２において組み合わせられ、その後、制御モード選択器１３６に渡される。

【0434】

上述したように、印刷ヘッド駆動組立体は、位置又は速度に基づいて制御することができる。制御モード選択器１３６は、更なる処理に向けて位置信号又は速度信号のどちらかを制御モード入力（図示していない）に依存して選択する。

【0435】

位置制御は、既知のターゲット位置（例えば印刷面から後退した）へと駆動する時に印刷ヘッド位置を制御するために用いることができる。比例ゲイン項、積分ゲイン項、及び微分ゲイン項は、印刷ヘッドを印刷面から被制御方式で後退させるように構成することができる。例えば、印刷ヘッドを後退位置に向かって移動させ、かなりの力で印刷ヘッド駆動組立体２２の構成要素を衝突させるのではなく「軟」着陸的に移動完了するのを試みるように制御アルゴリズムを調整することができる。

【0436】

積分ゲインは、その項の使用によって印刷ヘッドが最適な力よりも大きい力で後退する場合であっても印刷ヘッドが後退位置に戻ることを確実にするようなフェールセーフ機構を形成するために用いることができる。幾つかの実施形態では、全体的ＰＩＤ制御アルゴリズムへの積分項の寄与を監視することができる。例えば、積分項の大幅な使用は、制御アルゴリズムにおいて、例えば汚れた又は劣化したセンサ６３等の何れかの系統誤差を表すと考えることができる。幾つかの実施形態では、積分項の過度の使用は、例えば、予定された休止時間中にセンサを洗浄するというユーザへの通知及びセンサの再較正のうちの一方又は両方等の適切な補正措置をトリガーするために用いることができる。幾つかの実施形態では、積分項の過度の使用は、他のゲイン値又は制御パラメータの調節又は自己調整をトリガーするために用いることができる。

【0437】

当然ながら、上記で説明したＰＩＤ制御ブロックの各々は、Ｐ項、Ｉ項、及びＤ項のうちの１つ又は２つ以上を省くことができることは理解されるであろう。施される制御の性質は、例えばセンサ及びコントローラの応答性等の他のシステム構成要素の特定の特性に依存する可能性がある。

【0438】

上述したように、速度制御は、正確なターゲット位置が把握されていない時、例えば、印刷面１１の位置が把握されていない場合に印刷面１１に向かって印刷ヘッド４を外進駆動する時に印刷ヘッド位置を制御するために用いることができる。比例ゲイン項及び微分ゲイン項は、印刷ヘッドを印刷面に向かって被制御方式で移動させるように構成することができる。例えば、印刷ヘッドを印刷面に向かって著しいオーバーシュート又は遅延を伴わずにターゲット速度で移動させるのを試みるように制御アルゴリズムを調整することができる。印刷面１１の位置が確定される（例えば最大印刷ヘッド位置を監視することによって）と、後続のヘッド外進動作に向けて位置制御を用いることができる。

【0439】

選択された位置信号又は速度信号は、伝達関数ブロック１４３に渡される。更に伝達関数ブロック１４３は、較正ブロック１２６から現在印刷ヘッド位置を表す入力も受け取る。ＰＩＤ制御ブロック１３２、１３８が発生させる位置又は速度の制御信号は、印刷ヘッド４を望ましい手法で移動させるために印刷ヘッド制御組立体２２が印刷ヘッド４に印加することが必要とされる力を表す信号を含む。この信号は、ターゲット力信号Ｆｔａｒｇｅｔと考えることができる。しかしながら上記で詳細に説明したように、印刷ヘッド制御組立体２２の位置－力特性は非常に非線形的なものである。すなわち、図９を参照しながら上記で詳細に説明したように、電磁石２３内の特定の電流レベルへの印刷ヘッド駆動組立体２２の機械的応答は印刷ヘッド４の位置に依存する。

【0440】

例えば、印刷ヘッド４が印刷面に近い位置にある時には、ばね２８が発生させる力が、永久磁石２７によって与えられる磁力に打ち勝つことになり、従って、電磁石２３のコイル２４内を流れるいかなる電流の不在時にも、印刷ヘッドは印刷面１１に向かって更に加力されることになる。それに対して、印刷ヘッド４が印刷面１１から離間して配置された位置にある時には、磁石２７が発生させる力が、ばね２８によって与えられる力に打ち勝つことになり、従って、（この場合にも電磁石２３のコイル２４内を流れるいかなる電流の不在時にも）、印刷ヘッド４は、印刷面１１から更に遠く離れるように加力されることになる。

【0441】

従って、所望の移動を引き起こすために電磁石２３に対する適切な制御信号を発生させるために、現在印刷ヘッド位置における印刷ヘッド駆動組立体２２の位置－力特性が算入される。従って、伝達関数ブロック１４３は、ターゲット力信号Ｆｔａｒｇｅｔと実印刷ヘッド位置信号Ｐａｃｔｕａｌとに基づいてターゲット電流信号Ｉｔａｒｇｅｔを発生させるように構成される。

【0442】

伝達関数ブロック１４３は、ターゲット電流信号Ｉｔａｒｇｅｔをあらゆる好適な手法で発生させることができる。例えば、ある実施形態では、伝達関数ブロック１４３は、位置と力との複数の組み合わせに対する適切な電流レベルを記憶する参照テーブルを参照することができる（必要に応じて中間データ点を与えるために内挿が用いられる）。記憶される特性は、様々な電流レベルを電磁石２３に印加する、特定の印刷ヘッド駆動組立体２２の実証解析によって得ることができる。

【0443】

図２２は、複数の異なる印刷ヘッド位置（ｘ軸）において印刷ヘッド駆動組立体２２が作用すべき複数の事前に決定された力レベルを引き起こすために必要とされる電流（ｙ軸）の測定値を取得することによって得られた基準特性セットを示している。調査した位置範囲は、印刷ヘッドに対する典型的な運動範囲（０～４ｍｍ）であり、それに対して力（ｋｇｆを単位とする印刷ヘッドの力）は－３．５ｋｇｆから３．５ｋｇｆまでであった。

【0444】

正の力が示されている場合には、印刷ヘッドは印刷面１１に向かって付勢されることになる。それに対して負の力が示されている時には、印刷ヘッドは印刷面１１から離れるように付勢されることになる。正の電流が電磁石内に流される場合には、発生する力が更に負になり、その逆もまた同様である。当然ながら、必要に応じて電流及び力の方向を逆転させることができる。

【0445】

例示している特性は、「伝達関数」の形態をとると考えることができる。例えば、所与の印刷ヘッド位置に対して、式ｉ＝ｍｆ＋ｃの力を発生させるのに必要とされる望ましい力ｆと電流ｉとの関係を表す表現を導出することができ、この場合、係数ｍ及びｃは参照テーブル内に記憶されている。

【0446】

特定の力－電流－位置特性は、特定の実装に依存することになり、例えば、必要に応じて実証研究又は理論的モデル化によって取得することができることは理解されるであろう。更に、力－電流－位置特性の効果は、上記で説明したもの以外の手法で制御システムに適用することができる。しかしながら一般論として、印刷ヘッド駆動組立体に対する適切な制御信号を発生させるために、印刷ヘッド位置データ（印刷ヘッド速度データを含むことができる）を所望の移動信号と共に用いることができることは理解されるであろう。

【0447】

上述したように、伝達関数ブロック１４３の出力はターゲット電流信号Ｉｔａｒｇｅｔである。この信号は、電磁石電流制御ブロック１１０に入力として供給される。電磁石電流制御ブロック１１０は、ターゲット電流加算器１１１と、例示している実施形態では比例ゲインブロック１１３（比例ゲインＫｐ－ｃｕｒｒｅｎｔを適用する）及び微分ゲインブロック１１４（微分ゲインＫｄ－ｃｕｒｒｅｎｔを適用する）を備えるＰＩＤ電流制御ブロック１１２とを備える。

【0448】

２つのゲインブロック１１３、１１４の出力は、電流ゲイン加算器ブロック１１５内で組み合わせられ、その後、ＰＷＭ制御ブロック１１６に渡される。ＰＷＭ制御ブロック１１６は、コイル２４の内部を流れる電流の大きさ及び方向を制御するためのＰＷＭ信号及び電流方向信号を発生させる。ＰＷＭ信号及び方向信号は、所望の大きさの電流を所望の方向に流すために電磁石２３のコイル２４の端子を適切な電源（図示していない）と接続するように配列された切替デバイス（図示していない）を備える従来型のＨブリッジドライバ１１７に渡される。電磁石２３のコイル２４内を流れる実電流が電流センサ１１８によって監視され、電流センサ１１８は、実コイル電流を示す信号を発生させる。

【0449】

電流センサ１１８は、例えば、Ｈブリッジドライバ及び電源と直列に配置された低値抵抗器（図示していない）と、電流がこの抵抗器を通って流れる時に抵抗器の両端に起こる電圧を監視するように配列された電圧モニタ（図示していない）とを備えることができる。

【0450】

この電圧信号はＡＤＣ１１９によってデジタル化され、その後ターゲット電流加算器１１１に実電流信号Ｉａｃｔｕａｌとして渡される。ターゲット電流加算器１１１は、ターゲット電流信号Ｉｔａｒｇｅｔとデジタル化された実電流信号Ｉａｃｔｕａｌとを受け取ってターゲット電流信号Ｉｔａｒｇｅｔから実電流信号Ｉａｃｔｕａｌを減算し、電流誤差信号Ｉｅｒｒｏｒを発生させる。電流誤差信号Ｉｅｒｒｏｒは、電流ＰＩＤ制御ブロック１１２に渡されて上記で説明したように更に処理される。

【0451】

この種の閉ループ電流コントローラの使用は、電磁石内に誘導される逆ＥＭＦ信号の影響を軽減することを可能にする。印刷ヘッド組立体６０の様々な構成要素の間の相対移動、特に電磁石２３によって生み出された磁場を通る永久磁石２７及びターゲット２６の移動は、電磁石内に逆ＥＭＦ信号を誘導することは理解されるであろう。逆ＥＭＦ信号は、コイル２４を通って流れる電流を低減する効果を有する可能性があり、更にこの効果は、電磁石２３が発生させる力の大きさを低減させることになる。しかしながらこの効果を補償するために、電流フィードバック信号は、電流制御ブロック１１０が逆ＥＭＦ信号に打ち勝つように電圧信号を強めることを可能にする（例えば、ＰＷＭ制御ブロック１１６にＰＷＭ制御信号を調節させることによって）。

【0452】

より一般的には、この形態の閉ループ電流制御は、印刷面１１に向かう及びそこから離れる印刷ヘッド移動の際に制御可能な力を生み出し、それとともに印刷動作中にも制御可能な力を生み出す（例えば印刷力を強める又は弱めることによって）ように電磁石の力を正確に制御することも可能にする。

【0453】

更に、閉ループ電流制御の使用は、所望の電磁石駆動電流（従って、発生させる力）の変更を高速且つ正確な方式で果たすことも可能にする。電磁石２３のコイル２４の内部を流れる電流の変化速度はコイルのインダクタンスによって制限されることは理解されるであろう。しかしながら実コイル電流を綿密に監視することによって、電流の変化速度を最適化するように駆動信号を調節することができる。

【0454】

しかしながら印刷ヘッド駆動組立体の閉ループ制御（電流フィードバック、位置フィードバック、又はこれらの両方を用いた）は必須ではないことは理解されるであろう。特に、上記で説明した印刷ヘッド駆動組立体は、上記で説明したフィードバック形態のうちの片方又は両方を用いずに動作させることができる。

【0455】

当然ながら、コントローラ１１０、１２０、及び１３０の幾つかのブロックをハードウェア構成要素として実装することができ（例えば、電流センサ１１８、ＡＤＣ１１９）、その他の構成要素をプロセッサ（例えばＣＰＵ又はＦＰＧＡ）上で実行されるソフトウェアルーチンとして実装することができることは理解されるであろう。これらの構成要素は、まとまってコントローラ５０の一部を形成することができる。

【0456】

次に幾つかの実施形態における様々なシステム構成要素の間の通信を図２３を参照しながらより詳細に説明することにする。例えば、図２３に略示しているように、コントローラ５０は、印刷ヘッド組立体６０の様々な構成要素に可撓性リボンケーブル７１を介して接続される。印刷ヘッド回路板６８上に設けられた構成要素、特に印刷ヘッドコントローラ６７が、コネクタ７２を介して回路板６８に接続する可撓性リボンケーブル７１を介してコントローラ５０と通信することを上記で説明した。一般的にリボンケーブル７１は、印刷ヘッド４によって印刷すべき画像に関する信号を伝送することができる。更に、図１７ａ及び図１７ｂを参照しながら上記で詳細に説明したように、コントローラ５０は、印刷ヘッド回路板６８上に設けられたセンサ６１（及びセンサインターフェース回路６９）から可撓性リボンケーブル７１を介して信号を受け取る。

【0457】

しかしながら幾つかの実施形態では、リボンケーブル７１は、印刷ヘッド駆動組立体２２、特にコイル２４に対する制御信号を伝送することもできる。コイル２４と印刷ヘッド回路板６８との間に、コイル２４の端子に接続された可撓性電線を設けることができ、印刷ヘッド回路板６８上でこれらの電線と可撓性リボンケーブル７１を介してコントローラ５０の構成要素に至るように設けられた電線との間が接続される。

【0458】

上記で説明したように、コントローラ５０は、スプール３、５の間でリボン２を順送するようにモータ６、７を制御し、更にモータ１７に印刷ヘッドキャリッジ１３を印刷面１１に対して平行な方向に移動させるようにも動作可能である。

【0459】

コントローラ５０（図示していないプリンタハウジングの内部で固定位置にある）と印刷ヘッド４及び印刷ヘッド駆動組立体２２の各々との間に別個の接続部を設ける代わりに、印刷ヘッド組立体６０への単一の接続部を設け、設けられる更なる（可撓性）接続部を印刷ヘッド組立体６０の内部構成要素とする（すなわち、印刷ヘッド４と印刷ヘッド駆動組立体２２との間の）のを有益とすることができることが認められた。従って、この更なる接続を行うことを可能にするために、印刷ヘッド４に印刷ヘッド駆動組立体コネクタを設けることができる。

【0460】

プリンタの様々な動作が、電磁石２３のコイル２４内に電流を流すことによって引き起こされることを上記で説明した。かかる電流は、電磁石を励磁状態にすると考えることができる。従って、ある特定の大きさ及び方向の電流をコイル２４内に流した時に、電磁石は第１の励磁状態にあると考えることができる。同様に、異なる特定の大きさ及び／又は方向の電流をコイル２４内に流した時に、電磁石は第２の励磁状態にあると考えることができる。従って、一般論として、何れか特定の時間において、電磁石２３を幾つかの異なる励磁状態のうちの１つに入れることができる。コイル２４の内部を流れる電流の不在を、ある励磁状態と考えることができることに注意されたい。

【0461】

印刷ヘッド４を第１の構成から第２の構成へと移動させるためにコイル２４にプラス３アンペアの電流を印加することを、電磁石２３が第１の励磁状態にある例と考えることができる。同様に、印刷ヘッド４を第２の構成から第１の構成へと移動させるためにコイル２４にマイナス３アンペアの電流を印加することを、電磁石２３が第２の励磁状態にある例と考えることができる。更に、第２の構成にある間に印刷ヘッド４を高い圧力で印刷面１１に対して押圧するためにコイル２４にプラス１アンペアの電流を印加することを、電磁石２３が第３の励磁状態にある例と考えることができる。なおも更に、印刷ヘッド４を第１及び第２の構成のどちらかに留めるためにコイル２４に電流を印加しないことを、電磁石２３が第４の励磁状態にある例と考えることができる。数多くのとり得る励磁状態が存在し、電磁石をこれらの励磁状態のうちの様々なものの間で切り替えることによって印刷ヘッド４の制御を果たすことができることは理解されるであろう。

【0462】

上記で例えば＋３アンペアの電流をコイル２４内に流すと説明した場合には、この電流をあらゆる好適な手法であらゆる適切な電源によって供給することができることは理解されるであろう。更に、コイル２４の誘導性を考えると、電流の変化は瞬時に発生することにはならない。幾つかの実施形態では、所望の電流をコイル２４の内部に流すためにパルス幅変調電圧源を用いることができる。例えば、固定電圧（例えば２４Ｖ）をコイル２４にパルス振動方式で印加することができ、コイルの内部を流れる平均電流が所望の電流に実質的に等しいことを確実にするためにパルスデューティサイクル（例えば、パルスが固定周波数で印加される場合の各パルスの時間幅）が変動される。電流をコイルに印加すると説明する場合には、電流をコイルの内部に流すことを意味すると理解されよう。このことをどのようにして果たすかは、電源の性質に依存することになる。更に、所望の電流を得る（所望の励磁状態を得るために）ように電源を制御するために電流感知及びフィードバックを用いることができる。電源は、コントローラ５０の制御下で動作させることができる。

【0463】

上記では、特定の実施形態において１．２ｋｇｆ前後の印刷力を用いることができると説明したが、最適な印刷力は様々な実施形態において異なる可能性があり、印刷力を制御する印刷力を制御する段階が、印刷品質に対して著しい効果を有することができることは理解されるであろう。また、印刷ヘッド４とリボン２との間の摩擦が、発生させる印刷力に影響を与える可能性があることも理解されよう。特に、ばね２８が発生させる事前に決定された力に対して、幾何学構成と材料属性とに基づいて印刷ヘッド４と印刷面１１との間に様々な力が発生する可能性がある。

【0464】

図２４は、印刷ヘッド４が印刷面１１と相互作用する時に印刷ヘッド４に対して作用する力のうちの幾つかを例示している。印刷ヘッド駆動組立体２２が印刷ヘッド４に対して力Ｆ_mを発生させる（この力は、例えば、ばね２８及び／又は電磁石２３が発生させることができる）。この力は、矢印Ｆ_mで示し、支持アーム２１に対して垂直であり、ターゲット２６の中心に沿って延びる軸Ａ２と一致する線に沿って作用する。

【0465】

印刷ヘッド４が印刷面１１に対して印刷力を作用すると、印刷面１１が、対向する等しい印刷反力Ｆ_pを発生させる。図２４にはこの反力のみを示している。印刷力Ｆ_pは、印刷ヘッド４と印刷面１１との間の接触点において印刷面１１の面に対して直角である。

【0466】

印刷ヘッド４と印刷面１１との間、及びリボン２と被印刷物１０との間の接触の動的性質を考えると、更に摩擦力Ｆ_fが発生する。すなわち、断続印刷中に、印刷ヘッド４がリボン２に対して（又は連続印刷ではその逆にリボン２が印刷ヘッド４に対して）矢印Ｇで示している方向に移動する。摩擦力Ｆ_fは、印刷移動方向と反対の方向に作用し、印刷力Ｆ_pに比例し、比例定数は、印刷ヘッドと、それが接して移動する面との間の摩擦係数μに等しい。すなわち、摩擦力は、以下の式２に示しているように印刷力に関係付けられる。

【数3】

更に、旋回軸１４の回りに印刷ヘッド４に対して作用する力にモーメント平衡を適用することによって、旋回軸１４から半径ｒで反時計回り方向に作用する印刷ヘッド駆動組立体の力Ｆ_mの作用が、旋回軸１４の回りに印刷ヘッドに対して時計回り方向に作用する力の和によって相殺されなければならないことを理解することができよう。これらの力は、旋回軸１４から距離ｘで作用する印刷力Ｆ_p、及び旋回軸１４から距離ｙで作用する摩擦力Ｆ_fである。これらの力は、式３に従って、等式化することができる。

【数4】

式２を用いてＦ_fを置き換えると、次式が得られる。

【数5】

この式は、次式のように書き換えることができる。

【数6】

Ｆ_pについて書き換えると次式が得られる。

【数7】

【0467】

上記のようにして、印刷ヘッド駆動組立体２２が発生させる力Ｆ_mと印刷力Ｆ_pとの間の関係を決定することができ、適切な構成要素を選択し、電磁石を駆動するのに用いる適切な電流を決定する時にシステム幾何学構成及び摩擦を算入することが可能になる。コントローラ５０は、印刷ヘッド４が押圧するリボン２の摩擦を示す情報を更に処理し、この情報を用いて印刷ヘッド駆動組立体２２が発生すべき必要な力を決定することができる。当然ながら、リボンが存在しない場合には（例えばサーマルプリンタでは）、印刷ヘッドと被印刷物（リボンではなく）との間の摩擦を算入することができる。

【0468】

前述の説明の一部では、Ｎ極とＳ極とを有する磁場に言及した。当然ながら、説明する磁場は、各Ｎ極がＳ極によって置き換えられ、その逆もまた同様であるように別様に配列することができることは理解されるであろう。同様に、正電流及び負電流に言及する場合には、電流を、説明するものとは異なる方向に流すことができることは理解されるであろう。

【0469】

前述の説明の一部では、印刷力に言及した。印刷ヘッドが押圧する面が一定の面積を有する場合には、力と、この力の結果として発生する圧力とが正比例し、従って、圧力を、印加力に基づいて実際に定義することができることは理解されるであろう。しかしながら印加圧は、印刷ヘッド４が圧力を印加する印刷面１１の幅（すなわち、図２の作図面の中に延び込む寸法）に依存することになる。印刷面１１が狭い程、印刷ヘッド駆動組立体２２が発生させる所与の力に対する圧力は大きく、従って、印刷面１１の圧縮の度合いも大きい。プリンタは、印刷ヘッド４に対する幾つかの装着位置と、印刷ヘッド４又は印刷面１１の幅を変動させる能力とを提供することができる。従って、コントローラ５０は、印刷ヘッド４が押圧する印刷面１１の幅を示す情報を更に処理し、この幅情報を用いて印刷ヘッド駆動組立体２２が発生させるべき必要な力を決定することができる。

【0470】

前述の説明ではコントローラ５０を説明した。当然ながら、コントローラ５０による機能を単一のコントローラ（例えば図２３に示している）又は別個のコントローラによって実施することができることは理解されるであろう。コントローラは、それ自体を単一のコントローラデバイス又は複数のコントローラデバイスによって形成することができることを更に理解されよう。各コントローラデバイスは、それが接続されたメモリ内に記憶された命令を読み出して実行する、ＡＳＩＣ、ＦＰＧＡ、又はマイクロコントローラを含むあらゆる適切な形態をとることができる。

【0471】

上記では、本発明の実施形態を総じて熱転写印刷に関して説明したが、幾つかの実施形態では、本明細書で説明する技法を、例えば感熱印刷等の他の形態の印刷に適用することができることは理解されるであろう。かかる実施形態では、インク担持リボンは必要とされず、印刷ヘッドは、感熱式被印刷物（例えば感熱紙）と直接接触状態にある時に被印刷物上にマークを作成するように励磁される。当然ながらかかる実施形態では、かかる変更に対応するために本明細書で説明する実施形態の動作に必要に応じて調節を加えることができることは理解されるであろう。

【0472】

本発明の様々な実施形態を上記で説明したが、これらの実施形態に、本発明の創意及び範囲から逸脱することなく修正を加えることができることは理解されるであろう。更に、適切な場合には、本明細書で説明した様々な実施形態及び代替形態を他の代替形態及び実施形態との組み合わせで用いることができることは理解されるであろう。

【符号の説明】

【0473】

９ａ 支持ピン
１３ 印刷ヘッドキャリッジ
１４ 旋回軸
１５ 直線軌道
１８ 滑車輪
１９ 印刷ヘッド駆動ベルト
２１ 支持アーム
２２ 印刷ヘッド駆動組立体
３０ 印刷ヘッド駆動組立体アーム
３１ 軸受
３２ 支承面
３３ ばね
３４ 支承面の第１の部分
３５ 支承面の第２の部分
Ａ１ 軸

【図1】

【図2】

【図3】

【図4】

【図5a】

【図5b】

【図6a】

【図6b】

【図7】

【図8a】

【図8b】

【図9】

【図10】

【図11】

【図12】

【図13】

【図14】

【図15】

【図16】

【図17A】

【図17B】

【図18】

【図19】

【図20】

【図21】

【図22】

【図23】

【図24】