(57)【要約】【課題】プリンタを、プリンタのカートリッジあるいは本体に対して生成されたプリントストリップの少しの整列の損失もなしに容易に交換できる手段を提供する。【解決手段】小滴付着装置は、ベースと、ベースに調整できるように取り付けられ、プリントヘッドによって生成されるプリントのストリップがデータムに対して所定の位置にあるようにベース上のデータムに対して位置決めできるプリントヘッドとを含み、ベースはデータムを使用してプリンタに位置決めできる。【選択図】図１
2010228465.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
ベースと、前記ベース上に調整できるように取り付けられ、かつプリントヘッドによって生成されたプリントのストリップがデータムに対して所定の位置にあるように前記ベース上のデータムに位置決めできるプリントヘッドとを含む小滴付着装置であって、前記ベースが前記データムを使用してプリンタ上に位置決めできることを特徴とする小滴付着装置。
【請求項２】
複数の前記プリントヘッドを含み、各プリントヘッドが、前記ベース上に調整できるように取り付けられ、かつ前記プリントヘッドによって生成されるプリントのストリップが前記データムに対してそれぞれの所定の位置にあるように前記ベース上の前記データムに対して位置決めできることを特徴とする請求項１による装置。
【請求項３】
前記プリントヘッドが、前記ベース上に対に配置されることを特徴とする請求項２記載の装置。
【請求項４】
前記データムに対して前記ベース上の前記プリントヘッドあるいは各プリントヘッドの位置を調整する手段を含むことを特徴とする前述の請求項のいずれかに記載の装置。
【請求項５】
前記調整手段が、前記データムに対して前記プリントヘッドあるいは各プリントヘッドの位置を調整する手段と、前記データムに対して前記プリントヘッドあるいは各プリントヘッドの配置を調整する手段とを含むことを特徴とする請求項４記載の装置。
【請求項６】
前記調整手段が、前記プリントヘッドあるいは各プリントヘッドに係合する複数の調整部材を含み、各調整部材が、前記ベース上の前記プリントヘッドの位置を調整するように前記ベースに対して移動できることを特徴とする請求項４あるいは５記載の装置。
【請求項７】
各調整部材が、先細表面を含み、前記プリントヘッドが、前記ベースに対する先細表面の移動が前記ベース上の前記プリントヘッドの位置を調整するように前記先細表面と反対方向に推し進められることを特徴とする請求項６記載の装置。
【請求項８】
前記プリントヘッドが、調整部材の合致する先細表面に係合する先細表面を含むことを特徴とする請求項７記載の装置。
【請求項９】
前記ベース上に弾性的に取り付けられ、前記調整手段と反対方向に推し進める手段を含むことを特徴とする請求項４から８のいずれかに記載の装置。
【請求項１０】
前記ベース上に取り付けることができ、前記ベース上の前記プリントヘッドあるいは各プリントヘッドの位置の誤った調整を防止するために前記調整手段をシールドする手段を含むことを特徴とする請求項４から９のいずれかに記載の装置。
【請求項１１】
前記ベース上に取り付けることができ、前記プリントヘッドあるいは各プリントヘッドから噴射される流体がそれぞれの溝を通過するようにその中に形成される少なくとも１つの溝を有する溝付部材を有する前述の請求項のいずれかに記載の装置。
【請求項１２】
各プリントヘッドが、ノズルプレートに形成された複数のノズルを含み、前記ノズルプレートおよび前記ノズルから噴射されるインクが通過する前記溝の壁が、インク除去手段が前記ノズルの１つからの噴射に続いて凹部に収集されたいかなるインクも除去するように移動できる凹部の少なくとも一部を規定することを特徴とする請求項１１記載の装置。
【請求項１３】
実質的に添付図面を参照してここに説明されるような小滴付着装置。
【請求項１４】
ベースと、前記ベースに形成される少なくとも１つの流体室と、流体を前記少なくとも１つの流体室から噴射する手段と、前記ベースに取り付けられたカバーと、前記カバーに取り付けられ、前記少なくとも１つの流体室からの流体の噴射中前記プリントヘッドで発生された熱を放熱するヒートシンクとを備えていることを特徴とするプリントヘッド。
【請求項１５】
前記カバーが、前記ベースよりも高い熱伝導率を有する材料から形成されることを特徴とする請求項１４記載のプリントヘッド。
【請求項１６】
前記カバーが、前記ベースとほぼ同じ熱膨張率を有する材料から形成されることを特徴とする請求項１４あるいは１５記載のプリントヘッド。
【請求項１７】
前記カバーが、ケイ素から形成されることを特徴とする請求項１４から１６のいずれかに記載のプリントヘッド。
【請求項１８】
前記カバーが、窒化アルミニウムから形成されることを特徴とする請求項１４から１７のいずれかに記載のプリントヘッド。
【請求項１９】
前記カバーが、流体を前記少なくとも１つの流体室に供給する流体供給手段を含むことを特徴とする請求項１４から１８のいずれに記載のプリントヘッド。
【請求項２０】
前記ヒートシンクが、流体を前記流体供給手段に移送する流体入口を含むことを特徴とする請求項１９記載のプリントヘッド。
【請求項２１】
前記ヒートシンクが、一行に並んで配置された複数のフィンを含むことを特徴とする請求項１４から２０のいずれかに記載のプリントヘッド。
【請求項２２】
冷却剤流体の流れを前記プリントヘッドに供給する手段を含むことを特徴とする請求項１４から２１のいずれかに記載のプリントヘッド。
【請求項２３】
前記プリントヘッドのためのケーシングを含み、前記ケーシングが、前記冷却剤流体の流れを受け入れる入口および前記冷却剤流体のための出口を含むことを特徴とする請求項２２記載のプリントヘッド。
【請求項２４】
前記ケーシング内の前記冷却剤流体の圧力を調整する手段を含むことを特徴とする請求項２３記載のプリントヘッド。
【請求項２５】
前記冷却剤流体の流れが前記ケーシングに入る速度を調整する手段を含むことを特徴とする請求項２３または２４記載のプリントヘッド。
【請求項２６】
前記ベースが圧電材料のシートを含むことを特徴とする請求項１４から２５のいずれかに記載のプリントヘッド。
【請求項２７】
複数の流体室を含み、前記ヒートシートが、前記プリントヘッドからの流体の噴射中発生される熱を前記流体室の中に分散するように構成されることを特徴とする請求項１４から２６のいずれかに記載のプリントヘッド。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、例えば、ドロップ・オン・デマンド型インクジェットプリンタのような小滴付着装置に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
典型的なドロップ・オン・デマンド型インクジェットプリンタは、プリンタのカートリッジあるいはプリンタ本体上に取り付けられた１つあるいはそれ以上のプリントヘッドを含み、インクは、前記プリントヘッドあるいは各プリントヘッドに形成されたノズルを通ってプリンタにある１つあるいはそれ以上のインク容器から噴射される。
【０００３】
より高い分解能のドロップ・オン・デマンド型インクジェット印刷に対する要求のために、ノズルから噴射されたインクが印刷表面に当たる正確な位置を正確に制御することは望ましい。したがって、各プリントヘッドはカートリッジあるいはプリンタ本体上に個別に整列される。もしプリントヘッドの中の１つが故障したら、故障プリントヘッドを取り除き、交換プリントヘッドをカートリッジあるいはプリンタ本体上に正確に整列させる必要がある。これは、困難な作業であるので、時間がかかる作業であり得る。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
【特許文献１】特開平３−２３４５３４号
【特許文献２】特開昭５９−９６９６８３号
【特許文献３】ＵＳＰ５６９６５４１
【特許文献４】ＵＳＰ６６７２７０７
【特許文献５】ＵＳＰ４５７０１６８
【特許文献６】ＵＳＰ５６２２８９７
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
その好ましい実施形態では、本発明は、これらの問題および他の問題を解決しようとしている。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
第１の態様では、本発明は、ベースと、このベース上に調整できるように取り付けられ、かつプリントヘッドによって生成されたプリントのストリップがデータムに対して所定の位置にあるようにこのベース上のデータムに位置決めできるプリントヘッドとを含む小滴付着装置を提供し、このベースがこのデータムを使用してプリンタ上に位置決めできる。
【０００７】
プリントヘッドによって生成されるプリントのストリップは、ベース上に形成されるデータムと整列され、ベースをプリンタに取り付けるために使用されるので、このプリントヘッドは、プリンタのカートリッジあるいは本体に対して発生されたプリントストリップの整列に少しの損失もなしに容易に交換できる。このストリップとベース上に形成される単一データムとの整列は、カートリッジあるいはプリンタ本体に対してストリップの整列の容易さも改善する。すなわちプリントがプリントヘッドのノズルの軸に対してある角度で噴射できるので、プリントヘッドの位置は、生成されるプリントストリップに対して調整される。
【０００８】
好ましい配置では、この装置は、複数のプリントヘッドを含み、各プリントヘッドは、ベース上に調整できるように取り付けられ、プリントヘッドによって生成されるプリントのストリップがデータムに対してそれぞれの所定の位置にあるようにベース上のデータムに対して位置決めできる。
【０００９】
したがって、単一プリントヘッドに関する上記の長所は多プリントヘッド装置に対しても与えられるので、例えば、もしプリンタが故障になるとしたら、ベースは、故障プリンタから取り外され、データムを使用して、すなわち各個別のプリントヘッドを再整列する必要なしに交換プリンタに正確に取り付けられ、それでプリントヘッドによって生成されるプリントのストリップはなお正確に整列している。
【００１０】
さらに、プリント幅を増加させるために複数のプリントヘッドを使用する場合、第２のプリントヘッドの第１のノズルがプリントヘッド間に高印刷品質を保持するために第１のプリントヘッドの最後のノズルの後に１ピッチにできるだけ近接して配置されることは重要である。本発明によって、この位置決めは、速く、容易に行うことができる。
【００１１】
プリントヘッドは、ベース上で対に、例えば並んで対に配置されてもよい。これは、ベース上のプリントヘッドの取り付けの密度を増加させるので、コンパクトな小滴付着装置を提供する。
好ましい実施形態では、この装置は、データムに対してベース上のこのプリントヘッドあるいは各プリントヘッドの位置を調整する手段を含む。これによって、個別のプリントヘッドは、ベース上に位置決めできるので、プリントヘッドによって生成されるプリントのストリップはデータムに対して所定の位置にある。
【００１２】
調整手段は、データムに対してこのプリントヘッドあるいは各プリントヘッドの位置を配置する手段と、データムに対するこのプリントヘッドあるいは各プリントヘッドの配置を調整する手段とを含んでもよい。したがって、ベース上のプリントヘッドの位置および配置は個別に調整できる。
【００１３】
この調整手段は、このプリントヘッドあるいは各プリントヘッドに係合する複数の調整部材を含んでもよく、各調整部材は、ベース上のプリントヘッドの位置を調整するようにベースに対して移動できる。例えば、各調整部材は先細表面を含んでもよく、プリントヘッドは、ベースに対する先細表面の移動がベース上のプリントヘッドの位置を調整するように先細表面と反対方向に推し進められる。１つの適当な調整部材は、ベースに形成される合致するように型出しされねじを切られた穴に係合するねじすじを有する先細ねじであり、穴内のねじの軸運動によって、先細表面と反対方向に推し進められるプリントヘッドは、ベースに対して移動する。穴内のねじの運動は正確に移動できるので、プリントヘッドからのプリントのストリップとベース上のデータムとの整列もこのように正確に制御される。
【００１４】
プリントヘッドは、調整部材の先細表面に係合する合致するような先細の表面を有する。合致するような先細の表面の係合によって、プリントヘッドは、調整部材によってベースに対して保持できる。
この装置は、好ましくは、ベース上に弾性的に取り付けられ、プリントヘッドを調整手段と反対方向に推し進める手段を含む。これは、調整手段のいかなる調整もプリントヘッドにほぼ完全に移すことを保証できる。
【００１５】
この装置は、好ましくは、ベース上に取り付け可能であり、ベース上のこのプリントヘッドあるいは各プリントヘッドの位置の誤った調整を防止するために調整手段をシールドする手段を含む。
この装置は、さらにこのプリントヘッドあるいは各プリントヘッドから噴射去れた流体がそれぞれの溝を通過するようにその中に形成された少なくとも１つの溝を有する溝付部材を含んでもよい。
【００１６】
各プリントヘッドは、ノズルプレートに形成された複数のノズルを含んでもよく、ノズルプレートおよびノズルから噴射されたインクが通過する溝の壁は、インク除去手段がノズルの１つからの噴射に続いて凹部に収集されたいかなるインクも取り除くように移動できる凹部の少なくとも一部を規定する。
【００１７】
本発明は、データムに対して物体を位置決めする装置も提供し、前記装置は、前記データムを搭載するベースを含み、物体を収容する手段と、各々がベースに対して移動できる複数の先細の調整部材と、調整部材と反対方向に収容された物体を推し進める手段とを含むので、ベースに対する調整部材の移動は前記データムに対する収容物体の位置を調整する。
【００１８】
好ましくは、前記調整部材は、データムに対する収容部材の位置を調整する第１の調整部材と、データムに対する収容部材の配置を調整する第２の調整部材とを含む。
好ましくは、各調整部材は、ベースに形成された合致するような先細の穴に係合する先細ねじを含む。
【００１９】
好ましくは、推し進める手段がベース上に弾性的に取り付けられる。
収容手段は、物体を収容するフレームを含み、データムに対するフレームの位置は、前記調整部材を移動させることによって調整可能である。
本発明は、データムに対する複数の物体を位置決めする装置をさらに提供し、前記装置は、前記データムを搭載するベースを含み、各々がそれぞれの物体を収容する複数の収容手段と、各収容手段に対して、各々がベースに対して移動できる複数の先細調整部材と、ベースに対する調整部材が前記データムに対する収容物体の位置を調整するように調整部材と反対方向に収容部材を推し進める手段とを含む。
【００２０】
この装置は、このプリントヘッドあるいは各プリントヘッドに生成されたプリントのストリップがデータムに対して所定の位置にあるように１つのプリントヘッドあるいは複数のプリントヘッドを位置決めするためのものであり、このベースは、データムを使用してプリンタ上に位置決めできる。
【００２１】
本発明は、物体を収容する手段と、各々がベースに対して移動できる複数の先細調整部材と、調整部材にぶつかって収容部材を推し進める手段とを含むベースによって搭載されるデータムに対して物体を位置決めする方法をさらに提供し、この方法は、前記収容手段に物体を取り付けるステップと、ベースに対する調整部材を移動させ、前記データムに対して収容物体の位置を調整するステップとを含む。
【００２２】
この方法は、好ましくは、第１の調整部材を移動させ、データムに対して収容物体の位置を調整するステップと、第２の調整部材を移動させ、データムに対して収容物体の配置を調整するステップとを含む。
【００２３】
ドロップ・オン・デマンド型インクジェット印刷装置のような小滴噴射装置からの小滴の噴射は、ノズルとつながっている流体室に収容される小滴流体の気泡があることから生じ得る。気泡は、流体室からの小滴噴射を防止するような程度まで流体室内の音響効果を妨害し得る。小さいサイズのノズルのために、効果的に全システムを「洗い出す」ことなしに流体室から気泡を取り除くことは困難である。
【００２４】
その好ましい実施形態では、本発明は、これらの問題および他の問題を解決しようとする。
本発明は、それから小滴の噴射を行うために電気信号によって作動できるアクチュエータを有する少なくとも１つの流体室と、この流体室あるいは各流体室の方へおよび／またはこの流体室あるいは各流体室から離れて小滴流体を移送し、かつ前記小滴流体の気泡を空気出口に導く導管手段とを備えているプリントヘッドを提供する。
【００２５】
小滴流体の気泡を空気放出出口のような空気出口に導くことによって、流体室に気泡があることを避けることができる。
プリントヘッドは、流体を前記少なくとも１つの流体室に供給する流体入口と、前記少なくとも１つの流体室と前記流体入口との間に配置されているフィルタとを含んでもよく、前記導管手段は、前記流体入口からの小滴流体を前記フィルタに移送するように構成される。
【００２６】
したがって、本発明は、それから小滴の噴射を行うために電気信号によって作動可能なアクチュエータ手段を有する少なくとも１つの流体室と、流体を少なくとも１つの流体室に供給する流体入口と、前記少なくとも１つの流体室と前記流体入口との間に配置されたフィルタと、前記流体入口からの小滴流体を前記フィルタに移送する蛇行状導管手段とを含むプリントヘッドも提供する。このプリントヘッドは、好ましくは空気出口を含み、前記蛇行状導管手段は、移送される流体の気泡をそれによって前記空気出口に導くように構成されている。
【００２７】
気泡は、前記蛇行状導管手段と前記フィルタとの間に配置されてもよい。気泡は、流体を前記フィルタから離れたところに移送するように構成されてもよい、すなわち空気出口も、プリントヘッドの流体出口であってもよい。
少なくとも１つの流体室は、圧電材料の層を含むシートで構成されてもよく、導管手段は前記シートに結合されたカバーに形成されている。フィルタは、カバーと一体であってもよい。
【００２８】
本発明は、さらに圧電材料の層を含むシートと、前記シートに形成された少なくとも１つの流体室と、前記シートに結合されたカバーと、前記シートに形成され、小滴流体を前記少なくとも１つの流体室に移送する蛇行状導管手段とを含むプリントヘッドを提供する。好ましくは、フィルタは、前記蛇行状導管手段から前記少なくとも１つの流体室に移送される流体が前記フィルタを通過するように前記シートに形成される。
【００２９】
圧電ドロップ・オン・デマンド型インクジェットプリントヘッドでは、音響圧力波は、流体室から流体（例えばインク）の小滴を噴射するように電気信号によって発生される。この装置は、単一のこのような流体室を有してもよいが、より一般的には各々がそれぞれのノズルを有するこのような流体室のアレイを有するプリントヘッドを有し、このプリントヘッドは、要求ありしだい流体室から小滴を噴射するのに必要である力を供給するデータ伝達作動電気信号を受信する。各流体室は、作動電気信号によって偏向させられる圧電素子によって境界をつけられ、それによって小滴を噴射する音響圧力波を発生する。典型的な構造の更なる詳細に対する公開明細書のヨーロッパ特許第０，２７７，７０３号、米国特許第４，８８７，１００号およびＷＯ９１／１７０５１号に対する参照が行われる。
【００３０】
印刷中、熱が圧電素子の作動によって流体室に発生される。流体室間の噴射流体の粘度の変動を生じ得るこの熱のわずかは流体室の噴射流体に熱伝達される。噴射流体の粘度のこのような変動は、小滴噴射速度の変動および印刷画像の結果のドット配置エラーを生じ得る。
【００３１】
その好ましい実施形態では、本発明も、この問題および他の問題を解決しようとする。
本発明は、他の態様では、ベースと、前記ベースに形成される少なくとも１つの流体室と、流体を前記少なくとも１つの流体室から噴射する手段と、前記ベースに取り付けられたカバーと、前記少なくとも１つの流体室からの流体の噴射中プリントヘッドに発生される熱を放熱するカバーに取り付けられたヒートシンクとを含むプリントヘッドを提供する。
【００３２】
ヒートシンクをカバーに取り付けることによって、流体室からの流体の噴射中プリントヘッドに発生される熱は、流体室から速く放熱でき、それによって流体室の流体の粘度のいかなる顕著な変動の持続期間も最少にする。
【００３３】
ヒートシンクの使用によっても、噴射流体室および非噴射流体室の流体の温度は、流体噴射中流体室間に発生される熱を分散することによって迅速に均等にすることができ、それによって流体室間の流体の粘度のいかなる変動も最少にする。したがって、本発明は、ベースと、前記ベースに形成される複数の流体室と、流体を前記流体室から噴射する手段と、前記ベースに取り付けられたカバーと、カバーに取り付けられ、前記印刷ヘッドからの流体の噴射中発生される熱を前記流体室間に分散するヒートシンクとを含むプリントヘッドも提供する。
【００３４】
流体からヒートシンクへの熱伝達を改善するために、このカバーは、好ましくは前記ベースよりも高い熱伝導率を有する材料から形成される。好ましくは、カバーは、ベースの材料およびカバーの材料の異なる熱膨張特性の結果として特に生じ得るプリントヘッドの歪みを避けるためにベースとほぼ同じ熱膨張率を有する材料から形成される。例えば、カバーは、ケイ素あるいは窒化アルミニウムから形成されてもよく、ベースは、圧電材料から形成されてもよい。
【００３５】
好ましくは、カバーは、流体を少なくとも１つの流体室に供給する流体供給手段を含む。ヒートシンクは、流体を前記流体供給手段に移送する流体入口を含んでもよい。好ましくは、ヒートシンクは、１行に並んで配置される複数のフィンを含む。
【００３６】
熱がヒートシンクから速く放熱できるために、プリントヘッドは、好ましくは圧縮空気の流れのような冷却剤流体の流れをプリントヘッドに供給する手段を含む。
プリントヘッドは、好ましくは前記プリントヘッドのためのケーシングを含み、前記ケーシングは、前記冷却剤流体の流れを受け入れる入口および前記冷却剤流体のための出口を含む。これによって、作動電気信号も供給する駆動回路は、冷却剤流体によって冷却できるので、駆動回路の過熱の可能性を減らす。
【００３７】
好ましくは、前記ケーシング内の冷却剤流体の圧力が与えられる。前記冷却剤流体の流れがケーシングに入る速度を調整する手段も備えられているのが好ましい。バルブは、プリントヘッド内のエアフローおよび空気圧の両方を調整するためにケーシングの入口および出口に設けられてもよい。
１つの好ましい実施形態では、カバーは少なくとも１つのほぼ平面のシートを含む。
【図面の簡単な説明】
【００３８】
【図１】図１は、小滴付着装置の第１の実施形態の分解図を示す。
【図２】図２は一部が切り取られたカバーおよびクランプ装置を有する図１の小滴付着装置の後部透視図を示す。
【図３】図３は、完全に切り取られたカバーおよびクランプ装置を有する小滴付着装置の第２の実施形態の後部透視図を示す。
【図４】図４は、ベースプレート上に取り付けられたプリントヘッドフレームを示し図４（ａ）および図４（ｂ）は第３の実施形態の平面図および透視図をそれぞれを示し、図４（ｃ）はプリントヘッドフレームの整列面の透視図を示す。
【図５】図５（ａ）は調整ねじの側面図を示し、図５（ｂ）は調整ねじとのプリントヘッドフレームの係合の簡略断面図、図５（ｃ）はスラストピンの側面図を示す。
【図６】図６は、小滴付着装置のベースプレートのスロット付プレートの実施形態の透視図を示す。
【図７】図７は、ベースプレートを有するスロット付プレートの整列を示すプリントヘッドの断面図を示す。
【図８】図８は、ノズルワイパーの動作を示す図７の同じ断面図である。
【図９】図９は、ベースおよびカバーを有するプリントヘッドの実施形態の分解の概略透視図である。
【図１０】図１０は、プリントヘッドの正面図である。
【図１１】図１１は、小滴噴射中図１０のプリントヘッドにわたる温度勾配を示す図である。
【図１２】図１２は、カバーに取り付けられたヒートシンクを有する図９のプリントヘッドの透視図である。
【図１３】図１３は、作動電気信号を図１２のプリントヘッドに供給する駆動回路の部分透視図である。
【図１４】図１４は、冷却剤流体を図１３のプリントヘッドおよびヒートシンクに供給するケーシングの透視図である。
【図１５】図１５は、他のプリントヘッドの側面断面図である。
【図１６】図１６は、図１５に示されたプリントヘッドの流体供給導管の上部断面図である。
【図１７】図１７は、他のプリントヘッドの側面断面図である。
【図１８】図１８は、図１７に示されたプリントヘッドの流体供給導管の上部断面図である。
【図１９】図１９は、他のプリントヘッドの断面図である。
【図２０】図２０は、他のプリントヘッドの断面図である。
【図２１】図２１は、他のプリントヘッドの断面図であり、ｂはａに示されたプリントヘッドのインク入口および出口のジグザグ配置を示す。
【図２２】図２２は、他のプリントヘッドの断面図である。
【発明を実施するための形態】
【００３９】
本発明は、添付図面を参照して例としてさらに説明される。
本発明は、例えば、ドロップ・オン・デマンド型インクジェット印刷装置のような小滴付着装置に関するものである。好ましい実施形態では、小滴付着装置は、インクジェットプリンタのカートリッジあるいは本体に取り付けるためのプリントヘッドモジュールを含む。このような実施形態は、次に図１から図５を参照して説明される。
【００４０】
図１を参照して、プリントヘッドモジュール１００は、１つあるいはそれ以上のプリントヘッド１０４が調整できるように取り付けられベースプレート１０２とクランプ装置１０６と、カバー１０８とを備えている。図１から図３に示された実施形態では、ベースプレート１０２上に調整できるように取り付けられた４つのプリントヘッド１０４がある。しかしながら、いかなるプリントヘッド数もベースプレート１０２上に取り付けられてもよい。図４に示された実施形態では、２つのプリントヘッドは、ベースプレート１０２上に取り付けられてもよい。このプリントヘッドは、図２および図４に示された実施形態によるようにジグザグ配置形成にあるいは図３に示された実施形態によるように対に配置されている。対の２つの２つのプリントヘッドは、パッケージ密度を改善するために並んで取り付けられてもよい。
【００４１】
ベースプレート１０２は、ボルト、クリップ等のようないかなる従来の手段によってもプリンタ上に取り付け可能である。プリンタ上のベースプレートの整列は、ベースプレート上のデータム１０３を使用して実行される。図２に示されるように、データム１０３は、ベースプレート１０２に形成される溝１０３によって本実施形態で具体化されるが、データムは任意の従来の形をとってもよい。
【００４２】
各プリントヘッド１０４は、インクが例えばヨーロッパ特許第０２７７０３号、ヨーロッパ特許第０２７８５９０号、より詳細には参照してここに組み込まれる英国特許出願第９７１０５３０号および英国特許出願第９７２１５５５号から公知であるようなこのノズルとつながっている流体室と関連する作動手段に電気信号を印加することによって噴射できる複数のノズルを含む。各プリントヘッド１０４の作動手段は関連駆動回路に接続され、流体室は、１つあるいはそれ以上のインク容器に接続できる。
【００４３】
図４によりはっきりと示されるように、各プリントヘッドは、プリントヘッドがベースプレート１０２上に取り付けることができる外部フレーム部１０５を含む。このフレーム１０５は、プリントヘッド１０４と一体であってもよいし、あるいはそれから分離してもよい。明確な目的だけの場合、図４は、ベースプレート１０２上に取り付けられたフレーム１０５だけを示している。
【００４４】
図３および図４により詳細に示されているように、各プリントヘッド１０４は、ベースプレート１０２に形成された溝１１０に取り付けられているので、プリントヘッドのノズルは、ノズルから噴射されるインクが印刷面に付着できるように溝１１０によって露出される。各プリントヘッドは、プリントヘッド１０４のそれぞれの整列面１１６、１１８に係合する、図５（ａ）に示されるような先細調整ねじによってベースプレート１０２上に調整できるように取り付けられる。各調整ねじ１１２、１１４は、ベースプレート１０２に形成されるねじ山をつけられた穴１２０、１２２に係合するねじすじを有する。図４および図５（ｂ）に示されるように、プリントヘッド１０４の整列面１１６、１１８も先細にされ、このテーパは、好ましくは調整ねじのテーパに合致する。
【００４５】
ベースプレート１０２に取り付けられたスラストピン１２４は、調整ねじ１１２、１１４を整列面１１６，１１８に推し進めるのに役立つ。図５（ｃ）を参照すると、スラストピン１２４は、ベースプレート１２６に取り付けられるケーシング１２６から突き出し、ケーシング１２６から離れたところにスラストピン１２４を片寄らせるばねあるいは他の弾性部材を収容する。横に押される場合、スラストピン１２４は、フレーム１０５が溝１１０に取り付け、溝１１０から取り外しできるように整列面１１８から離れたところに傾斜できる。
【００４６】
ベースプレート１０２上の各プリントヘッド１０４を整列させるために、プリントヘッド１０４は、ベースプレート１０２の溝１１０に取り付けられ、調整ねじ１１２、１１４およびスラストピン１２４によって所定の位置に保持される。そのとき、プリントヘッドは、インクがプリントヘッドから噴射できるプリンタに接続される。したがって、プリントのストリップはプリントヘッドによって生成される。データム１０３に対するプリントのストリップの位置に関して、ベースプレート１０２上のプリントヘッド１０４の位置は、調整ねじ１１２によって調整可能である。穴１２０の調整ねじ１１２を回転させることによって、プリントヘッド１０２とねじ１１２との先細整列面１１６の係合によって、プリントヘッドは、図３および図５（ｂ）の矢印１３０によって示されるようにＹ方向に移動する。同様に、ベースプレート１０２に対するプリントヘッド１０４の配置は、調整ねじ１１４によって調整される。穴１２２の調整ねじ１１４を回転させることによって、プリントヘッド１０２とねじ１１４との先細の整列面１１８の係合によって、プリントヘッドは、図３の矢印１３２によって示されるように調整ねじ１１２の周りに回転する。調整ねじ１１２、１１４の典型的な調整範囲は、それぞれ０．８ｍｍ（±０．４ｍｍ）および１°（±０．５°）である。
【００４７】
プリントヘッドによって生成されるプリントのストリップがベースプレート１０２上のデータム１０３に対して所定の位置にあるまで、ベースプレート上のプリントプレートの位置は、調整ねじ１１２、１１４を使用して調整される。各プリントヘッドは順に調整可能であるので、各プリントヘッドによって生成されるプリントのストリップはデータム１０３に対して所定の位置にある。したがって、もしプリンタが故障になるとしたら、ベースプレート１０２は、故障のプリンタから取り外し、データム１０３を使用してベースプレートをプリンタ上に正確に位置決め、すなわち各個別のプリントヘッド１０３を再配列する必要なしに交換プリンタ上に正確に取り付けることができる。これは、プリントヘッド整列の損失なしに故障のプリンタの迅速で、簡単な交換のために備えることができる。
【００４８】
ベースプレート１０２上に取り付けられたプリントヘッド１０４の全部の位置が適当に調整される場合、プリントヘッドは、クランプ装置１０６がプリントヘッドをその所望の位置に保持するようにボルト１０７によってベースプレート１０２上に取り付けることができるようにプリンタから切り離される。クランプ装置１０６も、調整ねじ１１２、１１４を誤った運動から保護するのに役立つ。固定ねじ（図示せず）は、その調整位置にプレートヘッドを固定するために使用されてもよい。
【００４９】
図２に示されるように、カバー１０８は、ベースプレート１０２上に取り付けられたプリントヘッド１０４を物理的に保護するのに役立つ。装置１４０は、プリントヘッドがプリンタに別々に電気的、流体で再接続できるようにノズルから離れているプリントヘッド１０４の末端に形成されるコネクタ１５０を露出するようにカバー１０８に形成される。
【００５０】
ベースプレート１０２は、ベースプレート１０２上に取り付け可能である溝付プレート１６０を含む。図６を参照すると、溝付プレート１６０に形成される図７に示されるような一般的には幅が１〜２ｍｍの多数の溝１６２があり、各プリントヘッド１０４に対して１つの溝がベースプレート１０２に取り付け可能である。
【００５１】
図７は、プリントヘッド１０４とベースプレート１０２および溝付プレート１６０との整列を示す断面図である。図７に示されるように、溝付プレート１６０は、ベースプレート１０２と整列されるので、プリントヘッド１０４のノズルプレート１７２に形成されるノズル１７０は、ノズルから噴射されるインクが溝付プレート１６０の側面に突き当たらないで溝付プレート１６０を通過できるように露出される。溝付プレート１６０の外部表面１６４は、耐摩耗を改善するために被覆されてもよい。
【００５２】
ノズルプレート１７２の上部表面および溝付プレートに形成された溝１６２の壁は、一緒に凹部１８０を規定する。ノズルプレート１７２に形成されたノズル１７０からの小滴噴射中、ノズルからの小滴の噴射中小滴の本体からちぎりとられ得る流体の小滴は、凹部に収集されてもよい。凹部への流体の収集は、噴射中小滴の偏向をもたらし得るので、プリント面上の噴射された小滴の不正確な位置、さらにノズル１７０の閉鎖をもたらし得る。
【００５３】
このような問題を避けるために、この装置は、凹部に収集されたいかなるインクも取り除くように凹部に移動可能であるワイパーブレード１９０のような手段を含む。図８に示されるように、溝付プレート１６０は、ワイパーブレードがノズルプレートに接触することを防止するのに役立ち、それによってワイパーブレードによるノズルプレートに対する損傷を防止する。インクは、表面張力の動作の下にワイパーブレードの材料の中に引き入れられる。
【００５４】
図９は、プリントヘッド１１００の一部の分解透視図である。このプリントヘッドは、図９のＺ軸に平行な方へ分極される圧電材料のシートの形のベース１１１０を含む。分極される方向は矢印１１２０によって示される。このベースは、平行な流体室あるいは溝１１３０の列とともに形成される。この溝１１３０は、プリントヘッドの全上部表面の上に延びるカバー１１４０によって閉じられる。インクのような流体は、溝１１３０の各々にインクを供給するためにほぼカバーの幅全部に延びる導管１１６０にインクを供給する、カバー１１４０にあるインク入口１１５０にインク容器（図示せず）から供給される。
【００５５】
溝１１３０は、各溝１１３０に対して１つのノズルであるノズル１１７５が形成されるノズルプレート１１７０のその対応する端部で終わるエンドシュータ形状のものである。インクは、小滴の形で溝１１３０から要求ありしだい噴射され、印刷面の印刷行に付着され、印刷面とプリントヘッド１１００との間には、溝軸の平面に垂直な相対運動がある。
【００５６】
矩形断面を有する溝１１３０は、長く、狭く、溝の長さに延びる対向する側壁１１８０を有する。溝１１３０の側壁１１８０には、溝の長さに沿って延びる電極１１９０が装備されている。電極１１９０に加えられる作動電気信号は、壁１１８０の上部半分でずれモード作動を生じる。壁の下半分は、上半分の運動に従うように強制されるので、壁はシェブロン形状に変形する。壁の偏向は、溝のインクを圧縮し、流体をノズル１１７５から噴射する。ベースの後部のワイヤボンド相互接続部１２００は、駆動回路（図示せず）から作動電気信号を電極１１９０に供給する。
【００５７】
例として、流体室がグループＡおよびＢに分割される図１０に示されるような装置を考察する。温度センサＳ１は、グループＡの中心の方へ温度を測定するように構成され、温度センサＳ２は、グループＢの中心の方へ温度を測定するように構成される。図１１は、流体室グループＡだけがそのノズルから小滴を噴射するように作動される場合、センサＳ１およびＳ２のそれぞれによって検出された温度Ｔ１およびＴ２の時間に対する変動を示している。図１１に示されるように、検出温度Ｔ１およびＴ２間に明らかな温度差△Ｔがある。流体室間のこのような温度差は、流体室から噴射される流体量の差をもたらし得て、印刷ドットのサイズの変動を生じる。したがって、△Ｔを減らすことが望ましい。
【００５８】
このような削減は、比較的高い熱伝導率を有するか、シート１１１０を形成するＰＺＴのような圧電材料の熱膨張率とほぼ等しい熱膨張率ＣＴＥを有する材料からカバー１１４０を形成することによって行い得る。カバーに適する材料は、ケイ素および窒化アルミニウムを含む。
【００５９】
図１２に示されるように熱放熱を助け、小滴噴射中発生されるいかなる熱も溝間に分散するために、ヒートシンク１２００はカバー１１４０に接続される。このヒートシンクは、アルミニウムから形成され、多数のフィン１２１０を含む。図１２に示された実施形態では、任意のフィン数を有するヒートシンクを使用できるけれども、ヒートシンク１２００は４つのフィン１２１０を有する。インク入口１２２０は、ヒートシンクに形成され、インクをカバー１１４０に形成される入口１１５０に供給する。
【００６０】
図１３は、プリントヘッド１１００のための駆動回路を示す透視図である。プリントヘッド１１００は、駆動回路が取り付けられる低密度回路板１２４０が取り付けられるベースプレート１２３０に取り付けられる。駆動回路１２５０は、図１３に示されるように、これは重要でないけれども、カプセル材１２７０によってカプセル化できるチップ１２６０を含む。
【００６１】
作動電気信号を駆動回路１２５０からプリントヘッド１１００への供給中、熱は駆動回路１２５０に発生される。図１４を参照すると、駆動回路１２５０およびヒートシンク１２００の両方の冷却を推進するために、ケーシング１３００は、プリントヘッド１１００および駆動回路１２５０を囲むためにベースプレート１２３０に取り付け、加圧空気のような冷却剤流体の流れは、入口１３１０を介してケーシング１３００に噴射できる。出口１３２０によって、冷却剤流体は、ケーシング１３００の向こうの外側に送ることができる。入口および出口は、一般的には５ｍｍの寸法を有する。
【００６２】
入口は、冷却剤流体の流れがヒートシンクの冷却フィンに当たるように配置されている。入口および出口に設けられたバルブの使用によって、ケーシングへの冷却剤の流れの流量およびケーシング内の冷却剤流体の圧力を制御できる。例えば、１バールの過度の圧力で４０リットル／分の流量の場合、シート１１０およびチップ２６０は、溝に少しのインクもなく７．８Ｗでプリントヘッドを作動する場合５７℃および３３℃に冷却できる。
【００６３】
冷却剤流体を駆動回路およびヒートシンクに供給するのに加えて、ケーシングは、駆動回路の上にパリレン不動態剤を付着するために利用されてもよい。ケーシングにその後注入された冷却剤流体に含まれたいかなる水蒸気からも駆動回路を保護するために防水単層を形成するために濃縮する気相パリレンは、入口１３１０に注入される。これは、カプセル材が断熱体の役目を果たすのに役立つ駆動回路のチップをカプセル化する要求を避けるので、チップの温度のより大きな減少を可能にする。
【００６４】
図１５は、プリントヘッド２１０４の側面断面図を示す。例えば、ヨーロッパ特許第０，２７７，７０３号から公知であるように、プリントヘッドは、複数のほぼ平行な面を持つ溝が形成されるジルコニウムチタン酸鉛（ＰＺＴ）のような分極圧電材料のシート２２００を含む。カバープレート２２０２は、流体室２２０４を規定するように溝を実質的に閉じるためにシート２２００の上部表面上に取り付けられる。流体供給マニホールド２２０６は、カバープレート２２０２に形成され、流体を１つあるいはそれ以上の流体室２２０４に供給する。プリントヘッドが単色のインクを付着するように配置される場合、マニホールド２２０６は、このプリントヘッドの流体室の全てに流体を供給してもよい。特に、各々がそれぞれの色のインクをそれぞれの流体室の数に供給する複数のマニホールドがあってもよい。フィルタ２２０８は、流体室を汚物の進入による汚染から護るためにインク容器（図示せず）とつながっていて、マニホールド２２０６とインク入口２２１０との間に配置されている。
【００６５】
導管２２１２は、プリントヘッドに配置され、インク入口からの流体をフィルタ２２０８に移送する。流体に閉じ込められた気泡がフィルタ２２０８を通ってマニホールド２２０６に、そこから流体室２２０４に流れ込むことを防止するために、導管は、小滴流体の気泡をプリントヘッドの空気出口２２１４に導くように構成される。空気出口２２１４は、エアブリードの形であってもよいしあるいはその代わりに小滴流体がインク容器に戻ることができるインク出口の形であってもよい。
【００６６】
図１６に示されるように、本実施形態では、導管２２１２は蛇行状装置を有し、この装置によって、マニホールド２２０６に供給される流体の気泡は、導管の拡大部分の方向に、すなわち導管の中で阻止されないで空気出口２２１４の方へ曲がりくねったように流れる。
【００６７】
図１７は、プリントヘッド２１０４の他の実施形態の側面断面図を示す。この実施形態は、カバープレートがＰＺＴシート２２００に結合された２つの隣接するプレート部材２２２０、２２２２を含むことを除いて、図１５に示された実施形態と同様である。
【００６８】
蛇行状導管２２１２およびフィルタハウジング２２２４は、第１のプレート部材２２２０に形成される。図１８に示されるように、この導管は、インク入口２２１０の小滴流体をフィルタハウジング２２２４に移送する。フィルタハウジング２２２４は、第２のプレート部材２２２２に形成されるマニホールド２２０６と流体でつながっているので、このマニホールド２２０６は、ＰＺＴシート２２００で形成される複数の流体室２２０４と流体でつながっている。
【００６９】
本実施形態では、第１および第２のプレート部材２２２０、２２２２は、カバープレートがＰＺＴシート２２００と良好な熱膨張適合性ならびに適当な剛性を有することを保証するようにＰＺＴ材料からも形成される。しかしながら、ＰＺＴは、ヘッドを横切って小さい温度勾配を生じ得る熱の比較的低い導体である。カバーがケイ素および窒化アルミニウムの１つから形成されるプリントヘッドの実施形態は、図１９に示される。本実施形態では、蛇行状導管２２１２は、例えば、エッチングによってカバー部材２２２０、２２２２の表面仕上げ面に形成される。このようなエッチング技術は、フィルタ２２３０を第２のプレート部材２２２２に付随するように形成するために使用されてもよい。エッチングによって、フィルタは、約１５ミクロンの幅の開口を有する例えば５０〜１００ミクロンの厚さの比較的小さい寸法で容易および正確の両方の方法で形成できる。
【００７０】
カバーをケイ素および窒化アルミニウムの１つから形成することは、カバーが作動中発生される熱を放熱するヒートシンクの役目を果たすことを可能にし得る。熱放熱を助けるために、ヒートシンクはカバーに接続されてもよい。カバーに形成される導管２２１２を通るインクの流れも、プリントヘッドの均一温度を保証するために流体室の作動中発生される熱を分散するように働く。
【００７１】
前述された実施形態では、導管は、ＰＺＴシートに結合されたほぼ平坦なカバーに形成され、フィルタを介して流体を共通のマニホールドに供給する。図２０〜図２２は、小滴流体の気泡をインク出口の方へ導いている間、直接共通マニホールドの方へ、かつ共通マニホールドから離れたところに流体を移送する他の装置を示している。
【００７２】
図２０に示された実施形態では、複数のインク入口２３００およびインク出口２３０２は、ノズルから離れているＰＺＴシート２２００の端部に取り付けられたマニホールド部材２３０４に形成される。ＰＺＴシートに形成された溝の上部は、ＰＺＴシートに結合されたカバープレート２３０６によって閉じられる。流体は、インク入口２３００からマニホールド部材２３０４に形成されたマニホールド２２０６へ、かつマニホールド２２０６から流体室２２０４に移送される。流体は、インク容器（図示せず）にインク出口２３０２によって戻される。したがって、流体は、入口から出口へ蛇行するように流れる。本実施形態では、マニホールド２２０６に供給される流体の気泡は、流体室に入らないで入口２３００から直接出口２３０２に生じる。
【００７３】
図２１ａおよび図２１ｂに示された実施形態では、開口２４００は、小滴流体を流体室２２０４に供給するようにカバープレート２２０２に形成される。インクは、カバープレート２２０２に取り付けられたマニホールド部材に形成されるマニホールド２４０２から開口に供給される。前述された第４の実施形態と同様に、マニホールド部材２４０４は、複数のインク入口２４０６および複数のインク出口２４０８を含む。図２１ｂに示されるように、インク出口は、インク入口に対してジグザグに配置され、その結果、流体は、マニホールド２４０２を介してインク入口からインク出口に蛇行するように移送され、気泡は、直接入口から出口に送られる。
【００７４】
図２２に示された実施形態では、流体を流体室２２０４の方へ、かつ流体室２２０４から離れたところに移送する導管２５００は、ＰＺＴシート２２００に形成され、溝にほぼ垂直なカバープレート２２０４は、ＰＺＴシートに形成される。導管に閉じ込められた気泡は、流体室２２０４に入らないで導管の入口から出口に流れる。
【００７５】
（用語がクレームを含む）本明細書に開示され、かつ／または図面に示された各特徴は、他の開示された特徴および／または図示された特徴とは無関係に本発明に組み込まれてもよい。
【符号の説明】
【００７６】
１００…プリントヘッドモジュール
１０２…ベースプレート
１０３…データム
１０４…プリントヘッド
１０５…外部フレーム部
１１０…溝
１１２、１１４…調整ねじ
１１６、１１８…整列面
１２０、１２２…穴
１２４…スラストピン
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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【図８】
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【図９】
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【図１０】
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【図１１】
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【図１２】
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【図１３】
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【図１４】
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【図１５】
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【図１６】
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【図１７】
2010228465.tif 000019
【図１８】
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【図１９】
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【図２０】
2010228465.tif 000022
【図２１】
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【図２２】
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