(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
フレームと、
前記フレーム上への第１のジェット射出アセンブリ及び第２のジェット射出アセンブリの取付けを可能にするための機構とを有する装置において、前記機構が、
前記第１のジェット射出アセンブリ及び前記第２のジェット射出アセンブリが前記フレームに取り付けられたときに、一方の前記ジェット射出アセンブリの長さに沿うノズルの内の少なくともいくつかが他方の前記ジェット射出アセンブリの長さに沿うノズルの内の少なくともいくつかに対するあらかじめ定められたオフセットを有するように、前記第１のジェット射出アセンブリ及び前記第２のジェット射出アセンブリのそれぞれの位置を確立するために前記フレームに対してあらかじめ固定された、第１のアライメント基準及び第２のアライメント基準、及び
基板上への液体の射出を可能にするために、前記第１のジェット射出アセンブリ及び前記第２のジェット射出アセンブリの前記長さに沿う前記ノズルの全てを露出させる開口を有し、
前記フレームが、ポリテトラフルオロエチレンとニッケルの均質混合物を含有するポリテトラフルオロエチレン-ニッケルコーティングで被覆されることを特徴とする装置。
【請求項２】
前記コーティングが２μｍから８μｍの厚さを有することを特徴とする請求項１に記載の装置。
【請求項３】
前記機構が前記第１及び前記第２のジェット射出アセンブリのための少なくとも１つの締結具も有することを特徴とする請求項１または２に記載の装置。
【請求項４】
前記機構が、前記第１のアライメント基準または前記第２のアライメント基準に対応する少なくとも１つの撓み素子も有することを特徴とする請求項１から３いずれか１項に記載の装置。
【請求項５】
前記締結具が、前記締結具を前記装置に固定するための部品並びに前記第１及び前記第２のジェット射出アセンブリに力をかけるための弾性部品を有することを特徴とする請求項３に記載の装置。
【請求項６】
前記締結具がネジを含み、前記弾性部品がバネを含むことを特徴とする請求項５に記載の装置。
【請求項７】
前記締結具が前記第１及び前記第２のジェット射出アセンブリにトルクをかけないことを特徴とする請求項３から６いずれか１項に記載の装置。
【請求項８】
前記機構が、前記第１及び前記第２のジェット射出アセンブリの前記長さに垂直な方向に沿う前記第１及び前記第２のジェット射出アセンブリの相対位置を確立するための、別のアライメント基準も有することを特徴とする請求項１から７いずれか１項に記載の装置。
【請求項９】
少なくとも一点において前記フレームの高精度面に対して前記第１及び前記第２のジェット射出アセンブリを緊密に保持するために前記射出方向において前記第１及び前記第２のジェット射出アセンブリに力を印加する締結具であって、前記第１及び前記第２のジェット射出アセンブリの少なくとも一部の、前記射出方向に沿う軸を中心とするトルクを前記フレームにかけない、運動を可能にする締結具、
を備えることを特徴とする請求項１から８いずれか１項に記載の装置。
【請求項１０】
前記締結具が、前記締結具の端と前記第１及び前記第２のジェット射出アセンブリのいずれか一方との間に配置された弾性素子を含むことを特徴とする請求項９に記載の装置。
【請求項１１】
前記弾性素子だけが、前記第１及び前記第２のジェット射出アセンブリのいずれか一方と接触する前記締結具部分であることを特徴とする請求項１０に記載の装置。
【請求項１２】
前記締結具が、前記フレームに締結するための螺旋ねじ山を有することを特徴とする請求項９から１１いずれか１項に記載の装置。
【請求項１３】
前記弾性素子が前記第１及び前記第２のジェット射出アセンブリのいずれか一方に２ポンド(０.９０７ｋｇ)から１０ポンド(４.５３６ｋｇ)の力をかけることを特徴とする請求項１０または１１に記載の装置。
【請求項１４】
前記弾性素子が前記第１及び前記第２のジェット射出アセンブリのいずれか一方に５ポンド(２.２６８ｋｇ)の力をかけることを特徴とする請求項１０、１１または１３に記載の装置。
【請求項１５】
前記フレームと前記第１及び前記第２のジェット射出アセンブリの第２の端の間の弾性シート金属撓み素子であって、前記第１及び前記第２のジェット射出アセンブリの長さに沿って前記第１及び前記第２のアライメント基準に向かう力をかけるための、ベンドにおいて自由端に連結された締結端を有する撓み素子を備え、
前記フレームが、該フレームと前記第１及び前記第２のジェット射出アセンブリの第１の端との間に前記第１及び前記第２のアライメント基準を有する、
ことを特徴とする請求項１から８いずれか１項に記載の装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本開示はジェット射出アセンブリの位置決めに関する。
【背景技術】
【０００２】
インクジェットプリンタは１つ以上のジェット射出アセンブリを備えることができ、その各々が、対応するポンピングチャンバに連結されたノズルからインクをそれぞれが射出することができる。チャンバからのインクの射出は、ポンピングチャンバに隣接する圧電アクチュエータによって起発させることができる。
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００３】
高い解像度を有する画像を精確に印刷するためには、ジェット射出アセンブリを、プリンタ内で互いに対してまたインクジェットプリンタに対して、高い精度で位置決めする必要がある。
【課題を解決するための手段】
【０００４】
一態様において、装置は、第１及び第２のジェット射出アセンブリのフレームへの取付けを可能にするための機構を有する。機構は、第１及び第２のジェット射出アセンブリが取り付けられたときに、一方のジェット射出アセンブリの長さに沿うノズルの内の少なくともいくつかが他方のジェット射出アセンブリの長さに沿うノズルの少なくともいくつかに対するあらかじめ定められたオフセットを有するように、第１及び第２のジェット射出アセンブリのそれぞれの位置を確立するための、フレームに対してあらかじめ固定された第１及び第２のアライメント基準を有し、第１及び第２のジェット射出アセンブリの長さに沿うノズルの全てを露出させる開口が基板上への液体のジェット射出を可能にするために開けられる。
【０００５】
実施形態は以下の特徴の内の１つ以上を有することができる。特徴はジェット射出アセンブリのための少なくとも１つの締結具も含む。締結具は締結具を装置に固定するための部品及びジェット射出アセンブリに力をかけるための弾性部品を有する。締結具はネジを含む。弾性部品はバネを含む。締結具はジェット射出アセンブリにトルクをかけない。フレームはテフロン（登録商標）-ニッケルコーティングで被覆される。コーティングは「テフロン」とニッケルの均質な混合物を含む。コーティングの厚さは約２μｍから約８μｍである。特徴は第１及び第２のアライメント基準に対応する少なくとも１つの撓み素子も含む。特徴は、ジェット射出アセンブリの長さに対して垂直な方向に沿うジェット射出アセンブリのそれぞれの位置を確立するための、別のアライメント基準も含む。
【０００６】
別の態様において、装置は、射出方向において基板上へのノズルからの液体の射出を可能にするようにジェット射出アセンブリを取り付けるための支持体及び少なくとも一点において支持体の高精度面に対してジェット射出アセンブリを緊密に保持するために射出方向においてジェット射出アセンブリに力を印加する締結具を備え、締結具はジェット射出アセンブリの少なくとも一部の、支持体に対する、射出方向に沿う軸を中心にするトルクのない運動を可能にする。
【０００７】
実施形態は以下の特徴の内の１つ以上を有することができる。締結具は締結具の端とジェット射出アセンブリの間に配置された弾性素子を含む。弾性素子だけが、締結具がジェット射出アセンブリに接触する部分である。締結具は支持体を締結するための螺旋ねじ山を有する。弾性素子はジェット射出アセンブリに約２ポンド(０.９０７ｋｇ)から約１０(４.５３６ｋｇ)ポンドの力をかける。弾性素子はジェット射出アセンブリに約５ポンド(２.２６８ｋｇ)の力をかける。
【０００８】
別の態様において、装置は、ノズルからの液体のジェット射出を可能にするようにジェット射出アセンブリを取り付けるための支持体であって、ジェット射出アセンブリの第１の端に位置合せ基準を有する支持体；及び支持体とジェット射出アセンブリの第２の端の間に弾性シート金属撓み素子であって、ジェット射出アセンブリの長さに沿ってアライメント基準に向かう力をかけるための、ベンドにおいて自由端に連結された締結端を有する撓み素子；を備える。
【０００９】
実施形態は以下の特徴の内の１つ以上を有することができる。撓み素子は、約２００ポンド/インチ(３５.７ｋｇ/ｃｍ)から約６００ポンド/インチ(１０７.１ｋｇ/ｃｍ)のバネ定数を有する。撓み素子はジェット射出アセンブリに約５ポンド(２.２６８ｋｇ)から約２０ポンド(９.０７２ｋｇ)の力をかける。自由端はジェット射出アセンブリに接する別のベンドを有する。自由端は別のベンドの先にある遠端を有し、遠端はジェット射出アセンブリの場所に対して逆の方向に延びる。遠端は支持体上の止め面で止められ得る。自由端の遠端は支持体上の停止表面から約６００μｍから約１０００μｍにある。別のベンドは締結端の表面から約３.０ｍｍから約３.３ｍｍにある。
【００１０】
別の態様において、装置は、液体をジェット射出するジェット射出アセンブリを取り付けるための金属支持体及び、金属支持体上にあって、熱伝導性及び電気伝導性であり、液体に対して化学的耐性を有する、コーティングを有する。
【００１１】
実施形態は以下の特徴の内の１つ以上を有することができる。コーティングは、「テフロン」、ニッケル、窒化クロムニッケル、またはこれらの内の２つ以上の組合せを含む。コーティングは「テフロン」とニッケルの均質な混合物を含む。コーティングの厚さは約２μｍから１０μｍである。コーティングの表面の摩擦係数は０.３５より小さい。
【００１２】
別の態様において、装置は、ジェット射出アセンブリのための、アライメント基準を備えた支持体、及びジェット射出アセンブリを有する。このジェット射出アセンブリは、液体を射出するノズルのアレイ及び、アライメント基準と接触している少なくとも１つの高精度面を有するベゼルを有し、高精度面は液体に対して化学的耐性を有するコーティングを有する。
【００１３】
実施形態は以下の特徴の内の１つ以上を有することができる。コーティングは離型剤を含む。高精度面はグラファイト層の表面である。ベゼルは、ジェット射出アセンブリを支持体上に締結するためにそれを通して締結具を施すことができる、孔を有する。孔はねじ山をもたず、締結具に接触しない。
【００１４】
別の態様において、方法は、第１のジェット射出アセンブリの一端を第１のジェットアセンブリの長さに沿い支持体の第１のあらかじめ固定されたアライメント基準に、また第２のジェット射出アセンブリの一端を第２のジェットアセンブリの長さに沿い支持体の第２のあらかじめ固定されたアライメント基準に、第１のジェット射出アセンブリの少なくともいくつかのジェット射出ノズルが第２のジェット射出アセンブリの対応するジェット射出ノズルに対してあらかじめ定められた設定でオフセットされるように、押し付ける工程を含み、第１のジェット射出アセンブリは第２のジェット射出アセンブリと直接に接触している。
【００１５】
実施形態は以下の特徴の内の１つ以上を有することができる。第１のジェット射出アセンブリと第２のジェット射出アセンブリの対応するノズルの間のオフセットは第１及び第２のアライメント基準を調節せずに得られる。第１のジェット射出アセンブリの長さに沿う第１のジェット射出アセンブリの他端は第１の撓み素子を押し、第２のジェット射出アセンブリの長さに沿う第２のジェット射出アセンブリの他端は第２の撓み素子を押す。本方法は第１及び第２のジェット射出アセンブリを第１及び第２のアライメント基準に締結する工程も含む。
【００１６】
別の態様において、方法はジェット射出アセンブリを、ジェット射出アセンブリのジェット射出ノズルが射出方向において基板上へのノズルからの液体の射出を可能にするために露出されるように、取り付けるための金属支持体を形成する工程及び、熱伝導性及び電気伝導性であり、インクに対して化学的耐性を有する、コーティングを支持体に施す工程を含む。コーティングは「テフロン」とニッケルの均質な混合物を含むことができる。
【００１７】
別の態様において、装置は、１つ以上のジェット射出アセンブリを載せることができるフレームを取り付けるための、支持体に定められた開口、及び、フレームの相異なる表面に第１の力及び第２の力をかけるために開口に対して対角に配置された第１の弾性素子及び第２の弾性素子を備え、第１のバネ力は、支持体上に取り付けられるべきフレームの回転を可能にするために、第２のバネ力の方向に対して逆方向になっている。
【００１８】
実施形態は以下の特徴の内の１つ以上を有することができる。装置は第１の弾性素子に対応する第１のアライメント基準及び第２の弾性素子に対応する第２の、調節可能な、アライメント基準も備える。第２のアライメント基準は第１の力の方向に沿って移動可能である。第２のアライメント基準はテーパ付コーンの表面上に接触点を有する。装置はフレームの直線上調節のための開口の両端に配置されたアライメント機構も備える。アライメント機構はバネプランジャーを含む。装置はフレームを支持体に締結するための締結機構も備える。締結機構はバネプランジャーまたはバネを含む。締結はフレームにトルクをかけずになされる。装置は支持体の同じ端に配置された第１の調節機構及び第２の調節機構も備え、第１の調節機構はフレームの位置を直線上で調節することができ、第２の調節機構はフレームを回転させることができる。支持体はさらに別のフレームを取り付けるための別の開口を定める。
【００１９】
別の態様において、装置は、１つ以上のジェット射出アセンブリを載せることができるフレームを取り付けるための開口、及びフレームの直線上の位置及び射出方向に対するフレームの角度のいずれも調節するために支持体の１つの側からアクセスすることができる機構を備える。
【００２０】
実施形態は以下の特徴の内の１つ以上を有することができる。機構はテーパ付コーンの表面上の接触点を調節するためのネジを含む。装置は１つ以上の開口及び対応する１つ以上の機構も備え、全ての機構は全ての開口に共通な一端からアクセスすることができる。
【００２１】
別の態様において、方法は、
１つ以上のジェット射出アセンブリを支持体上に載せることができるフレームを設置する工程、
フレームは調節機構のアライメント機構と接触しており、
アライメント機構の少なくとも１つはジェット射出アセンブリのノズルアレイに平行な方向に関わり、調節機構の他の少なくとも１つはジェット射出アセンブリのノズルアレイに平行な方向に対して垂直な方向に関わる、
及び
フレームの位置をジェット射出アセンブリのノズルアレイに平行な方向に沿って直線上で調節するため、及び、ジェット射出アセンブリのノズルアレイに平行な方向及び垂直な方向に対するフレームの角方位を調節するため、支持端の一端から調節機構にアクセスする工程、
を含む。
【００２２】
調節機構の他の少なくとも１つはフレームに対して対角に配置された弾性素子を含むことができる。
【００２３】
別の態様において、装置は、１つ以上のジェット射出アセンブリを支持体上に載せることができるフレームを取り付けるための支持体上に定められた開口及びフレームの縁端と接するべき表面を有するテーパ付コーンを備え、テーパ付コーンは第１の方向に沿って直線上で移動可能であり、第１の方向に対して垂直な第２の方向に沿ってフレームの縁端を移動させることができる。
【００２４】
実施形態は以下の特徴の内の１つ以上を有することができる。テーパ付コーンの表面とフレームの縁端は点接触している。第２の方向に沿うフレームの縁端の移動はフレームの回転を含む。
【００２５】
別の態様において、方法は、
１つ以上のジェット射出アセンブリを支持体上に載せることができるフレームを挿入する工程、
フレームはフレームに取り付けられたテーパ付コーンの表面と接触している縁端を有する、
及び
第１の方向に対して垂直な第２の方向に沿ってテーパ付コーンの直線位置を調節することにより、第１の方向に沿ってフレームの縁端を移動させる工程、
を含む。フレームの縁端と表面は点接触にあることができる。
【００２６】
上記及びその他の態様及び特徴、並びにこれらの組合せは、方法、装置、システム及び機能を実施するための手段として、またその他の形態で、表すことができる。
【００２７】
その他の特徴及び利点は以下の詳細な説明から、また添付される特許請求の範囲から、明らかであろう。
【図面の簡単な説明】
【００２８】
【図１】図１はジェット射出モジュールの斜視図である。
【図２】図２はジェット射出モジュールの底面図である(ノズルアレイは比例尺で描かれていない)。
【図３】図３はモジュールフレームの一部の上面図である。
【図４】図４はモジュールフレームの一部の斜視図である。
【図５】図５はモジュールフレームの一部の斜視図である。
【図６】図６は撓み素子の斜視図である。
【図７】図７はジェット射出アセンブリの一部の斜視図である。
【図８】図８はジェット射出アセンブリの一部の上面図である。
【図９】図９はジェット射出アセンブリの一部の上面図である。
【図１０】図１０は締結具の側面図である。
【図１１】図１１はフレームの上面図である。
【図１２】図１２はポンピングチャンバ及びノズルのアレイの(比例尺で描かれていない)簡略な側面図である。
【図１３】図１３はポンピングチャンバ及びノズルのアレイの(比例尺で描かれていない)簡略な側面図である。
【図１４】図１４はポンピングチャンバ及びノズルのアレイの(比例尺で描かれていない)簡略な側面図である。
【図１５】図１５はジェット射出モジュールの(比例尺で描かれていない)簡略な底面図である。
【図１６】図１６はプリンタの簡略な上面図である。
【図１７】図１７はプリンタの簡略な上面図である。
【図１８】図１８はプリンタの簡略な斜視図である。
【図１９】図１９はプリンタの簡略な上面図である。
【発明を実施するための形態】
【００２９】
１つ以上の、図１に示される、ジェット射出モジュール１０(図１には１つのモジュールしか示されていない)を、ジェット射出モジュール１０に隣接してｚ方向に(例えば垂直下方に)おかれた基板１６上に画像１４を印刷するために、プリンタ(図示せず)のプリントバー１２上に配置することができる。ジェット射出モジュール１０は、相互に、平行に、またｙ方向に沿って若干オフセットされて、フレーム２２上に隣接して精確に配置された、２つのジェット射出アセンブリ１８，２０を有する。ジェット射出モジュール１０は、ジェット射出アセンブリ１８，２０のそれぞれだけで印刷する場合の解像度よりも高い解像度で、高精度で印刷することができる。それぞれのジェット射出アセンブリ１８，２０は、ポンピングチャンバ２４を覆う圧電素子(図示せず)によって作動されるポンピングチャンバの１つ以上のアレイ(例えば平行列)を有する。圧電素子は、対応するポンピングチャンバ２４に、インク供給源(図示せず)から受液口２８，３０において受け取られたインクを、画像１４を形成するために１つ以上の対応するノズル(図２)を通して基板１６上に射出させるための集積回路２６からの信号により起動させることができる。
【００３０】
図２の例において、同一平面にある、ジェット射出アセンブリ１８，２０の底面３２，３４はそれぞれｙ方向に沿って等間隔のノズル３６，３８のアレイ(例えば、列)を有する(ノズル間隔は比例寸法ではない)。それぞれのノズルは対応するポンピングチャンバ２４(図１)の一端に連結されて、そのポンピングチャンバからポンピングされたインクを受け取り、インクを基板１６に配送する。アレイ３６，３８のそれぞれは、アレイのそれぞれのノズルが隣のノズルから隔てられる距離ｄに基づく、アレイ方向(ｙ方向)に沿うあらかじめ定められた解像度(１インチ当たりのドット数，ｄｐｉ(＝約０.０４ドット/ｍｍ))で印刷することができる。例えば、ｄは約０.００２５インチ(６３.５μｍ)から約０.０２インチ(５０８μｍ)の範囲とすることができ、ジェット射出アセンブリ１８，２０は、約５０ｄｐｉから約４００ｄｐｉで印刷することができる。ジェット射出アセンブリ１８，２０はそれぞれ約１２８本から約５１２本のノズルを有することができる。図２に示される実施形態において、ジェット射出アセンブリ１８，２０は、ノズルアレイ３６のノズル３６ａがノズルアレイ３８の対応するノズル３８ａに対してｄ/２のオフセット間隔４０だけオフセットされている。このオフセットのため、ジェット射出モジュール１０は、ジェット射出アセンブリ１８，２０のそれぞれだけで印刷する場合の解像度の２倍の実効解像度でｙ方向に沿って印刷することができる。例えば、ジェット射出モジュール１０は、約１００ｄｐｉから約８００ｄｐｉで印刷することができ、約６４.５ｍｍから約１２９ｍｍの印刷範囲Ｒをカバーすることができる。
【００３１】
図１を再び参照すれば、モジュールのフレーム２２は、あらかじめ定められた精度で、アライメント基準４２，４４，６６，７０及び撓み素子４６，４８，６８，７２を載せている。アライメント基準は、２つのジェット射出アセンブリ１８，２０のベゼル５８，６０，６１(図１にジェット射出アセンブリ１８の別のベゼルは示されていない)上のアライメント面(図１には参照数字が付されていない。例えば図８の面１４８，１５０，１５２を見よ)と、ジェット射出アセンブリ１８，２０がフレーム２２上に取り付けられたときに、撓み素子が２つのジェット射出アセンブリのベゼルの力受け面にアライメント力９１，９３，９５，９７(力の方向だけが簡略に示されている)をかけるように、協働する。ジェット射出アセンブリは極めて精確に位置合せされ、ジェット射出モジュール１０は、図２に関して説明した所望の解像度で、高精度で印刷するように、自動的に構成される。モジュールフレーム２２及びジェット射出アセンブリベゼルの構成、及びアライメント基準及びアライメント面が形成され、配置される、精度のため、ジェット射出モジュール１０に付随する所望の精度及び解像度を達成するためにジェット射出アセンブリ１８，２０のそれぞれについて位置決めの調節または検査をさらに行う必要はない。この結果、ノズルアレイは、ｘ方向で±１５μｍ以下、ｙ方向で±１５μｍ、ｚ方向で±６５μｍ以下または±３５μｍ以下の、精度で位置決めすることができる。
【００３２】
モジュールフレーム２２は、ジェット射出アセンブリの、タイプ、寸法、ｄｐｉ、アライメント精度のようなパラメータの目標値に基づいて、精密に設計され、作成される。特に、ジェット射出アセンブリは、３つの方向ｘ,ｙ,ｚの全てに沿って、互いに対して、またフレームに対して、精確に位置決めされる。ｘ方向に沿って、ｙ方向に垂直に、撓み素子６８，７２が力９５，９７を用いて、(図８の力受け面１４８，１５０，１５２の内の１つ以上を介して)ジェット射出アセンブリ１８，２０を相互に、また対応するアライメント基準６６，７０に、押し付ける。モジュールに組み立てられると、ジェット射出アセンブリ１８，２０はそれぞれのベゼル、例えばベゼル５８，６１(図１)の表面１５０，１５２だけで相互に接触し、よってベゼル表面だけがｘ方向に沿う２つのジェット射出アセンブリの相対位置決めに影響する。
【００３３】
ｙ方向に沿い、アライメント基準４２，４４に向けて、撓み素子４６，４８がジェット射出アセンブリ１８，２０に力９１，９３をかける。アライメント基準４２，４４及び撓み素子４６，４８の設計により、図２に示されるオフセット間隔４０が与えられる(以下で説明される)。ｚ方向に沿い、ジェット射出アセンブリ１８，２０の底面３２，３４(図２)は実質的に同一平面内にある。いくつかの実施形態において、底面３２，３４の射出方向に沿う相互間隔は、１２０μｍ、１００μｍ、８０μｍ、６０μｍ、４０μｍ、２０μｍより小さいか、またはさらに小さい。
【００３４】
図１のジェット射出モジュール１０は容易に組み立てることができる。初めに、ジェット射出アセンブリ２０が、フレーム２２の開口６２(図２)を通してノズルアレイが露出されるように、アライメント基準４４と撓み素子４６の間のスペースに、ｚ方向に沿って、押し込まれる。例えばバネ装荷される。ジェット射出アセンブリ２０が挿入され、ジェット射出アセンブリ２０のベゼル５８，６０の底面(例えば図７の面１５３を見よ)がフレーム２２の上面６４によって止められるまで押し下げられて、ジェット射出アセンブリ２０は、ｙ方向に沿って、アライメント基準と撓み素子４６の間に緊密に配置される。例えばジェット射出アセンブリ２０のｚ方向に沿う跳ね上がりを防止するために、締結具５４，５６を用いてジェット射出アセンブリ２０をフレーム２２上に締結することができる。
【００３５】
同様の仕方でジェット射出アセンブリ２０をアライメント基準４４と撓み素子４６の間に取り付けることができ、締結具５０，５２を用いてフレーム２２上に締結することができる。２つのジェット射出アセンブリ１８，２０は、ｘ方向に沿って、アライメント基準６６，７０に向けて撓み素子６８，７２によって相互に緊密に押し付けられる。
【００３６】
ジェット射出モジュール１０は容易に分解及び保守することもできる。例えば、ジェット射出アセンブリ１８，２０の１つが不調であることが分かったかまたは摩損しているかあるいは保守または交換が必要になった場合、元の精度及び解像度に達するために、別途の工具を使用せずに、または出張修理に頼らずに、便宜良く、装着工程を逆に進めてそのジェット射出アセンブリを取り外し、同じタイプのジェット射出アセンブリと交換することができる。残りのジェット射出アセンブリの機能及びジェット射出モジュール１０の性能はそのような交換で影響を受けず、保守のための費用を低く抑えておくことができる。
【００３７】
図３，４及び５を参照すれば、フレーム２２は、アライメント基準４２，４４，６６，７０を有するように機械加工された連続金属(例えばアルミニウム)部品とすることができる。２つの撓み素子支持体７８，８０がフレームの上面６４に取り付けられ、フレームの上面６４からｚ方向に延びることができる。撓み素子支持体７８は、孔８４を通り、内部ねじ山(図示せず)に入ってフレームの対応する孔８２まで届くネジ(図示せず)によって、ベースに取り付けられる。同様に、撓み素子支持体８０は、孔８６を通り、フレームの孔７６の内部ねじ山(図示せず)に入るネジによって、フレーム２２に取り付けられる。金属部品７４に対するｘ,ｙ及びｚ方向に沿う撓み素子支持体７８，８０の位置は、例えば、とりわけ、撓み素子支持体７８，８０の寸法、撓み素子支持体に取り付けられるべき撓み素子、取り付けられるべきジェット射出アセンブリ１８，２０の形状、アライメント基準４２，４４，６６，７０の位置及びフレームの上面６４の形状に基づいて、あらかじめ精確に決定される。一般に、上述したジェット射出アセンブリ１８，２０の位置決めが実現され得る限り、アライメント基準及び撓み素子支持体の位置は自由に選ぶことができる。
【００３８】
アライメント基準４２，４４，６６，７０は、上面６４から延び出す機構ユニット９２，９４，９６の高精度面とすることができる(図１も見よ)。高精度面は平滑であり、低摩擦係数を有することができる。例えば、表面のそれぞれは機械加工して研磨することができ、表面が有する同じ材料に、または、炭素、アルミニウムまたは陽極酸化アルミニウムのような、他の材料に比較して、例えば、約０.５，０.４，０.３，０.２５，０.２または０.１５より小さい摩擦係数を有することができる。高精度面の平滑性により、フレーム上のジェット射出アセンブリのアライメント精度が高くなるだけでなく、ジェット射出アセンブリ上のそれぞれのアライメント面とフレーム２２の対応するアライメント基準の間の界面において、界面に相対運動がある場合、ジェット射出アセンブリにかかる抗力も低くなる。そのような運動は、例えば温度変化時のフレーム及びジェット射出アセンブリの膨張または収縮によって、おこり得る。アライメント基準６６，７０は、ジェット射出アセンブリがアライメント基準６６，７０にｘ方向に沿って押し付けられたときに、ジェット射出アセンブリのノズルアレイがｙ方向に精確に平行であるように、ｙ方向に沿って精確に位置が合わせられる。
【００３９】
アライメント基準４２，４４により、ジェット射出アセンブリがフレーム上に取り付けられたときに、対応するノズル(例えばノズル３６ａ，３８ａ)間のｘ方向に沿う所望のオフセット距離(例えば図２のｄ/２)が得られる。図に示される例において、アライメント基準４４は、アライメント基準４２より先まで、ｙ方向に沿って、所望のオフセット距離(例えばｄ/２)に実質的に等しい延長距離だけ開口６２に向かって延びる。所望のオフセット距離は、例えば約２０μｍから約２００μｍまたは約５０μｍから約１５０μｍに、例えば１２７μｍにすることができる。アライメント基準４２，４４は、延長距離と所望のオフセット距離の間の差が、±１μｍ以内、±２μｍ以内または±５μｍ以内であるように、精密加工される。上面６４は実質的に平滑であり、上面６４に含有される同じ材料または上面６４に接触しているベゼル(例えば図１のベゼル５８，６０)に含有される陽極酸化アルミニウムのような他の材料に対して、約０.３５，０.３，０.２５，０.２または０.１５より小さい摩擦係数を有することができる。上面６４はまたｘ-ｙ平面内で実質的に平坦であり、射出方向に対して垂直である。ｘ-ｙ平面に対する上面６４の傾きはｙ方向で０.０２°以下であり、ｘ方向で０.０５°より小さい。上面６４も、ジェット射出アセンブリをｚ方向に沿って位置合せするため、高精度面である。
【００４０】
金属部品７４は、それぞれが螺旋ねじ山(図示せず)を有し、上面６４に開口を有する、２対の孔８５，８６及び８８，９０も有する。それぞれの対の２つの孔はフレームの開口６２の２つの辺に配置され、２つの孔の中心はｙ方向に沿って精確に位置合せされる。金属部品７４上の孔８５，８６，８８，９０の位置は、ジェット射出アセンブリ１８，２０(図１)がフレーム２２上に取り付けられたときに、ジェット射出アセンブリのそれぞれのベゼル(例えばベゼル５８，６０)の孔が孔８５，８６，８８，９０の内の１つとｚ方向に沿って精確に位置が合うように、あらかじめ精確に決定され、作成される。アライメント基準４４，４２と同様に、ｙ方向に沿って、先に論じたオフセット距離を与えるため、延長アライメント基準４４に隣接する孔８８の中心は開口６２に向かって他の孔８５の中心より先に実質的に所望のオフセット距離だけ離されている。
【００４１】
それぞれの対の２つの孔のｙ方向に沿う間隔及び異なる対の孔とのｘ方向に沿う間隔は、個々のジェット射出アセンブリのベゼルの孔とその隣のジェット射出アセンブリのベゼルの孔の間隔に基づいて、あらかじめ精確に決定される。精確であることで、ジェット射出アセンブリがフレーム２２に締結されたときの、それぞれのジェット射出アセンブリ内及び／またはジェット射出アセンブリ間の張力またはその他の力の低減を容易にすることができる。特に、ｙ方向に沿う２つの孔８５，８６または８８，９０の中心間の距離Ｄｙを、フレーム上に取り付けられるべきジェット射出アセンブリの２つのベゼル５８，６０(図１)中心間の距離Ｄｂに実質的に等しくすることができる。例えば、Ｄｙは、用いられるジェット射出アセンブリのタイプに依存して、約１００ｍｍから２２５ｍｍとすることができる。ＤｙとＤｂの差は例えば、±３０μｍ以内、±４０μｍ以内または±８０μｍ以内、あるいは±１２５μｍ以内とすることができる。ｘ方向に沿う２つの孔８５，８８または８６，９０の中心間距離Ｄｘは隣接するジェット射出アセンブリの２つのベゼルの中心間距離Ｄａに実質的に等しい。例えば、Ｄｘは、約６ｍｍ、約８ｍｍ、約１０ｍｍまたは約１２ｍｍとすることができ、ＤｘとＤａの差は、±３０μｍ以内、±４０μｍ以内または±８０μｍ以内、あるいは±１２５μｍ以内とすることができる。いくつかの実施形態において、ＤｙとＤｂまたはＤｘとＤａの差はクリティカルではない(詳細は以下で論じられる)。
【００４２】
図６を参照すれば、撓み素子支持体７８，８０(図４及び５)に締結されるべき撓み素子１０２のそれぞれは、第１のベンド点１０６及び第２のベンド点１０８を有する機械加工された金属シート１０４を含むことができる。金属シート１０４は孔１１０を有し、例えば、孔１１０が支持体の孔１１２，１１４，１１６，１１８の内の１つと位置合せされたときに孔１１０にネジを挿すことによって、撓み素子支持体７８，８０に締結することができる。撓み素子１０２が撓み素子支持体７８，８０及びモジュールフレームの金属部品７４(図３)に締結されると、孔１１０を有する非ベント部の表面１３２が撓み素子支持体７８，８０の対応するセット面１３４，１３６，１３８，１４０に実質的に完全に接触する。第１のベンド点１０６より先の金属シート１０４のベンド部１２０は対応するアライメント基準４２，４４，６６，７０に向けて表面１３２に対し角度αをなして曲り、第２のベンド点より先のベンド部１２２は撓み素子支持体７８，８０の対応する停止面１２４，１２６，１２８，１３０に向けてベンド部１２０に対し角度βをなして曲がる。撓み素子の傾斜形状により、ジェット射出アセンブリを、第２のベンド点１０８に対しｚ方向に沿って押し付けるかまたは第２のベンド点から引き離して、フレーム２２上に配置するかまたはフレーム２２から取り外すことが可能になる。図１の配置済ジェット射出アセンブリ１８，２０はそれぞれ、小さな接触面で撓み素子１０２の第２のベンド点１０８に接触する。接触面は平滑とすることができ、接触面内で相対運動がある場合にジェット射出アセンブリにかかる抗力を小さくするために低い摩擦係数を有することができる。接触面の表面積は約０.１２５〜１.２５ｍｍ２とすることができ、表面領域は研磨面、例えば電解研磨面とすることができる。撓み素子とジェット射出アセンブリの間の低い抗力により、例えば温度が変化したときの、ジェット射出アセンブリの膨張または収縮を、ポンピングチャンバまたはノズルを乱さずに、可能にし、ジェット射出モジュール１０で達成された印刷精度を維持することができる(以下で詳細に論じられる)。
【００４３】
第１のベンド点１０６は、ジェット射出アセンブリにバネ力をかけて、ジェット射出アセンブリをアライメント基準４２，４４に緊密に押し付ける。バネ力は、例えば温度が変化したときに、ジェット射出アセンブリが膨張または収縮を受けた場合、撓み素子１０２が、ジェット射出モジュールを対応するアライメント基準に対して緊密に整合させたままジェット射出モジュールに追随するようにも選ばれる。例えば、ジェット射出アセンブリが配置されたときの、ジェット射出アセンブリにかかるバネ力は、約５ポンドから約２０ポンド、または約８ポンド(３.６３ｋｇ)から約１２ポンド(５.４４ｋｇ)とすることができる。バネ力の大きさは撓み素子１０２のバネ定数ｋによって制御することができ、バネ定数ｋは、機械加工された金属シート１０４の、材料、形状または関連パラメータ、例えば、厚さｔ、角度α及び幅ｗを選ぶことによってあらかじめ選択することができる。バネ定数ｋは、約２００ポンド/インチ(３５.７ｋｇ/ｃｍ)から約６００ポンド/インチ(１０７.１ｋｇ/ｃｍ)、または約３００ポンド/インチ(５３.６ｋｇ/ｃｍ)から約６００ポンド/インチ、または４００ポンド/インチ(７１.４ｋｇ/ｃｍ)から約５００ポンド/インチ(８９.３ｋｇ/ｃｍ)、例えば４５０ポンド/インチ(８０.８ｋｇ/ｃｍ)とすることができる。いくつかの例において、材料は、所望の平滑度あるいはその他の電気的、熱的及び／または機械的な特性を与えるために、１つ以上のコーティングで被覆することもできる。αのような様々なパラメータは、表面１３２と第２のベンド点１０８の間のｙ方向に沿う距離ｑが、約２.０ｍｍ、２.５ｍｍ、３.０ｍｍ、３.０４３ｍｍ、３.１ｍｍ、３.２ｍｍ、３.２９３ｍｍ、３.３ｍｍであるように、及び／または約３.５ｍｍ、３.４５ｍｍまたは３.４０ｍｍまでであるように選ばれる。角度αは、例えば、約５°、８°、１０°、１３°、１３.７°、１５°とすることができ、及び／または約２５°、２２°、２０°またはその他の角度までとすることができる。幅ｗは、例えば、約３ｍｍから約１０ｍｍ、例えば６ｍｍとすることができ、その他の幅とすることもできる。厚さｔは、例えば、約０.４ｍｍから約１.０ｍｍまたは約０.５ｍｍから約０.８ｍｍ、例えば０.６４ｍｍとすることができ、別の厚さとすることもできる。
【００４４】
撓み素子１０２は、撓み素子が摩損せず、バネ特性を失わないような、固有の作動条件を有する。例えば、そのような作動条件の下で、角度αは第２のベンド点１０８及び／またはベンド部１２２の前端１４２のそれぞれがｙ方向に沿い撓み素子支持体７８，８０に向かって進む距離が、約６００μｍ未満、５５０μｍ未満、５００μｍ未満、４７５μｍ未満または４５０μｍ未満であるように、圧縮される。この圧縮範囲をこえる角度αの圧縮は、ベンド部分１２２の構造及び撓み素子支持体７８，８０の止め面１２４，１２６，１２８，１３０(図４及び５)を用いて、防止される。特に、ベンド部１２２の長さｌ、角度β及びその他の関連パラメータは、必要な場合には、角度αのさらなる圧縮を防止するためにベンド部１２２の前端１４２が止め面１２４，１２６，１２８．１３０によって止められるように、選ばれる。角度βは、約６０°、７０°、８０°、９０°、１００°とすることができ、及び／または約１７５°、１６５°、１５５°、１４５°、１４５.７°、または１３０°までとすることができる。いくつかの実施形態において、ジェット射出アセンブリ１８，２０(図１)の装荷前の、組み立てられたフレーム２２における、ベンド部１２２の前端１４２と停止面１２４，１２６，１２８，１３０の間の距離は、約６００μｍ、６５０μｍ、７００μｍ、７５０μｍ、７６２μｍ、８００μｍ、であり、及び／または約１０００μｍ、９５０μｍまたは９００μｍまでである。フレーム２２の金属部品７４はプリントバー１２上にジェット射出モジュール１０を精確に位置決めするために、別のアライメント基準９８，１００を有することもできる。
【００４５】
フレーム２２上のジェット射出アセンブリ１８，２０の精密位置決め(図１)は、フレーム２２に載っているアライメント基準と整合または嵌合するジェット射出アセンブリ上の高精度アライメント基準によっても容易になる。図７はインク受液口２８及びベゼル５８(図１も見よ)を有するベース１４４を備えるジェット射出アセンブリの一部品１４６を示す。図７の部品１４６は、(参照数字が付されていない)構体に取り付けられ、例えばネジ止めされるかまたは接着され、構体はそれぞれの側面にジェット射出アセンブリのポンピングチャンバ２４を有する。ベゼル５８及びベース１４４は、様々なタイプのジェット射出アセンブリを取り付けるための所望の形状を有する一体部品として、機械加工により形成することができる。いくつかの実施形態において、ベゼル５８は一様に設計または作成することができ、様々なタイプのジェット射出アセンブリのための様々な形状及び寸法を有する、ベース１４４のような、ベースに締結することができる。部品１４６を用いれば、技術上既知の様々なジェット射出アセンブリを、ボディを修正せずに、ジェット射出モジュール１０(図１)に容易に用いることができる。
【００４６】
図８を参照すれば、図１のジェット射出モジュール１０においては、それぞれが図７の部品１４６と同じであり、隣接して配置されたジェット射出アセンブリ１８，２０の一方に取り付けられた、２つの同等な部品１４６ａ，１４６ｂがベゼルの表面を介して相互に接触している。それぞれのベゼル５８ａ，５８ｂは、例えば高精度面の形態の、３つのアライメント基準１４８，１５０，１５２を有することができる。ｙ方向に沿うアライメント基準１４８はアライメント基準４２，４４(図１)または撓み素子１０２の第２のベンド点１０８(図６)と接触することができる。ｘ方向に沿い、それぞれのベゼル５８ａ，５８ｂはジェット射出アセンブリの他のいずれの部品の幅よりも大きい幅Ｄを有し、よって２つのジェット射出アセンブリはベゼル５８ａ，５８ｂの高精度面でしか相互に接触しない。図に示される例において、ベゼル５８ａの高精度面１５２はベゼル５８ｂの高精度面１５０と密接する。２つのベゼル５８ａ，５８ｂの２つの高精度面１５０，１５２は、アライメント基準５８と撓み素子７２の間あるいはアライメント基準６６と撓み素子６８の間(図１)で相互に緊密に押し付けられる。高精度面１５０，１４８，１５２は、図３の高精度面４２，４４，６６，７０と同じ特徴、例えば寸法または低摩擦係数を有することができ、同様に機能することができる。例えば、高精度面１５０，１４８，１５２のそれぞれの表面積は約４ｍｍ２から約１０ｍｍ２，例えば約５ｍｍ２であり、高精度面４２，４４，６６，７０のそれぞれの表面積は約４ｍｍ２から約１０ｍｍ２，例えば約５ｍｍ２である。これらの高精度面の表面積は表面を密接させるに十分に大きく、同時に、密接面の間に相対運動がおこったときに密接面にかかる抗力を低減するに十分に小さい。ベゼル５８ａまたは５８ｂの(完全には見えていない)底面１５３も、底面１５３がフレーム２２の上面６４と接触しているときに、ジェット射出アセンブリのノズルアレイが実質的に同じｘ-ｙ水平平面内にあるように、摩擦係数が低い高精度面とすることができる。
【００４７】
図１０を参照すれば、図１の締結具５０，５２，５４，５６はそれぞれバネ１５６及びリング１５８を肩付きネジ１５４と組み合わせて有することができる。バネ１５６は、リング１５８とネジ頭１６４の間のネジ１５４の中間構体１６６に巻き付き、ネジ頭１６４とリング１５８の間に拘束される。使用において、肩付きネジ１５４の遠端１６０は金属部品７４(図３)の孔８５，８６，８８，９０にねじ込むことができ、バネ１５６は押し縮められ、リング１５８を介してベゼル５８を金属部品７４(図３)の表面６４に緊密に押し付けることができる。遠端１６０には金属部品７４(図３)の孔８５，８６，８８，９０の螺旋ねじ山に対応する螺旋ねじ山１６２が付けられている。遠端１６０の長さｈは孔８５，８６，８８，９０の深さより短くすることができる。遠端１６０がフレーム２２の孔に完全に挿入されると肩付きネジ１５４の肩１６７がフレーム２２の上面６４に接触する。そのような接触は止めとして作用し、よって、バネ１５６はあらかじめ定められた量だけ押し縮められる。止めがあるため、肩付きネジを止めるために用いられるトルクがバネの押し縮め量に影響することはない。いくつかの実施形態において、ネジを止めるために用いられるトルクは、約０.５インチポンド(０.５７６ｋｇ・ｃｍ)から約２０インチポンド(２３.０ｋｇ・ｃｍ)とすることができる。
【００４８】
ネジ１５４の中間構体１６６はベゼルの孔１６８(図８)の直径ｄｂより小さい直径ｄｍを有することができ、ネジ本体がベゼルから断熱されるように、ベゼルに接触せずに孔１６８を通過することができる。例えば、直径ｄｍは約３ｍｍから約８ｍｍまたは約４ｍｍから約６ｍｍとすることができ、直径ｄｂは約３.５ｍｍから約８.５ｍｍまたは約４ｍｍから約６.５ｍｍとすることができ、ネジ体とベゼルの間の余裕により、例えば温度が変化したときの、ネジに妨げられない、ｘ-ｙ平面内でのベゼルの膨張または収縮が可能になる。直径ｄｍと直径ｄｂの差は大きく、例えば、約１０００μｍ、７５０μｍ、または５００μｍまでとすることができ、そのような差によりＤｙとＤｂまたはＤｘとＤａ(図３)の間の差を、これらの相対距離Ｄｙ，Ｄｂ，Ｄｘ及びＤａの整合が超高精度でなされなければならないことのないように、比較的大きくすることができる。
【００４９】
バネ１５６はリング１５８を介して、約２ポンド(０.９０７ｋｇ)から約１０ポンド(４.５３６ｋｇ)または約４ポンド(１.８１４ｋｇ)から約８ポンド(３.６２９ｋｇ)、例えば５ポンド(２.２６８ｋｇ)の力を、ベゼル５８にかける。ベゼルはバネとフレームの間にクランプされる。締結具１５４の使用はベゼル５８と表面６４の間にｘ-ｙ平面内でトルクを生じさせず、ｘ-ｙ平面内では、先に高精度で位置決めされたジェット射出アセンブリへの影響を生じない。バネ１５６により、温度が変化したときの、ベゼルのｚ方向に沿う膨張または収縮も可能になる。リング１５８は、ベゼル(したがって、ジェット射出アセンブリ)が肩付きネジ１５４及びバネ１５６から熱的及び電気的に絶縁されるように、非熱伝導性及び非電気伝導性の材料でつくることができる。肩付きネジ１５４及びバネ１５６は金属材料、例えばステンレス鋼またはその他でつくることができる。リング１５８は、例えば、プラスチック、ゴムまたはホモポリマーアセタール(例えば米国カリフォルニア州のProfessional Plastics, Inc社から入手できるデルリン)でつくることができる。これらの素子には、例えば素子の機械的、化学的または電気的な特性を変えるために、１つ以上のコーティングを施すことができる。
【００５０】
金属部品７４及び撓み素子支持体７８，８０(図３〜５)を含むフレーム２２(図１)、及びそれぞれのジェット射出アセンブリの部品１４６(図７)は、フレーム２２及び部品１４６にわたって一様な熱伝導性または電気伝導性を与えるため、同じ構造材料を有することができる。一様な熱伝導性または電気伝導性により、ジェット射出アセンブリ及びフレームをモジュールまたは環境における熱的または電気的な変動に実質的に同様の態様で反応できるようにすることが可能になり得る。例えば、ジェット射出モジュール１８，２０及びフレーム２２は、ジェット射出モジュール１０の温度が(例えば約２０℃〜約８０℃)変化したときに、同様の大きさ(例えば約２００μｍ未満または約１００μｍ未満の差、例えば約６５μｍから約７５μｍの差)で様々な方向に膨張または収縮することができる。一様な電気伝導性により、印刷中にジェット射出モジュール１０の様々な部品に蓄積される静電荷の、接地フレームを介する除去が可能になり得る。適する構造材料には、例えばアルミニウム、特に鋳造アルミニウム工具用プレート(例えば、米国ニュージャージー州ランバートン(Lumberton)のRadwell International社から入手できるＭＩＣ-６)がある。鋳造アルミニウム工具用プレートは機械加工または熱サイクル中の捻りまたは反りに耐えることができる。
【００５１】
いくつかの実施形態において、撓み素子支持体７８，８０の表面を含む、フレーム２２の全表面、あるいはフレーム２２の選ばれた表面、例えば高精度面に、熱伝導性及び電気伝導性であり、化学的及び機械的に耐性がある、１つ以上のコーティングを追加形成することができる。コーティングは、フレーム２２及び部品１４６の構造材料の所望の熱的特性及び電気的特性が維持されるように、熱伝導性及び電気伝導性である。コーティングの化学的耐性によりフレーム２２及び部品１４６の、相互のあるいはジェット射出モジュール１０の外表面上にこぼれたかまたは漏れたインクとの化学的な反応を防止することができ、フレーム上のアライメント基準の精度の維持が容易になり得る。コーティングの高い機械的耐性により、アライメント基準及びその他の表面の摩損が防止される。例えば、アライメント基準または撓み素子の表面を、ジェット射出アセンブリの表面の(例えば組立て中の)接触または運動によって生じる摩擦による機械的な除去あるいは変化から保護することができる。
【００５２】
適するコーティング材料には、例えば、窒化アルミニウム、クロム、ニッケル、「テフロン」-ニッケルまたはこれらの組合せがある。いくつかの実施形態において、コーティング材料は、例えば約２０重量％から約３０重量％または約２２重量％から約２４重量％のポリテトラフルオロエチレン(ＰＴＦＥ)を含有する、均質な「テフロン」-ニッケル混合物を含む。コーティングは、約２μｍ、４μｍ、５μｍ、８μｍまたは１０μｍの、あるいは約２０μｍまで、１８μｍまで、１５μｍまで、１３μｍまでまたは１２μｍまでの、厚さを有することができる。知られている市販の「テフロン」-ニッケルコーティング材料は米国イリノイ州のダウナーズグローブ(Downers Grove)のBales Model Service社から入手できるＮＩＣＫＬＯＮである。米国マサチューセッツ州ウエストフィールド(Westfield)のWestfield Electroplating社から入手できるＴＥＦＮＩ-２０００のような同様のコーティング材料がある。いくつかの実施形態において、コーティング材料は、所望の表面に電気メッキすることができ、約１μｍから約１０μｍ、例えば約２.５μｍ、５μｍ、５.５μｍ、７μｍまたは７.５μｍの厚さを有することができる、ノジュール状の、薄く、緻密なクロムを含むことができる。市場で知られているそのようなクロムコーティング技術は、米国イリノイ州デカルブ(Dekalb)のArmoloy(登録商標) Corporation社から入手できる。いくつかの実施形態において、複数のコーティング材料及びコーティングプロセスを用いることができる。例えば、複式ニッケル/Armoloyメッキプロセスを用いることができる。
【００５３】
いくつかの実施形態において、ジェット射出センブリ上のアライメント基準の表面は、表面を化学的に保護し、それらの表面の高精度を維持するため、１つ以上の耐薬品性、例えば耐インク性のコーティングで被覆される。例えば、図８の表面１４８，１５０，１５２は離型剤、例えば(米国ペンシルバニア州クォーリイビル(Quarryville)のStoner Inc社から入手できる)金型離型剤ＳＫ２２で被覆することができる。いくつかの実施形態において、ジェット射出アセンブリ上のアライメント基準の表面は陽極酸化する(例えば、ＭＩＬ-Ａ-８６２５Ｆ Ｔｙｐｅ Ａ，Ｃｌａｓｓ ２，Ｂｌａｃｋにしたがって陽極酸化する)ことができる。必要に応じて、耐薬品性コーティングを陽極酸化面上に施すことができる。
【００５４】
図９に示される例において、ジェット射出アセンブリの部品１４６上のアライメント基準は表面１４８，１５０，１５２(図８も見よ)のそれぞれの上に取り付けられた、例えば接着された、耐薬品性突起ユニット１５４を有することができる。突起１５４は、突起がその上に取り付けられている表面をある程度または完全に覆うことができ、表面１４８，１５０，１５２の代わりにフレーム２２上の対応するアライメント基準または撓み素子に接触する高精度面を有することができる。これらの突起ユニット１５４はアライメント基準の本来の接触面を、インクの存在における化学反応から接触面を保護するために、隔てる。突起ユニット１５４は、ジェット射出モジュール１０全体の熱伝導性が影響を受けないように、熱伝導性が良い材料、例えばグラファイト、例えば(米国テキサス州ディケイター(Decatur)のPoco Graphite, Inc社から入手できる)ＤＦＰカーボンまたは(米国テキサス州ディケイターのPoco Graphite, Inc社から入手できる)ＡＣＦ-１０Ｑでつくることができる。ジェット射出アセンブリはベゼルとフレーム２２の上面６４(図１及び３)との接触を介してフレームとの電気的接触を維持している。
【００５５】
図１に戻って参照すれば、インクの粘度を下げてインクジェット射出を容易にするためにジェット射出アセンブリ２０のポンピングチャンバ内のインクを加熱するため、フレーム２２の表面に加熱素子１５６が取り付けられる。ジェット射出アセンブリ１８のため、別の加熱素子(図示せず)を配置して用いることができる。加熱素子１５６はｙ方向に沿って延びてポンピングチャンバ２４の列を覆い、フレームを約３０℃から約６５℃に加熱することができる。加熱素子の例には６０Ｗストリップヒータを含めることができる。
【００５６】
フレーム２２の加熱によりフレーム２２及びジェット射出アセンブリ１８，２０の３つの方向全てに沿う膨張がおこり得る。例えば、フレーム２２を室温(約７℃から約３２℃)から約８０℃または６０℃まで加熱すると、フレーム２２及びそれぞれのジェット射出アセンブリはｙ方向に約３０〜４０μｍ自然膨張する。語句「自然」はフレーム２２またはジェット射出アセンブリ１８，２０が独立していて(例えばプリントバー１２またはフレーム２２のそれぞれによって)位置決めまたは拘束されていないかのように膨張または収縮の大きさが測定されることを意味する。いくつかの実施形態において、ジェット射出アセンブリ及びフレーム２２は１つまたはさらに多くの方向に相異なる距離まで自然膨張することができる。例えば、差は約±５０μｍから約±２００μｍまたは約±６５μｍから約±１００μｍになり得る。ジェット射出アセンブリは、フレーム２２の拘束がない環境条件の下でジェットアセンブリが本来有するであろう距離まで、自由に膨張または収縮することが望ましい。ジェット射出アセンブリの、ポンピングチャンバ、ノズルアレイ及び、機械加工または作成されたような、その他の部品の自然形状は、例えば、ノズルアレイのノズルが等しい距離で隔てられ、ジェット射出アセンブリの相対アライメントの高精度が維持されるように、ジェット射出アセンブリの自然膨張中、維持され得る。
【００５７】
フレームに独立なジェット射出アセンブリのそれぞれの自然な大きさの自由な膨張または収縮は先に論じたジェット射出モジュール１０の構成によって実現され、ジェット射出モジュール１０は印刷プロセスを通して高精度の印刷を所望の解像度で行うことができる。ジェット射出モジュール１０は、フレームとジェット射出アセンブリの膨張の間の約３００μｍ、２７５μｍまたは２５０μｍまでの差を吸収することができ、同時にジェット射出アセンブリのアライメント及び配置の精度を保つことができる。図１１は、図１及び３〜６に説明したフレーム２２の(示されていない部分がいくつかある)上面図を簡略に示す。ｘ方向及びｙ方向のそれぞれにおいて、１つのアライメント基準は対応する撓み構造(例えば、アライメント基準４２と撓み素子４８，アライメント基準４４と撓み素子４６，アライメント基準７０と撓み素子７２及びアライメント素子６６と撓み素子６８)と対になる硬質止めを有する。ジェット射出アセンブリ１８，２０は、アライメント基準の硬質止めと密接する一端及び、対応する撓み素子によって支えられる、対応他端をそれぞれが有するように、アライメント基準-撓み素子対の間に装着することができる。ｚ方向に沿い、ジェット射出アセンブリ１８，２０のそれぞれは、締結具(例えば締結具５４)がフレーム２２にねじ込まれたときに、硬質止めとしてはたらく高精度面６４とバネ１５６の間に配置される。したがって、それぞれの方向において、ジェット射出アセンブリ１８，２０は、撓み素子またはバネと接触している末端でフレーム２２に対して膨張または収縮することができる。ジェット射出アセンブリとフレームの自然膨張または自然収縮の間の差は、用いられる材料及びジェット射出モジュール１０内の一様な熱伝導性のため、小さく、撓み素子及びバネによって許容され得る。さらに、ジェット射出アセンブリが相互にまたはフレームと接触する全ての表面内の抗力は小さく、よって、ジェット射出アセンブリは実質的な抗力を受けずに実質的に自由に膨張または収縮することができる。例えば、ｘ方向またはｙ方向に膨張または収縮する場合のそれぞれのジェット射出アセンブリにかかる総抗力は２０ポンド(９.０７ｋｇ)未満、１８ポンド(８.１６ｋｇ)未満、１５ポンド(６.８０ｋｇ)未満、１２ポンド(５.４４ｋｇ)未満、１０ポンド(４.５４ｋｇ)未満、８ポンド(３.６３ｋｇ)未満または６ポンド(２.７２ｋｇ)未満である。
【００５８】
図１２，１３及び１４に示される例において、ポンピングチャンバ２４を含むポンピングチャンバアレイ１５８が、ｙ方向に沿い、硬質止めと撓み素子の間でフレーム２２上に精確に配置される。隣接する対のポンピングチャンバ２４は等しく距離ｄｃで隔てられている。周囲温度が、例えば上で説明したようにフレーム２２を加熱することによって、変化すると、ポンピングチャンバアレイ１５４は膨張して、ポンピングチャンバアレイ１５８とフレーム２２の自然膨張距離の間の差に実質的に等しい距離ｄｅだけ撓み素子を押し戻す。隣り合うポンピングチャンバ２４の間隔は等しいままであるが、間隔はｄｃより大きい。フレーム２２上の第２のジェット射出アセンブリも同じ膨張を受けることができ、図２に説明されるような、ｘ方向に沿う２つのジェット射出アセンブリからのポンピングチャンバの精密オフセットは維持される。対照的に、ポンピングチャンバアレイ１５６が２つの硬質止めの間で固定されるかまたは締結具５０，５２，５４，５６が、加熱時の、アレイの膨張を妨げていると、アレイ１６０は(フレームの膨張がアレイの膨張より小さければ)弧状をなし、隣り合うポンピングチャンバ間を距離ｄ１，ｄ２，ｄ３を相互に異ならせるであろう。したがって、ポンピングチャンバアレイ１６０は等間隔ではない印刷線を印刷するであろう。またポンピングチャンバ１６１の、同じフレーム上の他のジェット射出アセンブリのポンピングチャンバに対する、ｘ方向に沿うあらかじめ定められたオフセットの精度は失われる。
【００５９】
図１に示される例においてフレーム２２内には２つのジェット射出アセンブリしか配置されていないが、モジュール１０よりさらに高い解像度で印刷できる能力を与えるため、フレーム２２と同様に設計されたフレーム上にジェット射出アセンブリ１８，２０と同様の態様で３つ以上のジェット射出アセンブリを配置することができる。例えば、そのようなフレームは、開口６２(図３)より大きく、ｘ方向に重ねられた３つ以上のジェット射出アセンブリから３つ以上のノズル列を露出させるに適する、開口を有することができる。１つ以上の追加の撓み素子とアライメント基準のセットを追加のジェットアセンブリを受け入れるために撓み素子４６とアライメント基準４４と並べて配置することができる。アライメント基準４２，４４及び追加のアライメント基準はそれぞれのノズルに隣のジェット射出アセンブリの対応するノズルに対してほぼｄ/ｎのオフセットを与えることができる。ここで、ｎはジェット射出アセンブリの総数を表す整数である。
【００６０】
いくつかの実施形態において、フレーム１６２(図１５(詳細は示されていない))により４つの同等のジェット射出アセンブリ１６４，１６６，１６８，１７０を精確に配置してそれぞれのジェット射出アセンブリが印刷できる解像度の２倍の解像度及び１つのジェット射出アセンブリ(ジェット射出アセンブリは互いに及びまたは、図には示されていない
、フレーム１６２と接触していることができる)の印刷範囲(例えば図２のＲ)の約１.５〜２倍の印刷幅Ｓで印刷できる能力を与えることが可能になり得る。例えば、幅Ｓは約６０ｍｍから約１３０ｍｍ、例えば６４.５ｍｍ、あるいは約１３０ｍｍから約２６０ｍｍとすることができる。フレーム１６２は、それぞれが２つのジェット射出アセンブリを配置するための、第１の半領域１７２及び第２の半領域１７４を有するジグザグ形状を有する。半領域１７２及び第２の半領域１７４のそれぞれは、２つのジェット射出アセンブリ１６４，１６６または１６８，１７０を、それぞれのジェット射出アセンブリが印刷できる解像度の２倍の解像度で印刷できる能力を与えるために容易に配置することが可能になるように、図１のフレーム２２と同様にする(例えばアライメント基準と撓み素子を有する)ことができる。第１の半領域１７２内のジェット射出アセンブリのそれぞれのノズルは、第２の半領域１７４内の対応するジェット射出アセンブリのノズルとｘ方向に沿って位置合せされている。図１５に示される例において、ジェット射出アセンブリ１６４のノズル１７６ａ，１７６ｂはジェット射出アセンブリ１６８のノズル１７８ａ，１７８ｂと位置合せされ、ジェット射出アセンブリ１６６のノズル１８０ａ，１８０ｂはジェット射出アセンブリ１７０のノズル１８２ａ，１８２ｂと位置合せされている。重なり距離ｐ，したがってｘ方向に沿って位置合せされるノズルの数は、所望に応じて選択することができ、フレーム１６２の形状及びアライメント基準によってコントロールすることができる。例えば、重なり距離ｐは約０ｍｍから約５ｍｍとすることができる。フレーム１６２の別々の場所でのジェット射出アセンブリの配置及びアライメントを容易にするために、先に論じたそれぞれと同様の、追加のアライメント基準、撓み素子、バネ及び／または締結具を用いることができる。いくつかの実施形態において、フレーム１６２の半領域１７２，１７４のそれぞれは３つ以上のジェット射出アセンブリの配置のために構成することができる。２つの半領域１７２，１７４は同じかまたは異なる数のアセンブリを受け入れることができる。さらに、フレームは、星形になるように拡張して、それぞれが半領域１７２，１７４と同様である、３つ以上の領域を有することができる。星形フレームによりさらに広い印刷幅を提供することができる。他の形状、例えばピラミッド形(下の図１７)の、フレームを用いることもできる。
【００６１】
図１に戻って参照すれば、ジェット射出モジュール１０内のジェット射出アセンブリの配置と同様に、ジェット射出モジュール１０を、２つのアライメント基準９８，１００の内の１つをプリントバー１２上の硬質止めと密接させ、２つのアライメント９８，１００の内の別の１つに例えば撓み素子またはバネにより、プリントバー１２上にバネ装荷することができる。ジェット射出モジュール１０のフレーム２２は、必要な場合に、プリントバー上で膨張または収縮することができる。例えば、アライメント基準１００は、ｙ方向に沿い、約１０ポンド(４.５４ｋｇ)から約５０ポンド(２２.７ｋｇ)、例えば１２ポンド(５.４４ｋｇ)の力で、バネすることができる。アライメント基準９８は約５０Ｎから約１００Ｎ、例えば８０Ｎの力を与える硬質止めと密接することができる。他の方向に沿うジェット射出モジュール１０の位置決めは同様のまたは異なる態様で行うことができる。例えば、ジェット射出モジュール１０に、ｘ方向及びｚ方向に沿い、それぞれ、約２ポンド(０.９０７ｋｇ)〜１０ポンド、例えば５ポンド(２.２６８ｋｇ)の力で、また約２０ポンド(９.０７ｋｇ)、１５ポンド(６.８０ｋｇ)、１０ポンドまたは５ポンドの力で、バネ装荷することができる。このジェット射出モジュールの装荷により、ジェット射出モジュールの約３００μｍ、２７５μｍまたは２５０μｍの大きさまでの膨張または収縮も可能になり得る。
【００６２】
いくつかの実施形態において、プリントバー１２は、複数の図１のジェット射出モジュール１０のプリントバー１２上の精確な配置により、それぞれのジェット射出モジュールが印刷できるよりも、さらに高い解像度での、またはｙ方向に沿う広いプリント幅での、プリンタによる印刷が可能になるように、構成することができる。例えば、２つのジェット射出アセンブリ１８，２０をフレーム２２上に配置する態様と同様の態様で、２つ以上のジェット射出モジュール１０をプリントバー上に配置することができる。別々のジェット射出モジュールの対応するノズルは、ノズル列に沿う高いノズル密度を与えるために、互いに対してオフセットすることができる。それぞれのジェット射出モジュール１０の２つのジェット射出アセンブリは、同じ色または２つの異なる色による印刷を行うことができる。いくつかの実施形態において、プリントバー１２上に配置された複数のジェット射出モジュール１０は２つより多くの色による印刷を行うことができる。
【００６３】
プリントバー１２は、それぞれのジェット射出モジュール１０のプリントバー１２上への精確な配置を可能にするための、アライメント基準４２，４４と同様のあらかじめ定められたアライメント基準及び対応するバネまたは撓み素子を有することができる。プリントバー１２は可調の、例えばネジによる調節が可能な、アライメント基準も有することができ、寸法及びタイプが様々なジェット射出モジュールを受け入れるために用いることができる。試験印刷及び可調アライメント基準の微調により、高精度に達することができる。プリントバー１２は、フレーム２２のベース材料と同じ材料、例えば、アルミニウム、ステンレス鋼またはメッキ鋼を含むことができる。他の材料を用いることもできる。
【００６４】
図１６に示される例において、プリントバー１２はピラミッド配置で配列された一組の開口１９０，１９２，１９４を有することができる。この一組の開口のそれぞれは、ジェット射出モジュール１０を装荷するためのあらかじめ定められたアライメント基準１９６及び対応する撓み素子またはバネ１９８を有する。それぞれのアライメント基準及び撓み素子は、上で論じたアライメント基準及び撓み素子と同様とするかまたは同じとすることができる。この一組の開口において基準及び撓み素子の別の配置が可能である。さらに多くのアライメント基準及び撓み素子またはバネを用いることができ、装荷されたジェット射出モジュール１０のそれぞれは、ジェット射出アセンブリ１８，２０がフレーム２２に対して膨張または収縮する態様と同様に態様でプリントバー１２に対して膨張または収縮することができる。ピラミッドの頂部の開口１９４の２つの端辺のそれぞれは開口１９０，１９２のそれぞれとｘ方向に沿って重なる。これらの開口に配置されたジェット射出モジュール１０は重なり範囲２００，２０２で重なり、よって、底辺開口１９０，１９２に装荷されたジェット射出モジュール１０からのノズルが頂部開口１９４に装荷されたジェット射出モジュール１０からのノズルとｘ方向に沿って重なり範囲２００，２０２内で位置合せされる。装荷された３つのジェット射出モジュール１０の印刷範囲２０４は個々のジェット射出モジュールの印刷範囲の約３倍にすることができ、３つのジェット射出モジュール１０の全てからのノズルは、印刷範囲２０４内でノズル列(ｙ方向)に沿って等間隔とすることができる。重なり範囲２００，２０２はジェット射出モジュールの寸法、ｘ方向に沿って重なるべきノズルの数及びその他のパラメータまたは条件に基づいて選ぶことができる。プリントバー１２は、ｙ方向に沿う総ノズル密度を高めるためにｘ方向に沿って、またはさらに広いプリント幅２０４を得るためにｙ方向に沿って、この一組の開口１９０，１９２，１８４のような開口を二組以上、有することができる。
【００６５】
図１７に示される例において、プリントバー１２は、それぞれが３つのジェット射出モジュール１０を受け入れることができる、１つ以上の開口２０６を有することができる。それぞれの開口２０６は図１６の一組の開口１９０，１９２，１９４に相当する。詳しくは、開口２０６はピラミッド配置で配列された３つの領域１９０ａ，１９２ａ，１９４ａを有する。頂部領域１９４ａは無境界域２００ａ，２０２ａにおいて底辺領域１９０ａ，１９２ａに連結される。開口２０６のそれぞれの領域は、図１６のそれぞれの開口のアライメント基準及び撓み素子またはバネと同様のアライメント基準及び撓み素子またはバネ(図示せず)のような、特徴を有することができる。ジェット射出モジュール１０は、それぞれを図１５の一組の開口に装荷する態様と同様の態様で開口２０６に装荷することができ、図１６のジェット射出モジュール１０の印刷幅と同様の、拡大された印刷幅のような、特徴を有することができる。それぞれのジェット射出モジュール１０は、底辺領域１９０ａ，１９２ａに装荷されたそれぞれのジェット射出モジュール１０が頂部領域１９４ａに装荷されたジェット射出モジュール１０と、無境界域２００ａ，２０２ａのアライメント基準を直接に介して、位置合せされるように、１つ以上の追加のアライメント基準を有することができる。プリントバー１２は他の形状につくられた開口を有することもできる。いくつかの実施形態において、図１６及び１７のそれぞれの開口または開口領域は２つ以上のジェット射出モジュールを装荷することができる。
【００６６】
図１８及び１９に示される特定の例において、プリントバー２２０は、ベースプレート２２３に定められ、分離バー２４４によって相互に隔てられた、４つの平行な開口２２２ａ〜２２２ｄを有する。それぞれの開口は、１つのジェット射出モジュール、例えば図１のジェット射出モジュール１０を配置し、印刷のためにジェット射出モジュール１０のノズルを露出させるための大きさにつくられる。説明の目的のため、(図１のフレーム２２のような)１つのフレーム２２ａが(ジェット射出アセンブリ、例えば図示されているジェット射出アセンブリ１８，２０が無い)開口２２２ｄに示されている。(それぞれの分離バー２４４がそれに沿って延びる方向に平行な)ｙ方向に沿って、フレーム２２ａはプリントバー２２０の逆側２２６にあるバネプランジャー２２８とプリントバー２２０の操作側２２４にある調節ネジ２３０の間に緊密に嵌め込まれる。詳しくは、フレーム２２ａは、バネプランジャー２２８に対してバネ装荷されたアライメント基準１００を載せている一端２６０を有する。バネプランジャー２２８は、主構体２２９から延び、アライメント基準１００と点接触している、湾曲した、例えばボール形の、コンタクトヘッド２３２を有することができる。コンタクトヘッド２３２は、フレームが挿入されたときに、バネプランジャー２２８のバネ定数によって定められるバネ力及びコンタクトヘッド２３２のあらかじめ定められた直線変位をアライメント基準にかけることができる。それぞれのバネプランジャー２２８は約１０Ｎ/ｍから約５０Ｎ/ｍのバネ定数を有することができ、フレーム２２ａに約２５Ｎから約１００Ｎの力をかけることができる。
【００６７】
同じ方向に、フレーム２２ａは調節ネジ２３０の頭２３４によって与えられる硬質止めと接触しているアライメント基準９８を載せている他端２６２を有する。頭２３４は調節ネジ２３０とアライメント基準９８の間に点接触だけを与えるために湾曲面を有することができる。調節ネジ２３０はネジを回すことでｙ方向に沿い前後に動かすことができる。バネ装荷されたアライメント基準１００は、バネプランジャー２２８のコンタクトヘッド２３２によってかけられるバネ力に抗して動くことができ、フレーム２２ａのｙ方向に沿うプリントバー２２０に対する場所は調節することができる。いくつかの実施形態において、調節ネジ２３０はｙ方向に沿って約０μｍから約１０００μｍの距離を移動することができ、移動の精度は約１μｍから約１５μｍとすることができる。
【００６８】
ｘ方向に沿い、フレーム２２ａは撓み素子２３６ａと対応する硬質止め２３８ａの第１の対と撓み素子２３６ｂと対応するテーパ付コーン２５２の表面２３９の第２の対の間に配置される。いくつかの例において、２つの撓み素子２３６ａ，２３６ｂは同等とすることができ、開口２２２〜２２２ｄのそれぞれに対して対角に配置することができる。撓み素子２３６ａ，２３６ｂのそれぞれは締結端及び締結端から延びる自由端を有することができる。自由端はそれぞれ、フレーム２２ａの側面２４１ａ，２４１ｂ(図１９)に力をかけているアライメント基準２４０ａ，２４０ｂを載せる。それぞれの力の方向は対応する硬質止め２３８ａ及びテーパ付コーン２５２によってかけられる力に対して逆向きである。撓み素子が対角に配置された場合、アライメント基準２４０，２４０ｂを結ぶ直線はｘ方向に平行ではなく、硬質止め２３８ａ及び表面２３９によってフレーム２２ａにかけられる力の方向の延長が重なることはない。撓み素子２３６ａ，２３６ｂは締結端において、例えば(全ては図示されていない)１つ以上のデルピン(del pin)２４２及びネジ２５０を用いて、プリントバー２２０の側縁２４６，２４８及び分離バー２４４に取り付けることができる。硬質止め２３８ａは側縁２４６，２４８及び分離バー２４４の連続領域とすることができ、ｘ方向のフレーム２２ａのそれぞれの側辺の外部表面と接触するための、高精度の平面または湾曲面を有することができる。
【００６９】
フレーム２２ａの端点２４５はコーン表面２３９上の接触点２４３に接触する。図に示される例において、コーン２５２には開口２２２ｄの端から開口２２２ｄの中心に向けて連続的にテーパが付けられている。大直径端２５３は可調ネジ２５４に連結され、小直径端２５５は、ネジ２５４が回ると、小直径端２５５(及びコーン２５２全体)がガイド２３８ｂ上をｙ方向に前後に直線移動するように、ガイド２３８ｂ上に載る。詳しくは、コーン２５２がガイド２３８ｂに向けて前進するように調節されると、接触点２３４は大直径に対応する表面２３９上の点に移動し、端点２４５を撓み素子２３６ｂに向けて押し付ける。他方で、コーン２５２が操作側２２４に向けて後退するように調節されると、接触点２３４は小直径に対応する表面２３９上の点に移動し、端点２４５を開放してコーン２５２に向けて戻す。フレーム２２ａの端点２４５は約０μｍから約５００μｍの距離値だけｘ方向に沿い移動することができ、移動の精度は約１μｍから約１０μｍとすることができる。コーン２５２の表面は平滑であり、フレームの端点２４５の高精度調節を容易にするために高い精度で仕上げられる。テーパ付コー２５２ンのテーパ角２５７、ネジ２５４のねじ山２５９の密度、ネジ２５４の総調節可能距離(図示せず)及びその他のパラメータは、所望の精度及び端点２４５が移動できる総距離が得られるように選ぶことができる。
【００７０】
フレーム２２ａの端点２３４の移動によりｘ-ｙ平面内のフレーム２２ａの方位が調節される。方位はフレーム２２ａの長軸２５６とｘ-ｙ平面のｙ方向の間の方位角θ(明示のため誇張されている)で表すことができる。例えば、端点２５４がｘ方向に沿って押されて撓み素子２３６ｂに向けて動くと、フレーム２２ａは、撓み素子２３６ｂのアライメント基準２４０ｂがｘ方向に沿ってプリントバー２２０の端２４６に向けて後退するように、アライメント基準２４０ｂを押し付ける。同時に、フレーム２２ａが時計方向に回転して角θが大きくなるように、硬質止め２３８ａがフレーム２２ａを撓み素子２３６ａのアライメント基準２４０ａに押し付ける。端点２４５が動く方向を逆にすることで、フレーム２２ａが反時計方向に回転して角θが小さくなる。撓み素子２３６ａ，２３６ｂの対角配置及びフレーム２２ａと表面２３９の間の点接触、プリントバー２３０の調節ネジ２５２，２５４及びその他のコンポーネントによって、フレーム２２ａの移動及び角θの調節が容易になる。いくつかの実施形態において、撓み素子２３６ａ，２３６ｂのそれぞれは約２０Ｎ/ｍから約６０Ｎ/ｍのバネ定数を有し、約１０Ｎから約１００Ｎの力をフレーム２２ａにかける。角θは約±０.４°までの範囲の値で調節することができ、調節の精度は約０.０１°から約０.０５°とすることができる。いくつかの実施形態において、コーン２５２には図に示される方向(ｙ方向)に逆向きにテーパを付けることができる。テーパ付表面をもつその他のデバイスを用いることもできる。
【００７１】
４つの開口２２２ａ〜２２２ｄの内の１つに配置されたジェット射出モジュール１０またはフレーム２２ａのそれぞれは、他のジェット射出モジュールまたはフレームの位置及び方位θに影響を与えずに、別の開口に配置された別のジェット射出モジュールまたはフレームとの高精度位置合せのために調節することができる。ジェット射出モジュール１０またはフレーム２２ａのそれぞれの位置の調節はそれぞれの方位の調節と独立とすることができる。例えば、開口２２２ｄ内の第１のフレーム２２ａの位置及び方位を調節して固定した後に、開口２２２ｃに対応するテーパ付コーン２５２を調節して、開口２２２ｃ内の第２のフレームの長軸を第１のフレーム２２ａの長軸２５６に合わせることができる。次いで、ｘ方向に沿う第１及び第２のフレームのノズルの相対位置を、開口２２２ｃの調節ネジを回すことによって、先に合わされたフレームの方位に影響を与えずに調節することができる(ｙ方向ピクセル調節)。開口２２２ｂ，２２２ａ内の別の２つのフレームも同様に位置合せすることができる。θ及びｙ方向に対してピクセルが調節されるべき量は、試験印刷または光学測定によって決定することができる。ｙ方向のピクセル調節により、それぞれのジェット射出モジュール１０のノズルの位置を合わせることができ、あるいは様々な印刷ニーズに応じて、ｘ方向に沿い互いに対してオフセットをとることができる。アライメント調節は、フレームの操作側２２４だけにアクセスすることによって操作し、完了することができ、ユーザが専用工具を用いずに簡便に行うことができる。
【００７２】
４つのジェット射出モジュール１０の全てに対して調節がなされた後、調節ネジ２３０及び、ネジ２５４を含む、テーパ付コーン２５２をベースプレート２２３及び分離バー２４４に対して固定することができる。
【００７３】
ジェット射出モジュールが固定されてしまえば、１つ以上のジェット射出モジュール１０を交換するかまたは取り外すかまたは再装着する必要が生じても、１つ以上のジェット射出モジュール１０を引き抜き、新しい(または再装着される)ジェット射出モジュール１０を、撓み素子、バネプランジャー、硬質止め及び固定調節ネジ２３０とテーパ付コーン２５２の間に、新しいジェット射出モジュール１０のアライメント手順を繰り返さずに、挿入することによって、迅速かつ容易に装着を行うことができる。ジェット射出モジュール１０内の１つ以上のジェット射出アセンブリの交換は、プリントバー２２０内のジェット射出モジュール１０の配置に影響を与えずに、そのジェット射出モジュール１０において直接に行うことができる。
【００７４】
図１８に示されるように、フレーム２２ａは、バネプランジャー２６８及び肩付きネジ２７０のそれぞれを用いてｚ方向に沿いプリントバー２２０の表面２６４，２６６にフレーム２２ａの２つの端２６０，２６２を押し付けることによって、プリントバー２２０に締結することができる。表面２６４，２６０は、ジェット射出モジュール１０のノズルアレイがｙ方向に平行な水平面にあるように、ｘ-ｙ平面に平行な同一面に実質的に水準が合わせられる。バネプランジャー２６８は、スプリングプランジャー２２８と同様の、バネ定数のような、特徴を有することができる。いくつかの実施形態において、バネプランジャー２６８は、上部表面２７１と点接触しているかまたは端２６０のアライメント孔２７２(図１１)に延び込んでいる、(参照数字が付されていない)湾曲コンタクトヘッドを有することもできる。バネプランジャー２６８によってフレーム２２ａにｚ方向に沿ってかかる力は約１０Ｎから約４０Ｎである。バネプランジャー２２８，２６８はそれぞれ、ネジ２２７を用いてベースプレート２３３にネジ止めされた定置素子２２５に固定することができる。肩付きネジ２７０は、図１０の肩付きネジ１５４のそれぞれと同様に配置された、構体２７４，バネ２７６及び絶縁リング２７８を有することができる。構体２７４はフレーム２２ａに触れずにプリントバー２２０にねじ込まれ、バネ２７６がｚ方向に沿いフレーム２２ａに約２０Ｎから約１００Ｎの力をかける。バネプランジャー２６８及び肩付きネジ２７０がともに、合わされた角度θが影響を受けないようにフレーム２２ａにトルクを誘起せずに、フレーム２２ａをプリントバー２２０に締結する。いくつかの実施形態において、ｙ方向のピクセル調節及びフレーム２２ａの角θの方位調節は、バネプランジャー２６８及び肩付きネジ２７０をフレーム２２ａに装着した後に、先述した態様で行うこともできる。
【００７５】
いくつかの実施形態において、絶縁のための、例えば熱絶縁及び／または電気絶縁のためのシート２８２を、フレーム２２ａの端２６０，２６２がプリントバー２２０から熱的及び／または電気的に絶縁されるように、プリントバー２２０のそれぞれの上表面２６４，２６６上に敷くことができる。結局、プリントバー２２０の／プリントバー２２０上の領域または素子の内、フレーム２２ａは直接には、バネプランジャー２２８及び調節ネジ２３０のコンタクトヘッド２３２，２３４(ｙ方向)、撓み素子２３６ａ，２３６ｂのアライメント基準２４０ａ，２４０ｂ、硬質止め２３８ａ及び表面２３９(ｘ方向)、及び絶縁シート２８２(ｚ方向)にしか接触しない。ｘ方向及びｙ方向におけるプリントバー２２０とフレーム２２ａの接触は最小限であり、フレーム２２ａは実質的にプリントバー２２０から熱的及び電気的に絶縁される。ｘ，ｙ及びｚの３つの方向におけるフレーム２２ａのバネ装荷により、熱またはその他の変化を受けたときの、フレーム２２ａの自由な膨張または収縮が可能になる。
【００７６】
プリントバー２２０のベースプレート２２３は金属、例えばアルミニウム、例えば鋳造アルミニウム(米国ペンシルバニア州ピッツバーグ(Pittsburg)のAlcoa社から入手できるＭＩＣ-６)、ステンレス鋼、例えば３０４ステンレス鋼または３１６ステンレス鋼、Ａ２工具鋼、またはコーティングを施した鋼で作成することができる。ネジ２２７，２５４，構体２７０及びテーパ付コーン２５２はステンレス鋼またはその他の適する材料で作成することができる。バネプランジャー２２８，２６８は、市販の、様々な形状を有することができ、例えば米国ミネソタ州オーバーン(Auburn)のMonroe Engineering社から入手できる。撓み素子２３６ａ，２３６ｂは、プラスチック、例えば米国オハイオ州ブルックリンハイツ(Brooklyn Heights)のProfessional Plastics社からデルリンとして市販されている、アセタール、ステンレス鋼、軟鋼またはエラストマー材料で作成することができる。絶縁シート２８２も、プラスチック、例えば、米国ペンシルバニア州チャンバースバーグ(Chambersburg)のElectrical Insulating Material社から入手できる、フェモリック(phemolic)、あるいは英国サザンプトン(Southampton)のLucite International社から入手できるノーメックスアラミドペーパー(Nomex Aramid Paper)を含むことができる。同様の特性を有するその他の適する材料も、プリントバー２２０の様々なコンポーネントに用いることができる。
【００７７】
いくつかの実施形態において、４つの開口２２２ａ〜２２２ｄは様々な構成で配列することができる。プリントバー２２０は４つより多くの、例えば、５つ、６つまたはさらに多くの開口を有することができる。ベースプレート２２３及び定置素子２２５は連続機械加工品とすることができる。撓み素子またはエラストマー異形材をバネプランジャー２２８，２６８の交換時に用いることができ、垂直方向に延びるマンドレルをテーパ付コーン２５２の交換時に用いることができる。撓み素子２３６ａ、２３６ｂは他の形状、例えば傾斜形状を有することができ、図１８に示される構成とは異なる構成で配置することができる。
【００７８】
プリントバー２２０は、他のプリントバー２２０との位置合せまたは別のプリントバー上への取付けのための、合せピン２８０のような、機構も有することができる。プリントバー１２，２２０は、基板１６が静止しているときにジェット射出モジュール１０が基板１６にかけてｘ方向に沿い左右にスキャンし、スキャンの間に基板１６がｙ方向に沿ってあらかじめ定められた距離進む、ステップアンドリピートプリンタのプリントバーとすることができる。プリントバー１２は、ジェット射出モジュール１０は静止したままで、ｘ方向に沿って移動している基板１６に印刷する、単パスプリンタのプリントバーとすることもできる。
【００７９】
ステップアンドリピートプリンタまたは単パスプリンタで印刷された画像１４の解像度は、ジェット射出モジュール１０が印刷できる解像度に関わるが、ｘ方向に沿って複数のジェット射出モジュール１０を配置してｙ方向に沿う所望の高ノズル密度を与えることで高めることができる。ジェット射出アセンブリ１８，２０をフレーム２２上に組み付ける態様と同様に、１つのジェット射出モジュールのノズルアレイは、ｙ方向に沿うノズル数/インチを大きくするため、プリントバー１２に取り付けられた他のジェット射出モジュールの１つ以上のノズルアレイに対してｘ方向に沿うオフセットを有することができる。いくつかの実施形態において、ｙ方向に沿うノズルアレイの拡張をさらに高めるため、ジェットアセンブリ１６４，１６６，１６８，１７０の配列と同様の態様で複数のジェット射出モジュールを配置することができる。ｙ方向に沿う大きな拡張は、画像１４の幅が広い場合に、単パスプリンタにおいて望ましい。
【００８０】
ジェット射出モジュール１０の２つのジェット射出アセンブリは同じ色のインクを射出することができ、あるいはそれぞれが、他方が射出するインクの色と異なる色のインクを射出することができる。複数の、例えば３つの、ジェット射出モジュール１０を、カラー画像をプリントするために用いることもできる。
【００８１】
様々なタイプのジェット射出アセンブリをジェット射出モジュール１０に用いることができる。様々なタイプのジェット射出アセンブリの議論は米国特許第５２６５３１５号の明細書及び、２００８年５月２２日に出願された、米国特許出願第１２/１２５６４８号の明細書に与えられている。これらの明細書の全内容は本明細書に参照として含まれる。フレーム２２のそれぞれの領域は、フレーム２２上のジェット射出アセンブリの位置決めの目標及び／または態様が実質的に影響を受けない限り、様々な形状または形態をとることができ、異なる位置に配置することができる。アライメント基準は高精度面以外の形態、例えば嵌合可能な突起及びくぼみまたはその他とすることができる。図３〜５の金属部品７４及び撓み素子支持体７８，８０は機械加工された、連続部品とすることができる。撓み素子支持体７８，８０は様々な形状、例えば円筒形、及び厚さを有することができ、図１及び３に示される位置と異なる位置に配することができる。アライメント基準を含む金属部品７４は、図に示される構成と異なる構成を有することもできる。撓み素子４６，４８は金属シート以外の、例えばバネの、形態をとることもできる。撓み素子１０２の金属シート１０４(図６)の様々な部分は長方形と異なる、例えば長円、円またはその他の形状をとることができる。セット射出アセンブリの位置決めは、２００５年４月２９日に出願された米国特許出願第１１/１１８７０４号、２００５年４月２９日に出願された米国特許出願第１１/１１８２９３号、２００５年４月２７日に出願された米国特許出願第１１/１１７１４６号及び２００８年３月２８日に出願された米国特許出願第１２/０５８１３９号のそれぞれの明細書にも説明されている。これらの明細書のそれぞれの全内容は本明細書に参照として含まれる。ジェット射出アセンブリで射出されるインクには、導電性インク、磁性インク、または発光ダイオード(ＬＥＤ)ディスプレイの作成に用いられる材料を含めることができる。ジェット射出アセンブリは基板上にインク以外の液体を計量分配または被着するためにも用いることができる。そのような液体には非画像形成液体を含めることができる。例えば、モデル造形のために３次元モデルペーストを選択的に被着することができる。生物学的試料を分析アレイ上に被着することもできる。
【００８２】
その他の実施形態も、添付される特許請求の範囲内にある。
【符号の説明】
【００８３】
１０    ジェット射出モジュール
１２    プリントバー
１４    画像
１６    基板
１８，２０    ジェット射出アセンブリ
２２    フレーム
２４    ポンピングチャンバ
２６    集積回路
２８，３０    受液口
４２，４４，６６，７０，９８，１００    アライメント基準
４６，４８，６８，７２    撓み素子
５０，５２，５４，５６    締結具
５８，６０，６１    ベゼル
６４    上面
９１，９３，９５，９７    アライメント力
１５６    加熱素子
【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】
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【図１８】
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【図１９】
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