(57)【要約】取り付けアセンブリが、プリントヘッドモジュールを取り付け、および収容するために記載される。この取り付けアセンブリは、下部プレート、上部プレートおよび複数の取り付けブロックを含む。下部プレートは、取り付けアセンブリ内に収容されたプリントヘッドモジュールの表面を曝すような形態の開口部を含み得、この表面は、複数のインクノズル開口部を含む。各開口部は、このプリントヘッドモジュールを第１の方向および第２の方向に整列する整列基準を含み得る。上部プレートは、下部プレートとほぼ平行であり、そして取り付けアセンブリ内に収容されるプリントヘッドモジュール中に形成されたインクチャネルへの接近を提供する複数の開口部を含み得る。取り付けブロックが、下部プレートと上部プレートとの間に位置決めされ、そしてそれらの間に固定され、そしてプリントヘッドモジュールに連結するような形態である。
2007535431.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
複数のプリントヘッドモジュールを取り付け、および収容するための取り付けアセンブリであって：
複数の開口部を含む下部プレートであって、ここで、各開口部が、該取り付けアセンブリ内に収容されたプリントヘッドモジュールの表面を曝すような形態であり、そして各開口部が、該プリントヘッドモジュールを第１の方向に整列するための少なくとも１つの整列基準、および該プリントヘッドモジュールを第２の方向に整列するための少なくとも１つの整列基準を含み、該プリントヘッドモジュールの表面が、複数のインクノズル開口部を含む、下部プレート；
該下部プレートにほぼ平行である上部プレートであって、該取り付けアセンブリ内に収容されたプリントヘッドモジュール中に形成されたインクチャネルへの接近を提供するような形態の複数の開口部を含む、上部プレート；および
該下部プレートと上部プレートとの間に位置決め、かつ固定される複数の取り付けブロックであって、各取り付けブロックが、プリントヘッドモジュールに連結するような形態であり、そして該プリントヘッドモジュールを第３の方向に整列するための基準を含む、ブロック、を備える、取り付けアセンブリ。
【請求項２】
前記下部プレートおよび上部プレートが、低熱膨張係数を備えた材料から形成される、請求項１に記載の取り付けアセンブリ。
【請求項３】
前記下部プレートおよび上部プレートがインバーから形成される、請求項２に記載の取り付けアセンブリ。
【請求項４】
請求項１に記載の取り付けアセンブリであって、該取り付けアセンブリ内に収容され、そして前記複数の取り付けブロックに固定される複数のプリントヘッドモジュールをさらに備え、各プリントヘッドモジールが印刷媒体上にインク液滴を放出するような形態の複数のインクノズル開口部を含み、該複数のインクノズル開口部がインク液滴の間に実質的に均一な間隔を提供するように配列され；そして
ここで、該複数のプリントヘッドモジュールが、該インク液滴間の実質的に均一な間隔が隣接するプリントヘッドモジュールの最も外側のインクノズル開口部から放出されるインク液滴間で維持されるように、第１、第２および第３の方向で整列される、取り付けアセンブリ。
【請求項５】
整列基準が、前記開口部の内側表面の突出領域を備え、該突出領域が該内側表面の残りに対して該開口部に向かって内方に延びる、請求項１に記載の取り付けアセンブリ。
【請求項６】
各開口部の第１の方向に２つの整列基準があり、そして開口部の該２つの整列基準が同じ平面内にある、請求項５に記載の取り付けアセンブリ。
【請求項７】
前記第２の方向にある前記開口部の第１の方向にある整列基準が、該第１の方向にある整列基準が同じ平面内にあるように形成される、請求項６に記載の取り付けアセンブリ。
【請求項８】
各開口部の第２の方向にある前記少なくとも１つの整列基準が、隣接する開口部の該第２の方向にある整列基準が同じ平面にあるように形成される、請求項５に記載の取り付けアセンブリ。
【請求項９】
各開口部の第２の方向にある前記少なくとも１つの整列基準が、隣接する開口部の該第２の方向にある整列基準が、互いに実質的に平行であり、そして互いから所定の距離離れた異なる平面中にあるように形成される、請求項５に記載の取り付けアセンブリ。
【請求項１０】
前記取り付けブロック上に形成される第３の方向にある前記整列基準が、該整列基準が同じ平面にあるように形成される、請求項５に記載の取り付けアセンブリ。
【請求項１１】
取り付けアセンブリ中にプリントヘッドモジュールを取付ける方法であって：
複数のプリントヘッドモジュールを取り付けアセンブリの下部プレート中に形成される複数の開口部中に複数のプリントヘッドモジュールを位置決めする工程であって、該取り付けアセンブリが複数取り付けブロックによって分離される実質的に平行な上部プレートおよび下部プレートを含む工程；
各プリントヘッドモジュールを、該開口部の第１の内側表面中に形成される少なくとも１つの整列基準と整列する工程であって、該プリントヘッドモジュールを第１の方向に整列する工程；
各プリントヘッドモジュールを、該開口部の第２の内側表面中に形成される少なくとも１つの整列基準と整列する工程であって、該プリントヘッドモジュールを第２の方向に整列する工程；
各プリントヘッドモジュールを、少なくとも２つの取り付けブロックの受容表面上に取付ける工程であって、各取り付けブロックの該受容表面が、第３の方向の整列基準を提供する工程、を包含する、方法。
【請求項１２】
前記複数のプリントヘッドモジュールの各々が、該プリントヘッドモジュールの下部表面中に複数のインクノズル開口部を含み、そして該下部表面が、該取り付けアセンブリの下部プレート中に形成される開口部によって曝され、ここで、該複数のインクノズル開口部が、印刷媒体上にインク液滴を放出するような形態であり、そしてインク液滴間で実質的に均一な間隔を提供するように整列され：
該複数のプリントヘッドモジュールを、第１、第２および第３の方向に、該インク液滴間の実質的に均一な間隔が、隣接するプリントヘッドモジュールの最も外側のインクノズル開口部から放出されるインク液滴間で維持されるように、互いに対して整列する工程、をさらに包含する、請求項１１に記載の方法。
【請求項１３】
前記開口部の第１の内側表面中に少なくとも１つの突出領域を形成する工程であって、該突出領域が、前記第１の方向の少なくとも１つの整列基準を備える工程；および前記開口部の第２の内側表面中に少なくとも１つの突出領域を形成する工程であって、該突出領域が、前記第２の方向の少なくとも１つの整列基準を備える工程、をさらに包含する、請求項１１に記載の方法。
【請求項１４】
前記第１の方向に２つの整列基準があり：
各開口部の第１の方向に少なくとも２つの整列基準を、開口部の該少なくとも２つの整列基準が同じ平面中にあるように形成する工程、をさらに包含する、請求項１３に記載の方法。
【請求項１５】
前記第２の方向で隣接している前記第１の方向の開口部中の整列基準を、該第１の方向にある整列基準が同じ平面にあるように形成する工程、をさらに包含する、請求項１４に記載の方法。
【請求項１６】
各開口部の前記第２の方向にある少なくとも１つの整列基準を、前記隣接する開口部の少なくとも１つの整列基準が、同じ平面内にあるように形成する工程をさらに包含する、請求項１３に記載の方法。
【請求項１７】
各開口部の前記第２の方向にある少なくとも１つの整列基準を、隣接する開口部の前記少なくとも１つの整列基準が、互いに実質的に平行であり、そして互いから所定の距離間隔を置かれた異なる平面中にあるように形成する工程、をさらに包含する、請求項１３に記載の方法。
【請求項１８】
実質的に同じ平面にある第３の方向に前記整列基準のすべてを形成する工程、をさらに包含する、請求項１３に記載の方法。
【請求項１９】
プリントヘッドモジュールを収容するためのシステムであって：
取り付けアセンブリであって：
複数の開口部を含む下部プレートであって、各開口部が、該取り付けアセンブリ内に収容されるプリントヘッドモジュールの表面を曝すような形態であり、そして各開口部が、第１の方向に該プリントヘッドモジュールを整列する少なくとも２つの整列基準および第２の方向に該プリントヘッドモジュールを整列する少なくとも１つの整列基準を含み、該プリントヘッドモジュールの表面が複数のインクノズル開口部を含む、下部プレート；
該下部プレートにほぼ平行である上部プレートであって、該取り付けアセンブリ内に収容されるプリントヘッドモジュール中に形成されたインクチャネルへの接近を提供するような形態の複数の開口部を含む上部プレート；および
該下部プレートと上部プレートとの間に位置決めされ、そしてそれらに固定される複数の取り付けブロックであって、各取り付けブロックが、プリントヘッドモジュールに連結されるような形態であり、そして該プリントヘッドモジュールを第３の方向に整列するための基準を含む、複数の取り付けブロック；を備える取り付けアセンブリ；
該取り付けアセンブリの上部プレートに取り付けられる再循環アセンブリであって：
インク供給源からインクを受容するような形態の主要インク入口；
インク供給源にインクを向けるような形態の主要インク出口；
該主要インク入口と主要インク出口との間に延び、入口部分および出口部分を含むチャネルであって、ここで：
該入口部分が、該主要インク入口から、複数のプリントヘッドモジュールの各々のための複数のインク入口と流体連通する複数のインクチャネルまでインクを移動するような形態であり；そして
該出口部分が、インクを、該複数のプリントヘッドモジュールの各々のために複数のインク出口と流体連通する複数のインクチャネルから離れ、そして主要インク出口に向かって移動するような形態である、チャネル；を備える再循環アセンブリ、および
該取り付けアセンブリ内に収容される複数のプリントヘッドモジュールであって、各プリントヘッドモジュールが：
印刷媒体上にインク液滴を放出するような形態の複数のインクノズル開口部；
該再循環アセンブリ中に形成されるインクチャネルと流体連通する少なくとも１つのインク入口；および
該再循環アセンブリ中に形成されるインクチャネルと流体連通する少なくとも１つのインク出口を含む、複数のプリントヘッドモジュール、を備える、システム。
【請求項２０】
請求項１９に記載のシステムであって：
プリントヘッドモジュールの各インク入口チャネルと、上記再循環アセンブリの対応するインクチャネルとの間に位置決めされ、そしてプリントヘッドモジュールの各インク出口チャネルと、該再循環アセンブリの対応するインクチャネルとの間に位置決めされ、前記取り付けアセンブリの上部プレートおよび下部プレートが、互いに対して移動し、そして、該プリントヘッドモジュールの該インク入口および出口チャネルと、該再循環アセンブリの対応するインクチャネルとの間でシールを維持する圧縮可能なシール、をさらに備える、システム。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
（関連出願への相互参照）
本出願は、２００４年４月３０日に出願された、「取り付けアセンブリ」と題する、係属中の米国仮出願番号第６０／５６７，０７０号に対する優先権を主張し、そして２００４年４月３０日に出願された、「再循環アセンブリ」と題する。係属中の米国仮出願番号第６０／５６７，０３５号に対する優先権を主張している。
【背景技術】
【０００２】
（背景）
以下の説明は、取り付けアセンブリに関する。
【０００３】
インクジェットプリンターは、代表的には、インクサプライから、インク液滴が放出されるノズル開口部を含むインクノズルアセンブリへのインク経路を含む。インク液滴放出は、このインク経路中のインクをアクチュエーターで加圧することにより制御され得、このアクチュエーターは、例えば、圧電偏向器、サーマルバブルジェット発生器、または静電偏向要素であり得る。代表的なプリントヘッドは、対応するインク経路のアレイおよび関連するアクチュエーターを備えたノズル開口部のラインを有し、そして各ノズル開口部からの液滴放出は、独立に制御され得る。いわゆる、「ドロップ−オン−デマンド」プリントヘッドでは、このプリントヘッドおよび印刷媒体が互いに対して移動されるとき、各アクチュエーターは発射されて、イメージの特定の画素位置で液滴を選択的に放出する。高性能プリントヘッドでは、上記ノズル開口部は、代表的には、５０ミクロン以下（例えば、２５ミクロン）の直径を有し、１インチあたり１００〜３００ノズルのピッチで分離され、そして約１〜７０ピコリットル（ｐｌ）以下の液滴サイズを提供する。液滴放出周波数は、代表的には、１０ｋＨｚ以上である。
【０００４】
プリントヘッド、例えば、Ｈｏｉｓｉｎｇｔｏｎらの特許文献１に記載のプリントヘッドは、半導体プリントヘッド本体および圧電アクチュエーターを含み得る。このプリントヘッド本体は、シリコンから作製され得、これは、エッチングされてインクチャンバー規定する。ノズル開口部は、このシリコン本体に取り付けられる別個のノズルプレートによって規定され得る。上記圧電アクチュエーターは、印加された電圧に応答して、幾何学的形状を変化するか、または曲がる圧電材料の層を有し得る。この圧電層の曲がりは、上記インク経路に沿って位置するポンプ輸送チャンバー中のインクを加圧する。
【０００５】
印刷精度は、プリントヘッド、そしてプリンター中の複数のプリントヘッド中のノズルによって放出されるインク液滴のサイズおよび速度における均一性を含む、多くの因子によって影響され得る。この液滴サイズおよび液滴速度均一性は、次いで、インク経路の寸法的均一性、音響妨害効果、インク流れ経路中の汚染、および上記アクチュエーターによって生成される圧力パルスの均一性のような因子によって影響される。インク流れ中の汚染または残渣は、上記インク流れ経路における１つ以上のフィルターの使用で低減され得る。
【特許文献１】米国特許第５，２６５，３１５号明細書
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
いくつかの適用では、上記インクは、インク供給源からプリントヘッドまで、そしてこのインク供給源に戻って再循環され、例えば、インクの凝固を防ぎ、そして／または、例えば、加熱されたインク供給源を用いることにより、インクを、周囲温度を超える特定温度に維持する。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
（要旨）
一般に、１つの局面では、本発明は、複数のプリントヘッドモジュールを取り付け、および収容するための取り付けアセンブリであることを特徴とする。この取り付けアセンブリは、下部プレート、上部プレートおよびこの下部および上部プレートに位置決めされ、そして固定される複数の取り付けブロックを含む。この下部プレートは、複数の開口部を含む。各開口部は、この取り付けアセンブリ内に収容されたプリントヘッドモジュールの表面を曝すような形態であり、そして各開口部は、このプリントヘッドモジュールを第１の方向に整列するための少なくとも１つの整列基準、およびこのプリントヘッドモジュールを第２の方向に整列するための少なくとも１つの整列基準を含み、このプリントヘッドモジュールの表面は、複数のインクノズル開口部を含む。上記上部プレートは、この下部プレートにほぼ平行であり、この上部プレートは、上記取り付けアセンブリ内に収容されたプリントヘッドモジュール中に形成されたインクチャネルへの接近を提供するような形態の複数の開口部を含む。上記複数の取り付けブロックは、上記下部プレートと上部プレートとの間に位置決め、かつ固定される。各取り付けブロックは、プリントヘッドモジュールに連結するような形態であり、そしてこのプリントヘッドモジュールを第３の方向に整列するための基準を含む。
【０００８】
本発明の履行は、１つ以上の以下の特徴を含み得る。上記下部プレートおよび上部プレートが、低熱膨張係数を備えた材料から形成され得る。
【０００９】
上記取り付けアセンブリは、この取り付けアセンブリ内に収容され、そして上記複数の取り付けブロックに固定される複数のプリントヘッドモジュールをさらに備え得、各プリントヘッドモジールは、印刷媒体上にインク液滴を放出するような形態の複数のインクノズル開口部を含む。この複数のインクノズル開口部は、インク液滴の間に実質的に均一な間隔を提供するように配列される。この複数のプリントヘッドモジュールは、インク液滴間の実質的に均一な間隔がね隣接するプリントヘッドモジュールの最も外側のインクノズル開口部から放出されるインク液滴間で維持されるように、第１、第２および第３の方向で整列される。
【００１０】
各整列基準は、上記開口部の内側表面の突出領域を含み得、この突出領域は、上記内側表面の残りに対して上記開口部に向かって内方に延びる。各開口部の第１の方向に２つの整列基準が存在し得、開口部のこの２つの整列基準は同じ平面内にある。上記第２の方向で隣接している上記第１の方向の開口部中の整列基準は、上記第１の方向にある整列基準が同じ平面内にあるように形成され得る。各開口部の第２の方向にある上記少なくとも１つの整列基準は、隣接する開口部の上記第２の方向にある整列基準が同じ平面にあるように形成され得る。各開口部の第２の方向にある上記少なくとも１つの整列基準は、隣接する開口部の上記第２の方向にある整列基準が、互いに実質的に平行であり、そして互いから所定の距離離れた異なる平面中にあるように形成され得る。上記取り付けブロック上に形成される第３の方向にある上記整列基準は、上記整列基準が同じ平面にあるように形成され得る。
【００１１】
一般に、別の局面において、本発明は、取り付けアセンブリ中にプリントヘッドモジュールを取付ける方法であることを特徴とする。この方法は、複数のプリントヘッドモジュールを取り付けアセンブリの下部プレート中に形成される複数の開口部中に複数のプリントヘッドモジュールを位置決めする工程であって、この取り付けアセンブリが複数取り付けブロックによって分離される実質的に平行な上部プレートおよび下部プレートを含む工程を含む。各プリントヘッドモジュールは、上記開口部の第１の内側表面中に形成される少なくとも１つの整列基準と整列され、上記プリントヘッドモジュールを第１の方向に整列する。各プリントヘッドモジュールは、上記開口部の第２の内側表面中に形成される少なくとも１つの整列基準とさらに整列され、このプリントヘッドモジュールを第２の方向に整列する。各プリントヘッドモジュールは、少なくとも２つの取り付けブロックの受容表面上に取付けられ、各取り付けブロックのこの受容表面は、第３の方向の整列基準を提供する。
【００１２】
本発明の履行は、以下の特徴の１つ以上を含み得る。上記複数のプリントヘッドモジュールの各々は、上記プリントヘッドモジュールの下部表面中に複数のインクノズル開口部を含み得、そしてこの下部表面は、上記取り付けアセンブリの下部プレート中に形成される開口部によって曝される。この複数のインクノズル開口部は、印刷媒体上にインク液滴を放出するような形態であり、そしてインク液滴間で実質的に均一な間隔を提供するように整列される。上記方法は、上記複数のプリントヘッドモジュールを、第１、第２および第３の方向に、上記インク液滴間の実質的に均一な間隔が、隣接するプリントヘッドモジュールの最も外側のインクノズル開口部から放出されるインク液滴間で維持されるように、互いに対して整列する工程をさらに包含し得る。
【００１３】
上記方法は、上記開口部の第１の内側表面中に少なくとも１つの突出領域を形成する工程であって、この突出領域が、上記第１の方向の少なくとも１つの整列基準を備える工程、および上記開口部の第２の内側表面中に少なくとも１つの突出領域を形成する工程であって、この突出領域が、上記第２の方向の少なくとも１つの整列基準を備える工程、をさらに含み得る。上記第１の方向には２つの整列基準が存在し得、そして上記方法は、各開口部の第１の方向に少なくとも２つの整列基準を、開口部の該少なくとも２つの整列基準が同じ平面中にあるように形成する工程をさらに含み得る。上記方法はまた、上記第２の方向で隣接している上記第１の方向の開口部中の整列基準を、この第１の方向にある整列基準が同じ平面にあるように形成する工程をさらに含み得る。上記方法はさらに、各開口部の上記第２の方向にある上記少なくとも１つの整列基準を、上記隣接する開口部の少なくとも１つの整列基準が、同じ平面内にあるように形成する工程をさらに含み得る。上記方法はさらに、各開口部の上記第２の方向にある少なくとも１つの整列基準を、隣接する開口部の上記少なくとも１つの整列基準が、互いに実質的に平行であり、そして互いから所定の距離間隔を置かれた異なる平面中にあるように形成する工程をさらに包含する。上記方法は、実質的に同じ平面にある第３の方向に上記整列基準のすべてを形成する工程をさらに含む。
【００１４】
一般に、別の局面では、本発明は、プリントヘッドモジュールを収容するためのシステムを特徴とする。このシステムは、取り付けアセンブリ、再循環アセンブリおよび複数のプリントヘッドモジュールを含む。
【００１５】
この取り付けアセンブリは、下部プレート、上部プレートおよびこの下部プレートと上部プレートとの間に位置決めされ、そしてこれに固定される複数の取り付けブロックを含む。この下部プレートは、複数の開口部を含み、ここで、各開口部は、この取り付けアセンブリ内に収容されるプリントヘッドモジュールの表面を曝すような形態である。各開口部は、第１の方向に上記プリントヘッドモジュールを整列する少なくとも２つの整列基準および第２の方向に上記プリントヘッドモジュールを整列する少なくとも１つの整列基準を含み、このプリントヘッドモジュールの表面は、複数のインクノズル開口部を含む。上記上部プレートは、上記下部プレートにほぼ平行であり、そして上記取り付けアセンブリ内に収容されるプリントヘッドモジュール中に形成されたインクチャネルへの接近を提供するような形態の複数の開口部を含む。この複数の取り付けブロックの各々は、プリントヘッドモジュールに連結されるような形態であり、そしてこのプリントヘッドモジュールを第３の方向に整列するための基準を含む。
【００１６】
上記再循環アセンブリは、上記取り付けアセンブリの上部プレートに取り付けられ、そして主要インク入口、主要インク出口、およびチャネルを含む。この主要インク入口は、インク供給源からインクを受容するような形態である。この主要インク出口は、インク供給源にインクを向けるような形態である。上記チャネルは、上記主要インク入口と主要インク出口との間に延び、そして入口部分および出口部分を含む。この入口部分は、上記主要インク入口から、複数のプリントヘッドモジュールの各々のための複数のインク入口と流体連通する複数のインクチャネルまでインクを移動するような形態である。上記出口部分は、インクを、上記複数のプリントヘッドモジュールの各々のために複数のインク出口と流体連通する複数のインクチャネルから離れ、そして主要インク出口に向かって移動するような形態である。
【００１７】
上記複数のプリントヘッドモジュールの各々は、印刷媒体上にインク液滴を放出するような形態の複数のインクノズル開口部、上記再循環アセンブリ中に形成されるインクチャネルと流体連通する少なくとも１つのインク入口、およびこの再循環アセンブリ中に形成されるインクチャネルと流体連通する少なくとも１つのインク出口を含むる
本発明の履行は、１つ以上の以下の特徴含み得る。上記システムは、プリントヘッドモジュールの各インク入口チャネルと、上記再循環アセンブリの対応するインクチャネルとの間に位置決めされ、そしてプリントヘッドモジュールの各インク出口チャネルと、この再循環アセンブリの対応するインクチャネルとの間に位置決めされ、上記取り付けアセンブリの上部プレートおよび下部プレートが、互いに対して移動し、そして、上記プリントヘッドモジュールの上記インク入口および出口チャネルと、上記再循環アセンブリの対応するインクチャネルとの間でシールを維持する圧縮可能なシールをさらに含み得る。
【００１８】
本発明は、以下の利点の１つ以上を実現するために履行され得る。取り付けアセンブリ内で互いに隣接して位置決めされるプリントヘッドモジュールの剥き出た表面中に形成されるインクノズルは、少なくとも３つの方向（例えば、ｘ、ｙおよびｚ方向）で互いと正確に整列され得、異なるプリントヘッドモジュールから放出されるインク液滴間の一致したピッチを維持する。この取り付けアセンブリの形態は、組立ておよび製造を容易にする。なぜなら、このプリントヘッドモジュールは、取り付けブロックに取り付けられ得、そして上部プレートに直接固定されず：従って、上部プレートおよび下部プレートは、互いにｚ方向に移動し得るからである。これは、偏向およびねじれを減少し、そして平坦さを維持するために、より厚いプレート（より高いセクション係数）を必要とし得るより大きな取り付けアセンブリで特に重要である。低い熱膨張係数の材料、例えばインバー（Ｉｎｖａｒ）から作製される上部プレートおよび下部プレートを用いることは、上記取り付けアセンブリへの剛直であり、かつ寸法的に正確な構造を提供する。隅の支持体および／または取り付けブロックは、上記構造にさらなる支持を提供し、そして必要に応じて整列基準を提供する。
【００１９】
１つ以上の履行の詳細は、添付の図面および以下の説明に提示される。その他の構造および利点は、この説明および図面、ならびに請求項から明らかであり得る。
【発明を実施するための最良の形態】
【００２０】
これらおよびその他の局面は、ここで、添付の図面を参照して詳細に説明される。
【００２１】
種々の図面中の同様の参照シンボルは、同様の要素を示す。
【００２２】
（詳細な説明）
図１Ａは、複数のプリントヘッドモジュールを取り付け、および収容するための取り付けアセンブリ１００を示す。各プリントヘッドモジュールは、２００３年１０月１０日に出願された「薄膜を備えたプリントヘッド」と題する米国仮出願第６０／５１０，４５９号中に記載される半導体プリントヘッドユニットのような、プリントヘッドユニットを含み得る。このプリントヘッドユニットは、ノズル開口部から、このプリントヘッドユニットに対して移動する印刷媒体上にインク液滴を放出するためのインクノズルユニットを含む。
【００２３】
この取り付けアセンブリ１００は、上部プレート１０５と下部プレート１１０との間に固定され、かつ位置決めされる複数の取り付けブロック１１５によって分離される上部プレート１０５と下部プレート１１０を含む。図１Ｂは、上部プレート１０５が除かれ、上記アセンブリ１００内に収容されるプリントヘッドモジュール１２５を剥き出して取り付けアセンブリ１００を示す。
【００２４】
図１Ｃは、上記取り付けアセンブリ１００の図１Ａに示されるのとは反対の図であり、そして下部プレート１１０を描写する。図１Ａ〜Ｃに示される取り付けアセンブリ１００の実施形態は、図１Ｂに示されるように、少なくとも１６のプリントヘッドモジュールを収容し得るけれども、図１Ａおよび１Ｃ中では例示の目的のために、取り付けアセンブリ１００は、４つのプリントヘッドモジュール１２５を収容して示され、この取り付けアセンブリ１００の特徴は、１６すべてのプリントヘッドモジュール１２５の存在によっては不明瞭ではない。
【００２５】
図１Ｂでは、可撓性回路１３０が、この複数のプリントヘッドモジュールから延びて示され、そして図１Ａでは、この回路１３０は、この取り付けアセンブリ１００の上部プレート１０５中のアパーチャ１６５を通って延びて示されている。可撓性回路１３０は、プリンター内に収容されたプロセッサーを、このプリントヘッドモジュール内の圧電アクチュエーターに連結し得、インクノズルからのインク液滴の放出を制御する。
【００２６】
図１Ｃを参照して、下部プレート１１０は、複数の開口部１３５を含む。各開口部１３５は、プリントヘッドモジュール１２５を受容するような形態であり、そしてこのプリントヘッドモジュールの下表面を剥き出す。プリントヘッドモジュールの下表面は、印刷媒体上にインク液滴を放出するような形態の複数のインクノズルを含み、この複数のインクノズルは、インク液滴間の均一な間隔を提供するように配列される。複数のプリントヘッドモジュールを収容するような形態の取り付けアセンブリにおいて、互いに対するプリントヘッドモジュールの整列は、インク液滴間の均一な間隔が、隣接するプリントヘッドモジュールから放出されるインク液滴間で維持されることを確実にするために重要である。
【００２７】
１つの実施形態では、図１Ｃに示されるように、４つのプリントヘッドモジュールの少なくとも４つのセットが存在し、そして各セットは、異なる色、例えば、シアン、マジェンタ、黄色および黒のインク液滴を放出し得、これら４つの色の組み合わせを用いて着色イメージが印刷され得る。あるいは、このプリントヘッドモジュールは、すべてが同じ色のインクを放出し得、各セットのプリントヘッドモジュールで異なるインク色が用いられる場合より高い解像度を提供する。
【００２８】
いずれの実施形態においても、放出されたインク液滴の正確で均一な間隔は重要である。なぜなら、この均一な間隔からのわずかな偏位でさえ、ヒトの眼よって検出され得るからである。正確で均一な間隔は、プリントヘッドモジュール１２５ａ〜ｃのｘおよびｙ方向における正確な整列を必要とする。ｚ方向の正確な整列は、各プリントヘッドモジュール中のインクノズルを印刷媒体から均一な距離に維持する。インク液滴の位置は、とりわけ、インクノズルから印刷媒体までの距離とともに変動し、そしてそれによって、このインクノズルをｚ方向に整列することは、プリントヘッドモジュール１２５ａ〜ｃの各々から放出されたインク液滴が、誤って位置される可能性を低減する。
【００２９】
これらプリントヘッドモジュール１２５ａ〜ｃは、取り付けアセンブリ１００の下部プレート１１０中に形成された基準を用いてｘおよびｙ方向に整列される。図２Ａは、図１Ｃに描写される取り付けアセンブリ１００の拡大部分を示す。ｘ方向にプリントヘッドモジュールを整列するための少なくとも１つのｘ−整列基準１４０が、開口部１３５の長い内表面に沿って含められ、そしてプリントヘッドモジュールをｙ方向に整列するためのｙ−整列基準１４５がこの開口部１３５の横の内側表面に沿って含められる。１つの実施形態では、示されるように、基準は、内側表面の残りに対し、プリントヘッドモジュールに向かって内方に延びる開口部１３５の内側表面の突出領域として形成され得る。
【００３０】
図３Ａ〜Ｃを参照して、このｘ−整列基準１４０およびｙ−整列基準１４５は、この開口部１３５内に受容されるプリントヘッドモジュール１２５の外表面上に形成された整列タブ３０５、３１０と嵌合するような形態である。図３Ａを参照して、このｘ−整列タブ３０５は、プリントヘッドモジュール１３５の長い外表面に沿った高められた表面であり得、そしてｙ−整列タブ３１０は、このプリントヘッドモジュール１３５の横の外表面に沿った高められた表面であり得る。示される実施形態では、２つのｘ−整列タブ３０５および１つのｙ−整列タブ３１０がプリントヘッドモジュール１２５上に含められるが、より多い、またはより少ないタブが用いられ得、そしてこれら整列タブは、描写される形態とは異なった（例えば、より幅広く、またはより高く）形状であり得る。
【００３１】
図３Ｂを参照して、このｘ−整列基準１４０およびｙ−整列基準１４５は、開口部１３５の内側表面上の反転した領域として示される。図３Ｃを参照して、このプリントヘッドモジュール１２５は、開口部１３５内に、ｘ−整列タブ３０５が、開口部１３５の内側表面中に形成されたｘ−整列基準１４０と嵌合するように位置決めされる。
【００３２】
開口部１３５を含む取り付けアセンブリの下部プレート１１０は、正確な研磨または電気放電機械加工によるように、正確に機械加工される。このｘ−整列基準１４０およびｙ−基準整列１４５は、従って、正確に位置決めされ得る。より詳細には、隣接する開口部１３５のｘ−整列基準１４０およびｙ−基準整列１４５は、互いに対して正確に位置決めされ得る。
【００３３】
例示の目的のために、図３Ｄに示される開口部１３５ａ〜ｂおよびプリントヘッドモジュール１２５ａ〜ｂを参照して、ｘ−整列基準１４０は、プリントヘッドモジュールのノズル開口部を以下のようにｘ方向に整列するために用いられ得る。これらのｘ−整列基準１４０は、隣接する開口部１３５ａおよび１３５ｂ中の基準１４０が同じ平面３３０中にあるように正確に機械加工される。プリントヘッドモジュール１２５ａは、対応するｘ−整列基準１４０に対してｘ−整列タブ３０５を備えた開口部１３５ａ中に位置決めされる。
【００３４】
プリントヘッドモジュール１２５ａのｘ−整列タブ３０５は、このプリントヘッドモジュール１２５ａが開口部１３５ａ中に位置決めされる前に正確に機械加工される。例として図３Ａを参照して、ヒトオペレーター（またはそれに代わって自動化オペレーター）のような製造者は、組み立てられたプリントヘッドモジュール１２５ａの下部表面中に形成されたノズル開口部３１２を（例えば、顕微鏡を用いて）検査し、そしてこのノズル開口部と横切る軸３２５から、ｘ−整列タブ３０５によって形成される平面３３０までの距離を測定する。このノズル開口部３１２は、ｘ−整列タブ３０５によって形成される平面３３０から所定の距離ｘに位置決めされるべきである。ノズル開口部３１２がこのｘ−整列タブ３０５から距離ｘでないとき、オペレーターは、ｘ−整列タブ３０５の１つ、または両方のサイズを調節する。オペレーターは、ノズル開口部３１２を横切る軸３２５がｘ−整列タブ３０５によって形成される平面３３０から正確に距離ｘであるまで、このｘ−整列タブ３０５を調節する。このｘ−整列タブ３０５は、これらタブ３０５がプリントヘッドモジュール１２５ａを整列するために適切なサイズまで研磨または切断され得るように、ｘ方向で整列を提供するために必要な予期されるよりわずかに大きく形成され得る。対照的に、このｘ−整列タブ３０５が小さ過ぎる場合、それらは、より大きいように調節するのは容易ではなく、そしてこのモジュール１２５ａは、特定の履行のためには有用でないとされ得る。
【００３５】
上記ｙ−整列タブ３１０は、オペレーターによって、プリントヘッドモジュールの上記ノズル開口部がｙ方向に整列され得るように同様に正確に機械加工される。例えば、オペレーターは、ｙ−整列タブ３１０に最も近い最も外側のノズル開口部から、このｙ−整列タブ３１０までの距離を（例えば、顕微鏡を用いて）測定し得る。必要であれば、このｙ−整列タブ３１０は、最も外側のノズル開口部からｙ−整列タブ３１０までの距離を、この距離が正確に所定の距離ｙであるまで、研磨または切断される。
【００３６】
正確に機械加工されたｘ−整列タブ３０５およびｙ−整列タブ３１０を備えたプリントヘッドモジュール１２５ａは、開口部１３５ａ中に位置決めされ、そして取り付けアセンブリ１００に固定される。示される実施形態では、このプリントヘッドモジュール１２５ａは、プリントヘッドモジュール１２５ａを通る２つのねじによって取り付けアセンブリ１００に固定され、そして、以下にさらに詳細に説明されるように取り付けブロック１１５に固定される。このプリントヘッドモジュール１２５ａは、取り付けアセンブリ１００に、上記ｘ−整列タブ３０５が上記対応するｘ−整列基準１４０に対して押され、そして上記ｙ−整列タブ３１０が上記ｙ−整列基準１４５に対して押されるように固定される。
【００３７】
隣接するプリントヘッドモジュール１２５ｂおよび１２５ｅは、同様に、正確に機械加工され、そして開口部１３５ｂおよび１３５ｅ中にそれぞれ位置決めされる。すなわち、それらの個々のｘ−整列タブ３０５は、ノズル開口部３１２がこれらｘ−整列タブ３０５によって形成される平面から所定の距離ｘに位置決めされるように調節される。それらの個々のｙ−整列タブ３１０は、上記最も外側のノズル開口部から上記ｙ−整列タブ３１０での距離が、正確に所定の距離ｙであるように調節される。
【００３８】
ｘ−方向について、プリントヘッドモジュール１２５ａおよび１２５ｂのノズル開口部３１２は、それによって、ｘ方向に整列され、すなわち、軸３２５は、両方のプリントヘッドモジュール１２５ａおよび１２５ｂにおいてノズル開口部３１２の中心を通過し、そしてｘ−整列基準１４０によって形成される平面３３０から距離ｘにある。ｙ方向について、開口部１３５ａおよび１３５ｂのｙ−整列基準１４５は、同じ平面３３５にあり、そして各プリントヘッドモジュール１２５ａおよび１２５ｅの最も外側のノズルは、対応するｙ−整列基準１４５から同じ距離ｙである。従って、隣接するプリントヘッドモジュール１２５ａおよび１２５ｅのノズルは、ｙ方向に整列される。
【００３９】
１つの履行において、プリントヘッドモジュール１２５ａから放出されたインク液滴は、例えば、各プリントヘッドモジュールから放出されるインクの色が異なり、そしてこのインク液滴が異なる色を形成するように重複することが意図される場合、望ましくは、隣接するプリントヘッドモジュール１２５ｅから放出されるインク液滴と整列される。従って、同じ列内の隣接する開口部１３５ａ、１３５ｅ、１３５ｉおよび１３５ｍのｙ−整列基準１４５は、同じ平面３３５中に整列される。対応するプリントヘッドモジュール１２５ａ、１２５ｅ、１２５ｉおよび１２５ｍは、各プリントヘッドモジュール中の最も外側のノズル開口部が、上記のように、ｙ−整列基準１４５から正確に距離ｙであるように位置決めされる。従って、同じ列内の隣接するプリントヘッドモジュールの各々におけるインクノズル開口部３１２はｙ方向に整列され、そしてこれらインクノズルから放出されるインク液滴もまた整列される。
【００４０】
ｙ方向に隣接するプリントヘッドモジュールのノズル開口部３１２はまた、互いに対して正確に位置決めされなければならず、その結果、これらノズル開口部から放出されるインク液滴間のピッチは、ｙ方向で一致する。例えば、４つのプリントヘッドモジュール１２５ａ〜ｄのセットを考える。複数のインクノズル開口部３１２は、これらプリントヘッドモジュールの各々の下表面の長さに沿って整列され、例えば、各プリントヘッドモジュールは、６０の均一に間隔を置かれたインクノズルを含み得、そしてそれによって、６０の均一に間隔を置かれたインク液滴を放出し得る。この４つのプリントヘッドモジュール１２５ａ〜ｄは、互いに対して、これら４つのプリントヘッドモジュール間で、２４０の均一に間隔を置かれたインク液滴（すなわち、４×６０）がｙ方向に放出され得るように整列される。プリントヘッドモジュール１２５ａの最も外側のインクノズル３４０は、隣接するプリントヘッドモジュール１２５ｃ中の最も外側のインクノズル３４２から正確な距離で間隔を置かれ、その結果、インクノズル３４０、３４２から放出されるインク液滴は、同じプリントヘッドモジュール内のインクノズルから放出されるインク液滴間のような均一な間隔を維持し、すなわち、ｙ方向におけるインク液滴のピッチは、隣接するプリントヘッドモジュール１２５ａ、１２５ｃ間で維持される。同様に、プリントヘッドモジュール１２５ｃ中の対向する最も外側のインクノズル３４４は、隣接するプリントヘッドモジュール１２５ｂ中の最も外側のインクノズル３４６から正確に間隔を置かれ、放出されるインク液滴間で一致したピッチを維持する。あるいは、プリントヘッドモジュール１２５ａおよび１２５ｃは、ｙ方向に整列され得、一致したピッチを維持しながら、それらの対応するインクノズルから放出されるインク液滴間でいくらかの重複を可能にする。
【００４１】
別の履行では、隣接するプリントヘッドモジュールから放出されるインク液滴は、所望であれば、例えば、各プリントヘッドモジュールから放出されるインクの色が同じである場合、より高い印刷解像度のためにｙ方向で互いからオフセットされ得る。例示の目的のために、隣接する開口部１３５ａ、１３５ｆ、１３５ｊおよび１３５ｎ、および対応するプリントヘッドモジュール１２５ｂ、１２５ｆ、１２５ｊおよび１２５ｎが論議される。隣接するプリントヘッドモジュールから放出されるインク液滴は、互いからオフセットされた対応する開口部中にｙ−整列基準１４５を形成することによるか、またはプリントヘッドモジュールのｙ−整列タブ３１０を調節することにより、ｙ方向で互いからオフセットされ得、その結果、上記ノズル開口部は、対応するｙ−整列基準から異なる距離で位置決めされる。
【００４２】
図３Ｅは、隣接する開口部１３５ｂ、１３５ｆ、１３５ｊおよび１３５ｎのｙ−整列基準１４５が、これらｙ−整列基準１４５が同じ平面中になく、むしろ、隣接する開口部から所定の距離Δｙだけオフセットするように正確に機械加工される実施形態の単純化された概略表示を示す。例示の目的のために、開口部１３５ｂ、１３５ｆ、１３５ｊおよび１３５ｎだけの概略表示が図３Ｅに示される。１つの実施形態では、このオフセット距離Δｙは、列あたりのノズルの数ｎによって除された、各プリントヘッドモジュール中のインクノズル開口部のピッチｐであり得、すなわち、Δｙ＝ｐ／ｎである。例えば、開口部１３５ｂのｙ−整列基準１４５は平面３５０中にあり、そして開口部１３５ｎのｙ−整列基準１４５は平面３５２中にある。各開口部のｙ−整列基準１４５は、隣接する開口部の平面からΔｙの平面にあるので、これら平面３５０と３５２は、互いからｄ＝３×Δｙ離れている。
【００４３】
プリントヘッドモジュールは、ｚ方向に以下のように整列され得る。図２Ｂは、直線Ａ−Ａに沿って取った図１Ｃに示される、取り付けアセンブリ１００およびプリントヘッドモジュール１２５ｂの一部の断面を示す。このプリントヘッドモジュール１２５ｂは、このモジュール１２５ｂのいずれかの端部で取り付けブロック１１５の間に位置決めされる。この取り付けブロック１１５は、上部プレート１０５と下部プレート１１０との間に固定される。プリントヘッドモジュール１２５ｂは、例えば、取り付けねじ２２５を用いて、取り付けブロック１１５に固定される。プリントヘッドモジュール１２５ｂの接触表面１２６は、この取り付けブロック１１５の受容表面２３０と接触する。この取り付けねじ２２５は、プリントヘッドモジュール１２５ｂの下部表面中の貫通穴２２６中に入る。この貫通穴２２６は、このモジュールを通って延びる。この取り付けねじ２２５は、プリントヘッドモジュール１２５ｂの接触表面１２６を出て、そして取り付けブロック１１５の受容表面２３０中に形成された対応するアパーチャによって受容される。この受容表面はｚ−整列基準２３０であり、そしてプリントヘッドモジュール１２５ｂの、そしてそれ故、インクノズルの位置をｚ方向に制御するために用いられ得る。
【００４４】
取り付けアセンブリ１００中に含められるすべての取り付けブロック１１５のｚ−整列基準２３０を上部プレート１０５および下部プレート１１０から正確に同じ距離に（すなわち、同じ平面に）位置決めすることにより、このｚ−整列基準上に取り付けられたプリントヘッドモジュールのインクノズルは、ｚ方向で実質的に同じ平面内に位置決めされ得る。これらインクノズルは、それ故、インクノズルからインク液滴が放出される印刷媒体から均一な距離であり、それによって、実質的に一様な形状およびサイズのインク液滴を提供する。各取り付けブロック１１５は、実質的に同じ高さ２３５で生成され、平行な上部プレート１０５および下部プレート１１０を互いから実質的に一様な距離に維持する。
【００４５】
プリントヘッドモジュール１２５ａのようなプリントヘッドモジュールは、以下のように、取り付けアセンブリ１００中に位置決め、および固定される。プリントヘッドモジュール１２５ａは、開口部１３５ａ内に、ｘ−整列タブ３０５がｘ−整列基準１４０に対して押され、そしてｙ−整列タブ３１０がｙ−整列基準１４５に対して押されるように位置決めされる。スプリングまたは撓曲のような据え付けツールが、据え付けの間に位置にプリントヘッドモジュール１２５ａを付勢するために用いられ得る。プリントヘッドモジュール１２５ａは、次いで、取り付けねじ２２５を貫通穴２２６中に挿入し、そしてそれを取り付けブロック１１５中にねじ込むことにより、取り付けアセンブリ１００にクランプ留めされ得る。この貫通穴２２６は、取り付けねじ２２５に対してｘおよびｙ方向でプリントヘッドモジュール１２５ａのいくらかの移動を提供するような形態であり得る。しかし、一旦、取り付けねじ２２５が取り付けブロック１１５中にねじ込まれると、プリントヘッドモジュール１２５ａの下表面に対する取り付けねじ２２５のクランプ力が、プリントヘッドモジュール１２５ａをその位置に強固に保持する。一旦、固定されると、据え付けツールは、除去され得る。プリントヘッドモジュール１２５ａは、それによって、ｘおよびｙ方向に整列される。なぜなら、ｘ−整列タブ３０５はｘ−整列基準１４０に整列され、そしてｙ−整列タブ３１０がｙ−整列基準１４５に整列されるからである。プリントヘッドモジュール１２５ａはまたｚ方向に整列される。なぜなら、プリントヘッドモジュール１２５ａの接触表面１２６が、受容表面２３０によって形成されるｚ−整列基準と整列されるからである。
【００４６】
再び図１Ａおよび１Ｂを参照して、取り付けアセンブリ１００は、これもまた、上部プレート１０５および下部プレート１１０を互いから実質的に一様な距離に維持するように、取り付けブロック１１５と実質的に同じ高さで生成される隅支持体１２０をさらに含み得る。この隅支持体１２０は、この取り付けアセンブリ１００にさらなる剛直性を提供し、そしてねじ、接着剤または両者を含む、任意の適切な様式で、上部プレート１０５および下部プレート１１０に固定され得る。
【００４７】
上部プレート１０５は、複数の可撓性回路開口部１６５およびインクチャネル開口部１６０を含み得る。各プリントヘッドモジュール１２５から延びる可撓性回路１３０は、上部プレート中の対応する開口部１６５を、プリンター中に位置するプロセッサーまで通過し得る。インクチャネル開口部１６０は、プリントヘッドモジュール注の対応するインクチャネルと、インクが各プリントヘッドモジュール中に、そして／またはそれから輸送され得るように整列する。このインクチャネル開口部１６０および可撓性回路開口部１６５は、取り付けアセンブリ１００内に収容されるプリントヘッドモジュールの形態に従った形状であり、そして位置決めされる。
【００４８】
１つの実施形態では、プリントヘッドモジュールは、２００４年４月３０日に出願されたＫｅｖｉｎ  ｖｏｎ  Ｅｓｓｅｎの「細長いフィルターアセンブリ」と題する米国特許出願第１０／８３６，４５６号に記載のような形態であり得る。図１Ａおよび１Ｂに示される取り付けアセンブリ１００の実施形態に収容されるプリントヘッドモジュール１２５は、図４Ａ〜Ｄに示されるような形態であり得る。各プリントヘッドモジュールは、フィルターアセンブリ４００およびプリントヘッドハウジング４２０を含む。このフィルターアセンブリ４００は、上部部分４０５、下部部分４１０、およびこの上部部分４０５と下部部分４１０との間に位置決めされる薄い膜４１５を含む。このフィルターアセンブリ４００は、２００３年１０月１０日に出願された「薄膜を備えたプリントヘッド」と題する米国仮出願番号第６０／５１０，４５９号に記載の半導体プリントヘッド本体のような、インクノズルユニットからインク液滴を放出するためのプリントヘッド本体を収容するような形態である。
【００４９】
上部部分４０５および下部部分４１０の各々は、少なくとも１つのインクチャネルを含む。図４Ａに示される実施形態では、上部部分４０５に２つのインクチャネル４２２，４２４、そして下部部分４１０に２つのインクチャネル４２６、４２８がある。インクチャネルは、インク流れの方向に依存して、そしてこのインクがプリントヘッドモジュール４００を通って再循環しているか否かで、入口チャネルまたは出口チャネルのいずれかとして機能し得る。インクが再循環している場合、そのときは、上部部分４０５中の１つのインクチャネルが入口として作動し、そして他方が出口として作動し、そして同様に、下部部分４１０中の１つのインクチャネルが入口として作用し、そして他方が出口として作用する。
【００５０】
取り付けアセンブリ１００内に収容される各プリントヘッドモジュール１２５の上部部分４０５中に形成されるインクチャネル４２２、４２４は、取り付けアセンブリ１００の上部プレート１０５中に形成される対応するインクチャネル開口部１６０と実質的に整列される。この上部プレート１０５中に形成される開口部１６０は、プリントヘッドモジュール１２５のインクチャネル４２２、４２４が１つ以上のインク供給源と連結することを可能にする。
【００５１】
図４Ｄは、下部部分４１０の平面図、および上部部分４０５の傾けた側面図であり、上部部分４０５と下部部分４１０との関係を示す。この上部部分４０５と下部部分４１０とが、図４Ａに示されるように組立てられるとき、内側の細長いチャンバーが、インクチャネルの各ペア（上部部分にあるインクチャネルと下部部分にある対応するインクチャネルであるペア）について、これら部分４１５と４２０との間に形成される。すなわち、示される実施形態では、２つのペアのインクチャネルがあり、そしてそれ故、組み立てられるとき、上部部分４０５と下部部分４１０との間に形成される２つの内側の細長いチャンバーがある。
【００５２】
第１の細長いチャンバー４３０の上部セクションは、フィルターアセンブリ４００の上部部分４０５中に形成され、これは、このフィルターアセンブリ４００の下部部分４１０中に形成される第１の細長いチャンバー４３５の下部セクションと対応する。この第１の細長いチャンバー４３０−４３５は、上部部分４０５中に形成されるインクチャネル４２４と、下部部分４１０の対向する端部上に形成される対応するインクチャネル４２６との間で流れるインクのための第１のインク経路を形成する。
【００５３】
同様に、第２の細長いチャンバー４４０の上部セクションは、上部部分４０５中に形成され、これは、下部部分４１０中に形成される第２の細長いチャンバー４４５の下部セクションに対応する。第２の細長いチャンバー４４０−４４５は、上部部分４０５中に形成されるインクチャネルも４２２と、下部部分４１０の対向する端部上に形成される対応するインクチャネル４２８との間に流れるインクのための第２のインク経路を形成する。
【００５４】
フィルターアセンブリ４００内に形成される細長いチャンバーの上部セクションと下部セクションの間に透過性セパレーターを提供する膜は、インクがこの細長いチャンバーの１つの端部から他方に流れるときインクを濾過し得る。例えば、膜４１５が、図４Ａ中に示されるようにフィルターアセンブリ４００の上部部分４０５と下部部分４１０との間に位置決めされ得、それによって、第１の細長いチャンバーの上部セクション４３０を下部セクション４３５から分離し、そして第２の細長いチャンバーの上部セクション４４０を下部セクション４４５から分離する。あるいは、分離膜が、これら細長いチャンバーの各々を分離するために用いられ得る。
【００５５】
図５Ａ〜Ｃを参照して、プリントヘッドハウジング４２０が示される。図５Ａは、フィルターアセンブリ４００の下部部分４１０と嵌合するプリントヘッドハウジング４２０の表面５５０の平面図を示す。インクチャネル５５５への開口部は、フィルターアセンブリ４００の下部部分４１０中に形成されるインクチャネル４２６と整列し、そして第２のインクチャネル５６０への第２の開口部は、下部セクション４１０中に形成されるインクチャネル４２８と整列する。図５Ｂは、プリントヘッドハウジング４２０の対向する表面５５２の平面図を示す。開口部５６５は、インク液滴を注入するためのインクノズルユニットを含む、例えば、半導体プリントヘッドであるプリントヘッドアセンブリを収容するような形態である。インクチャネル５５５および５６０は、開口部５６５のいずれかの側面上に形成されたチャネル５７０および５７２で終わる。線Ａ−Ａに沿ってとったプリントヘッドハウジング５２０の断面図が図５Ｃに示され、プリントヘッドアセンブリ４１０の長さに沿って形成されたチャネル５７０および５７２を示す。インクは、チャネル５７０、５７２から、プリントヘッド（図示せず）内のインクノズルアセンブリに向かい、かつその中への示される経路５７１に沿って流れ、これは、開口部５６５内に取り付けられ得る。
【００５６】
２つのペアのインクチャネルを含む、図４Ａ〜Ｄに示されるプリントヘッドモジュールの実施形態では、少なくとも２つのインク流れパターンがあり；第１のインク流れパターンでは、上部部分４０５中に形成された両方のインクチャネル４２２、４２４がインク入口として作動し、そして下部部分４１０中に形成された両方のインクチャネル４２６、４２８がインク出口として作動する。第２のインク流れパターンでは、上部部分４０５中の１つのインクチャネル４２４および下部部分４１０中の１つのインクチャネル４２８がインク入口として作動し、その一方、上部部分４０５中の残りのインクチャネル４２２および下部部分４１０中のインクチャネル４２６がインク出口として作動する。この第２のインク流れパターンは、再循環スキームであり得る。いくつかの適用では、インクは凝固しないように移動し続けなければならず、そして／または室温を有意に超える温度で維持されなければならない。このような適用では、再循環スキームが適切であり得る。
【００５７】
図６を参照して、取り付けアセンブリ１００が、この取り付けアセンブリ１００の上部プレート１０５上に取り付けられた再循環アセンブリ６００とともに示される。１つの実施形態では、再循環アセンブリは、２００４年４月３０日に出願された、Ｋｅｖｉｎ  ｖｏｎ  Ｅｓｓｅｎによる「再循環アセンブリ」と題する米国仮出願番号第６０／５６７，０３５号に記載されるような形態であり得る。
【００５８】
この再循環アセンブリ６００は、上部層６０５および下部層６１０を含む。インクは、主要インク入口６３０を通って再循環アセンブリ６００に入り得、そして主要インク出口６３５を通って出る。インクは、主要インク入口６３０から、この再循環アセンブリ６００を通って流れ、そこでは、インクのいくらかは、複数のプリントヘッド１２５まで通過され；インクの残りは、再循環アセンブリ６００を通って移動し、そして主要インク出口６３５を通って出る。複数のプリントヘッドモジュール１２５まで通過されるインクは、印刷操作の間に消費され得るか、またはプリントヘッドモジュール１２５を通って再循環され得、そして再循環アセンブリ６００まで戻って通過し、そして主要インク出口６３５を通って出る。
【００５９】
このインク流れは、インク供給源で始まる。いくつかの適用では、インク供給源は、例えば、インクの所望の粘度を維持するために、周囲温度を超える特定温度にインクを維持するために加熱される。一旦、このインクが再循環アセンブリ６００およびプリントヘッドモジュール１２５を通って流れると、インクは、同じインク供給源まで、温度が維持され得るように戻り得る。
【００６０】
あるいは、上記インクは、上記インク供給源と流体連通にあり得るが、またはもはやいていなくても良い異なる位置まで戻り得る。
【００６１】
図７Ａは、下部層６１０に固定された再循環アセンブリ６００の上部層６０５を示し；上部層６０５は、下部層６１０中に形成されたチャネル７００が見えるように透明として描かれる。下部層６１０の１つの側面に沿って主要インク入口６３０から延びる入口チャネル７０５は、主要インク入口６３０からチャネルの入口／出口部分の４つのセットまでインクを運び、入口／出口部分の各セットは、取り付けアセンブリ１００中に収容されるプリントヘッドモジュールのセットに対応する。入口チャネル７０５は図７Ｂに示され、これは、下部層６１０の内側表面７０７を描写している。図７Ｃは上部層６０５を示し、これは、このチャネルの各出口部分に連結し、そして主要インク出口で終わる出口チャネル７２０を含む。
【００６２】
図７Ｄは、下部層６１０の外側表面７１２を示し、この外側表面７１２は、取り付けアセンブリ１００の上部プレート１０５と嵌合する。下部層６１０中のチャネル７００中に形成される開口部は、下部層６１０の外側表面７１２上に形成されるインクチャネル７１５に至る。このインクチャネル７１５は、取り付けアセンブリ１００の上部プレート１０５中に形成される対応するインクチャネル開口部１６０と係合するような形態であり、そしてこの取り付けアセンブリ１００によって収容されるプリントヘッドモジュール１２５中に形成されるインクチャネルと勘合する。このようにして、チャネル７００を通って流れるインクは、取り付けアセンブリ１００によって収容されるプリントヘッドモジュール１２５と流体連通する。
【００６３】
再循環アセンブリ６００の上部層６０５および下部層６１０は、任意の便利な材料から形成され得る。１つの実施形態では、Ｔｉｃｏｎａ  Ａ１３０ＬＣＰ（Ｌｉｑｕｉｄ  Ｃｒｙｓｔａｌ  Ｐｏｌｙｍｅｒ）のような結晶ポリマーが用いられ、そしてこれらチャネルは、射出成形によって上部層６０５および下部層６１０中に形成されるが、その他の技法、例えば、機械加工、減圧または加圧成形、キャスティングなどがこれらチャネルを形成するために用いられ得る。上部層６０５および下部層６１０は、液体密な連結で互いに連結され、これら層の間を通過するインクが逃れないことを確実にする。例えば、Ｂ−ステージエポキシが用いられ得、これらの層をともに接続し、そしてシールを提供し、インクの漏れを防ぐ。あるいは、または、このＢ−ステージエポキシのような接着剤に加え、複数のねじを用いて、上部層６０５および下部層６１０を接続し得る。これらの層を接続するその他の技法は、超音波または溶媒溶接、弾性シールまたはガスケット、分与された接着剤、または金属対金属融合結合を含み得る。
【００６４】
下部層６１０は、ねじ、接着剤または両方のような任意の従来手段を用いて、取り付けアセンブリ１００の上部プレート１０５に固定され得る。図８を参照して、圧縮可能なシール８０５が、下部層６１０の外側表面７１２上に形成された各インクチャネル７１５と、プリントヘッドモジュール１２５上に形成された対応するインクチャネル４２２、４２４との間に位置決めされ、その結果、インクは、再循環アセンブリ７００とプリントヘッドモジュール１２５との間を移動する間に逃れることはできない。この圧縮可能なシール８０５は、例えば、Ｏ−リングであり得る。プリントヘッドモジュール１２５は、取り付けブロック１１５上に取り付けられ、そして取り付けアセンブリの上部プレート１０５に直接固定されない。シール８０５は圧縮可能であるので、上部プレート１０５および下部プレート１１０は、それ故、ｚ方向に互いに対して移動し得、そしてこのシールは、プリントヘッドモジュール１２５中のインクチャネル４２２、４２４と、再循環アセンブリ６００中のインクチャネル７１５との間で維持され得る。
【００６５】
好ましくは、取り付けアセンブリは、熱膨張係数が可能な限りゼロに近い材料から形成される。僅かな量の熱膨張でさえ、プリントヘッドモジュールの位置決めを、このプリントヘッドモジュールから放出されるインク液滴を誤整列するに十分変動し得る。１つの実施形態では、上部プレート１０５および下部プレート１１０は、インバー（Ｉｎｖａｒ）、例えば、Ｗｙｏｍｉｓｓｉｎｇ、ＰＡのＣａｒｐｅｎｔｅｒ  Ｔｅｃｈｎｏｌｏｇｙ  Ｃｏｒｐｏｒａｔｉｏｎから入手可能なインバー３６から形成され得る。インバーは、ほぼゼロに近い熱膨張係数（ＣＴＥ）を有する。例えば、インバー３６のＣＴＥは、２００゜Ｆまでの間、ほぼ華氏１゜あたり７．２×１０−６インチである。取り付けブロックは、インバーから、またはステンレス鋼または液晶ポリマーのような異なる材料から形成され得る。
【００６６】
圧縮可能なシールが、再循環アセンブリ６００のインクチャネルと、プリントヘッドモジュール１２５の対応するインクチャネルとの間で用いられるので、上部プレート１０５および下部プレート１１０は、シールを危うくすることなく互いに対して移動し得、ｚ方向におけるある程度の量の熱膨張は許容され得る。
【００６７】
取り付けアセンブリ１００は、上部プレート１０５および下部プレート１１０が、図９に示されるプロセス９６１に従って互いに実質的に平行であるように組み立てられ得る。取り付けブロック１１５および隅支持体１２０は、プレートの１つ、例えば、下部プレート１１０に固定され得る（ステップ９６２）。固定された取り付けブロック１１５を備えたこの下部プレート１１０は、光学的に平坦なグラニット（ｇｒａｎｉｔｅ）の片のような、光学的に平坦な表面に強固にクランプ留めされる。グラニットは、非常に正確な平坦度仕様で市販され入手可能であり、そして上記下部プレート１１０を平坦な状態に変形するための剛直性構造を提供する。上部プレートは、ねじ、接着剤または両者を用いて取り付けブロック１１５および隅支持体１２０に固定される（ステップ９６６）；下部プレート１１０の平坦な状態は、それ故、全体として取り付けアセンブリ１００の平坦な状態を生じる。この取り付けアセンブリ１００は、グラニットの光学的に平坦な片から外され、そして向きを変え、下部プレート１１０の外側表面への接近を提供する。プリントヘッドモジュール１２５が、下部プレート１１０中に形成された対応する開口部１３５中に挿入され、そして可撓性回路１３０が、上部プレート１０５中の対応する開口部１６５を通って供給される（ステップ９７０）。各プリントヘッドモジュール１２５は、対応する開口部１６５中に形成されたｘ−整列１４０、ｙ−整列１４５およびｚ−整列基準２３０に整列され、そしてプリントヘッドモジュール１２５のいずれかの端部で取り付けブロック１１５に固定される（ステップ９７４）。
【００６８】
図１０Ａおよび１０Ｂを参照して、取り付けアセンブリ９００の代替の実施形態が示される。この取り付けアセンブリ９００は、上部プレート９０５および下部プレート９１０を含み、この上部プレート９０５および下部プレート９１０は、互いに対して実質的に平行である。下部プレート９１０は、対応するプリントヘッドモジュール９２５を収容するような形態である複数の開口部９３５を含む。示される実施形態では、取り付けアセンブリ９００は、並んで位置決めされる、例えば、シアン、マジェンタ、黄色および黒のインクをそれぞれ印刷するための４つのプリントヘッドモジュールを収容する形態である。各開口部９３５は、長い方の内側表面に沿って２つのｘ−整列基準９４０を、そして横の内側表面に沿って１つのｙ−整列基準９４５を有する内側表面を含む。より多い、または少ない整列基準が用いられ得る。対応するｘ−整列タブおよびｙ−整列タブを含むプリントヘッドモジュール９２５が、それぞれｘ−整列基準９４０およびｙ−整列基準９４５と整列して、開口部９３５内に位置決めされ得る。
【００６９】
図１０Ｂを参照して、上部プレート９０５は、下部プレート９１０中に含まれる開口部９３５に対応する開口部９６０を含む。各プリントヘッドモジュール９２５の一部は、上部プレート９０５中の開口部９６０を通って延び得るか、またはそれに代わって、この上部プレートは、図１Ａに示される上部プレート１０５と類似の様式で成形され得る。すなわち、各プリントヘッドモジュールについてインクチャネルおよび可撓性回路のための別個の開口部を含む。
【００７０】
取り付け構造９２０は、上部プレート９０５と下部プレート９１０との間の取り付けアセンブリ９００中に含まれる。この取り付け構造９２０は、これら上部プレートおよび下部プレート中に形成される開口部に対応する開口部を備えた上部プレート９０５と下部プレート９１０との間の固体支持体として形成され得、それによって、各プリントヘッドモジュール９２５のためのハウジングを提供する。この取り付け構造９２０は一様な高さを有し、それによって上部プレート９０５および下部プレート９１０を互いから均一な距離に、そして実質的に平行に維持する。
【００７１】
この取り付け構造９２０は、プリントヘッドモジュール９２５のための開口部の各端部内に形成された取り付けブロック９１５を含む。取り付けブロック９１５は、プリントヘッドモジュールの各端部のためのｚ−整列基準９３０を形成する取り付け表面を提供する。取り付けブロック９１５は、取り付け構造９２０と一体であり得るか、または、例えば、ねじ、接着剤または両者によって、取り付け構造に取り付けられる。各プリントヘッドモジュール９２５の位置は、取り付けアセンブリ１００を参照して上記に記載されのと類似の様式で、このプリントヘッドモジュール９２５をｘ−整列基準９４０、ｙ−整列基準９４０と整列すること、およびプリントヘッドモジュール９２５を各取り付けブロック９１５のｚ−整列基準９３０に固定することによって制御され得る。
【００７２】
図１０Ｃを参照して、別の実施形態では、プリントヘッドモジュール９２５は、上部プレート９０５に直接取り付けられ得る。図１０Ｃに示されるアセンブリは、説明の目的のために除去された下部プレート９１０を有する。このプリントヘッドモジュール９２５は、ねじ９２６によって上部プレート９０５に取り付けられる。このねじ９２６は、プリントヘッドモジュール９２５を、その中に含められる貫通穴を経由して通過し、そして、次いで、上部プレート９０５中のアパーチャ９２７中にねじ込まれ、このプリントヘッドモジュール９２５を取り付けアセンブリ９００にクランプ留めする。この実施形態では、図１０Ａに示される取り付け構造９２０に類似の構造が、上部プレート９０５と下部プレート９１０との間隔をあけるために用いられ得るが、取り付けブロック９１５は含めなくて良い。
【００７３】
明細書および請求項全体で、「上部」および「下部」のような用語の使用は、説明の目的のためだけであり、取り付けアセンブリ、再循環アセンブリおよび細長いフィルターアセンブリの種々の構成要素間を区別する。「上部」および「下部」の使用は、これらアセンブリの特定の配向を意味しない。例えば、取り付けアセンブリの上部プレートは、この取り付けアセンブリが、水平方向で上に面し、水平方向に下に面し、または垂直に位置決めさるか否かに依存して、下部プレートの上、下または横に配向し得、そして逆もまた同じである。
【００７４】
少数の実施形態が、上記で詳細に論議されてきたが、その他の改変も可能である。その他の実施形態は、添付の請求項の範囲内であり得る。
【図面の簡単な説明】
【００７５】
【図１Ａ】図１Ａは、取り付けアセンブリを示す。
【図１Ｂ】図１Ｂは、上部プレートが除かれた図１Ａの取り付けアセンブリを示す。
【図１Ｃ】図１Ｃは、図１Ａの取り付けアセンブリの反対の図を示す。
【図２Ａ】図２Ａは、図１Ｃの取り付けアセンブリの拡大部分を示す。
【図２Ｂ】図２Ｂは、図１Ｃの取り付けアセンブリの一部の断面領域を示す。
【図３Ａ】図３Ａは、プリントヘッドハウジングの下表面を示す。
【図３Ｂ】図３Ｂは、取り付けアセンブリの下部プレート中に形成された開口部を示す。
【図３Ｃ】図３Ｃは、図３Ｂに示される開口部中に収容される図３Ａのプリントヘッドハウジングを示す。
【図３Ｄ】図３Ｄは、取り付けアセンブリの下部プレートの平面図を示す。
【図３Ｅ】図３Ｅは、取り付けアセンブリプレート中の開口部の概略表示である。
【図４Ａ】図４Ａは、プリントヘッドモジュールフィルターアセンブリを示す。
【図４Ｂ】図４Ｂは、プリントヘッドハウジング上の取り付けられた図４Ａのフィルターアセンブリを示す。
【図４Ｃ】図４Ｃは、図４Ｂのフィルターアセンブリおよびプリントヘッドハウジングの分解図である。
【図４Ｄ】図４Ｄは、図４Ａのフィルターアセンブリの分解図である。
【図５Ａ】図５Ａは、プリントヘッドハウジングの上表面を示す。
【図５Ｂ】図５Ｂは、プリントヘッドハウジングの下表面を示す。
【図５Ｃ】図５Ｃは、図５Ｂのプリントヘッドハウジングの断面図を示す。
【図６】図６は、取り付けアセンブリ上に取り付けられた再循環アセンブリを示す。
【図７Ａ】図７Ａは、図６の再循環アセンブリを示す。
【図７Ｂ】図７Ｂは、図６の再循環アセンブリを示す。
【図７Ｃ】図７Ｃは、図６の再循環アセンブリを示す。
【図７Ｄ】図７Ｄは、図６の再循環アセンブリを示す。
【図８】図８は、図６の再循環アセンブリおよび取り付けアセンブリの一部の断面図を示す。
【図９】図９は、取り付けアセンブリを組み立てるためのプロセスを示すフローチャートである。
【図１０Ａ】図１０Ａは、取り付けアセンブリを示す。
【図１０Ｂ】図１０Ｂは、取り付けアセンブリを示す。
【図１０Ｃ】図１０Ｃは、取り付けアセンブリを示す。
【図１Ａ】
2007535431.tif 000003
【図１Ｂ】
2007535431.tif 000004
【図１Ｃ】
2007535431.tif 000005
【図２Ａ】
2007535431.tif 000006
【図２Ｂ】
2007535431.tif 000007
【図３Ａ】
2007535431.tif 000008
【図３Ｂ】
2007535431.tif 000009
【図３Ｃ】
2007535431.tif 000010
【図３Ｄ】
2007535431.tif 000011
【図３Ｅ】
2007535431.tif 000012
【図４Ａ】
2007535431.tif 000013
【図４Ｂ】
2007535431.tif 000014
【図４Ｃ】
2007535431.tif 000015
【図４Ｄ】
2007535431.tif 000016
【図５Ａ】
2007535431.tif 000017
【図５Ｂ】
2007535431.tif 000018
【図５Ｃ】
2007535431.tif 000019
【図６】
2007535431.tif 000020
【図７Ａ】
2007535431.tif 000021
【図７Ｂ】
2007535431.tif 000022
【図７Ｃ】
2007535431.tif 000023
【図７Ｄ】
2007535431.tif 000024
【図８】
2007535431.tif 000025
【図９】
2007535431.tif 000026
【図１０Ａ】
2007535431.tif 000027
【図１０Ｂ】
2007535431.tif 000028
【図１０Ｃ】
2007535431.tif 000029
【国際調査報告】
2007535431.tif 000030
2007535431.tif 000031
2007535431.tif 000032