(57)【要約】      （修正有）【解決手段】印刷装置用の印刷バーユニット２の製造方法は、複数の一次取り付け位置を有する支持バー５を提供するステップと、複数のインクジェットノズルを有する複数の交換可能なプリントヘッド９を提供するステップと、プリントヘッド９を支持バー５に着脱可能に取り付けるステップとを含む。プリントヘッド９を支持バー５に着脱可能に取り付けるステップの前に、複数の基準部７が一次取り付け位置において支持バー５に接続され、複数の二次取り付け位置７ａを形成するための位置整合仕上げ工程が行われ、その後、後続のステップにおいて、プリントヘッド９は基準部７上の二次取り付け位置７ａに着脱可能に取り付けられる。互いに対する基準部７上の二次取り付け位置７ａの寸法公差は、互いに対する支持バー５上の一次取り付け位置の寸法公差よりも正確であることが好ましい。【効果】経済的で高精度の印刷バーユニット製造方法を提供できる。【選択図】図２ｅ
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
印刷装置用の印刷バーユニットの製造方法であって、
複数の一次取り付け位置を有する支持バーを提供するステップと、
それぞれが複数のインクジェットノズルを有する複数の交換可能なプリントヘッドを提供するステップと、
前記プリントヘッドを前記支持バーに着脱可能に取り付けるステップと、を含み、
前記プリントヘッドを前記支持バーに着脱可能に取り付けるステップの前に、複数の基準部が前記一次取り付け位置において前記支持バーに接続され、複数の二次取り付け位置を形成するための位置整合仕上げ工程を行い、その後、後続のステップにおいて、前記プリントヘッドは前記基準部上の前記二次取り付け位置に着脱可能に取り付けられることを特徴とする、印刷装置用の印刷バーユニットの製造方法。
【請求項２】
前記位置整合仕上げ工程は、機械加工操作、特に正面フライス加工および／または研削を含む、請求項１に記載の印刷装置用の印刷バーユニットの製造方法。
【請求項３】
前記基準部の前記位置整合仕上げ工程は、互いに対する前記基準部上の前記二次取り付け位置の寸法公差が互いに対する前記支持バー上の前記一次取り付け位置の寸法公差よりも正確になるように行われ、特に、前記一次取り付け位置の前記寸法公差は０．１ｍｍより大きく、前記二次取り付け位置の前記寸法公差は０．１ｍｍより小さく、特に０．０２ｍｍよりも小さくなる、請求項１または２に記載の印刷装置用の印刷バーユニットの製造方法。
【請求項４】
前記プリントヘッドを前記支持バーに着脱可能に取り付けるステップの前に、基準端ブロックが前記支持バーの自由端に接続され、前記印刷装置の相補的支持点に配置されることになっている基準位置決め面を形成するための位置整合仕上げ工程が行われる、請求項１〜３のいずれか一項に記載の印刷装置用の印刷バーユニットの製造方法。
【請求項５】
前記端ブロックの前記位置整合仕上げ工程は、前記基準部上の前記二次取り付け位置に対する前記基準端ブロックの前記基準位置決め面の寸法公差が、前記基準部上の前記二次取り付け位置に対する前記支持バーの前記自由端の寸法公差よりも正確になるように行われ、特に、前記自由端の前記寸法公差は０．１ｍｍより大きく、前記基準位置決め面の前記寸法公差は０．１ｍｍより小さく、特に０．０２ｍｍよりも小さくなる、請求項４に記載の印刷装置用の印刷バーユニットの製造方法。
【請求項６】
前記基準端ブロックおよび前記基準部の前記位置整合仕上げ工程は、単一の同時ステップで行われる、請求項４または５に記載の印刷装置用の印刷バーユニットの製造方法。
【請求項７】
前記位置整合仕上げ工程は、少なくとも前記基準部の前面および／または前記端ブロックの前記基準位置決め面の正面フライス加工および／または研削を含む、請求項１〜６のいずれか一項に記載の印刷装置用の印刷バーユニットの製造方法。
【請求項８】
前記基準部および／または前記端ブロックは、接着層によって前記支持バーに接着される、請求項１〜７のいずれか一項に記載の印刷装置用の印刷バーユニットの製造方法。
【請求項９】
前記位置整合仕上げ工程は、特に、前記基準部および／または端ブロックを前記支持バーに位置決めするために接着治具を使用することによって、前記支持バーと基準部および／または端ブロックとの間の接着層の厚さを変化させることを含む、請求項８に記載の印刷装置用の印刷バーユニットの製造方法。
【請求項１０】
中間アダプタ部品が前記基準部の前記二次取り付け位置に取り付けられ、前記プリントヘッドが前記中間アダプタ部品に取り付けられる、請求項１〜９のいずれか一項に記載の印刷装置用の印刷バーユニットの製造方法。
【請求項１１】
特に、請求項１〜１０のいずれか一項に記載の方法で製造された、印刷装置用の印刷バーユニットであって、
複数の一次取り付け位置を有する支持バーと、
前記一次取り付け位置で前記支持バーに接続され、二次取り付け位置を形成する基準部と、
それぞれが複数のインクジェットノズルを有し、前記基準部に着脱可能に取り付けられている複数の交換可能なプリントヘッドと、を備え、
互いに対する前記基準部上の前記二次取り付け位置の寸法公差は、互いに対する前記支持バー上の前記一次取り付け位置の寸法公差よりも正確である、印刷バーユニット。
【請求項１２】
前記基準部は、機械加工操作、特に正面フライス加工および／または研削を含む位置整合仕上げ工程が行われている、請求項１１に記載の印刷バーユニット。
【請求項１３】
少なくとも前記基準部の前面が、前記機械加工操作、特に前記正面フライス加工および／または研削を含む前記位置整合仕上げ工程が行われている、請求項１２に記載の印刷バーユニット。
【請求項１４】
前記一次取り付け位置の前記寸法公差が０．１ｍｍより大きく、前記二次取り付け位置の前記寸法公差が０．１ｍｍより小さく、特に０．０２ｍｍより小さくなる、請求項１１〜１３のいずれか一項に記載の印刷バーユニット。
【請求項１５】
前記印刷バーユニットは、前記支持バーの自由端に接続する基準端ブロックをさらに備え、
前記基準部上の前記二次取り付け位置に対する前記基準端ブロックの前記基準位置決め面の寸法公差は、前記基準部上の前記二次取り付け位置に対する前記支持バーの前記自由端の寸法公差よりも正確である、請求項１１〜１４のいずれか一項に記載の印刷バーユニット。
【請求項１６】
前記基準端ブロックは、前記印刷装置の相補的支持点に配置されることになっている基準位置決め面を形成するための機械加工操作、特に正面フライス加工および／または研削を含む位置整合仕上げ工程が行われている、請求項１５に記載の印刷バーユニット。
【請求項１７】
少なくとも前記端ブロックの前記基準位置決め面が、前記機械加工操作、特に前記正面フライス加工および／または研削を含む前記位置整合仕上げ工程が行われている、請求項１６に記載の印刷バーユニット。
【請求項１８】
前記自由端の前記寸法公差が０．１ｍｍより大きく、前記基準位置決め面の前記寸法公差が０．１ｍｍより小さく、特に０．０２ｍｍより小さい、請求項１５〜１７のいずれか一項に記載の方法。
【請求項１９】
前記支持バーがセラミック材料から製造される、請求項１１〜１８のいずれか一項に記載の印刷バーユニット。
【請求項２０】
前記基準部が金属から製造される、請求項１１〜１９のいずれか一項に記載の印刷バーユニット。
【請求項２１】
前記支持バーは、前記基準部とは別の材料、特に、前記基準部の前記材料と比較して、より低い熱膨張率を有する材料および／またはより高い熱伝導を有する材料および／またはより高い弾性率を有する材料および／またはより軽量である材料から製造される、請求項１１〜２０のいずれか一項に記載の印刷バーユニット。
【請求項２２】
前記支持バーは、特に少なくとも１．０メートルの長さを有する細長いラインヘッドである、請求項１１〜１９のいずれか一項に記載の印刷バーユニット。
【請求項２３】
中間アダプタ部品が、前記基準部の前記二次取り付け位置に取り付けられ、前記プリントヘッドが該中間アダプタ部品に取り付けられている、請求項１１〜２２のいずれか一項に記載の印刷バー。
【請求項２４】
請求項１１〜２３のいずれか一項に記載の１つまたは複数の印刷バーユニットを備える印刷装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、印刷装置用の印刷バーユニットの製造方法および印刷バーユニットに関する。印刷バーユニットは、複数の交換可能なプリントヘッドを有するタイプのものであり、その各プリントヘッドは、複数のインクジェットノズルを有する。これにより、１つまたは複数のノズルが故障した場合に１つまたは複数のプリントヘッドを交換することが可能となり、印刷バーユニット全体を交換する必要がなくなる。このような印刷バーユニットは、被印刷基板が、基板の全幅にわたってｙ方向に延びるプリントヘッドユニットに沿ってｘ方向に移動するシングルパスインクジェット印刷装置において使用することができる。このような印刷バーユニットは、被印刷基板が、基板の幅よりも小さいプリントヘッドユニットに沿ってｘ方向に段階的に移動し、プリントヘッド自体を、基板の全幅を印刷することができるように、主基板方向ｘに垂直なｙ方向に移動させることができる、走査型インクジェット印刷装置に使用することもできる。
【背景技術】
【０００２】
基板のシングルパス型印刷用として、印刷装置は、固定されたインクジェットノズル列を有する細長いラインヘッドを備えることが知られている。より広幅の場合、このようなラインヘッドは各々、複数のプリントヘッドを備えた細長い支持バーを備え、その各プリントヘッドは交換可能であり、多数のノズルを備える。基板上に印刷することによって得られる画質にとって、各プリントヘッドが各々のラインヘッドのプリントヘッドに対して、および他のラインヘッドのプリントヘッドに対して、正確に位置決めされることが非常に重要である。印刷方向ｘおよびこれに垂直な方向ｙにおけるプリントヘッド内のノズル位置の寸法安定性が重要である。別の重要な態様は、支持バーが、温度変化の際、プリントヘッドおよびそれらの間の中間接続部品に適合する膨張挙動を有する必要があることである。これは、隣接する２つのプリントヘッドの２つのノズル間の間隔が、同じプリントヘッドの２つのノズル間の間隔と異なる場合に、それぞれのプリントヘッド間の移行がプリント基板上で見えるようになることを防止するために重要である。これはまた、各プリントヘッドがｙ方向に２つ以上の間隔を空けた取り付け位置で支持バーに取り付けられている場合、支持バーがこのような温度変化の場合に湾曲し始める可能性があるため、重要である。さらに、同じ装置からの２つ以上のラインヘッドが異なる温度を有してもよいが、これらのラインヘッド上のノズルは整列したままでなければならないことを考慮すると、支持バーが低い熱膨張率および高い熱伝導を有することが好ましいことが多い。さらに、ラインヘッドが広幅に及ぶ場合があることを考慮すると、支持バーが高い弾性率を有し、軽量であることが好ましい。
【０００３】
例えば、米国特許出願公開第２０１３／０２６５３６３号は、垂直部分の両側に４つの嵌合凹部が設けられたＴ字形支持バーを含む印刷バーユニットを示す。各凹部は、プリントヘッドの相補的な嵌合突起を実質的に適合した形状で受け入れることができる。各凹部はさらに、プリントヘッドの１つをそこに取り付けるためのネジ穴をその対向する両辺に備える。このため、各プリントヘッドは、数多くのインクジェットノズルからインクを噴射することができるプリントヘッド本体と、固定部材とを含む。固定部材は、ネジによりプリントヘッド本体に予め取り付けられている。Ｔ字形基板の水平部分には、プリントヘッドのインク流路に接続可能な連通孔が設けられている。連通孔はインク供給管に接続されている。プリントヘッドの内部では、インクジェットノズルは、それぞれ制御可能な圧電素子を備えている。
【０００４】
これに伴う欠点は、例えば、ラインヘッドが被印刷基板の全幅に及ぶ必要があるシングルパス型印刷用の細長いラインヘッドとして使用される場合のように、特にユニットが広
い印刷幅に及ぶ必要がある場合に、印刷バーユニットを製造するのが困難で高価であることである。さらに、支持バーに対する個々のプリントヘッドの位置決めが高精度でなされることは、支持バー自体が製造される精度に非常に左右され、例えば、ユニットの加熱が発生する可能性があるときに、使用中の支持バーの剛性に非常に左右されるという欠点がある。
【０００５】
英国特許第２，４４９，９３９号は、プリントヘッド支持体の製造方法を開示しており、細長い支持部材には、対応するプリントヘッド整合部材が位置するところにほぼ位置決めされる接続開口部が設けられている。この支持部材は、接続開口部が治具の正確に配置された上向きの挿口突部の周りに位置決めされるように、治具の上に配置される。これにより、接続開口部は、対応する挿口よりも直径が大きい。次いで、挿口と接続開口部との間の隙間が、硬化性材料で充填される。この材料が硬化すると直ちに、支持部材が治具から取り外され、挿口が配置された場所の後ろに取り付け開口部が残る。その後、これらの取り付け開口部は、それらのプリントヘッド整合部材と共にプリントヘッドに取り付けられるようになっている。
【０００６】
これに伴う欠点は、支持部材が、硬化性材料で間隙を充填する間だけでなく、その硬化中にも治具上の所定位置にしっかりと保持される必要があることである。支持部材と治具との間のわずかなずれは、形成される取り付け開口部の位置決め精度を直ちに劣化させる。さらなる欠点は、材料の硬化のために、加熱および／または硬化が必要であり、これによって支持部材および／または治具が膨張／変形する可能性があり、そしてすぐに、形成される取り付け開口部の位置決め精度に悪影響を及ぼし得ることである。さらに別の欠点は、硬化性材料が治具にくっつくのを防ぐために対策を講ずる必要があることである。なお、この方法では、例えば、硬化中の硬化性材料の収縮時のむらまたはずれにより、位置決め精度の度合いが不十分になり得る。また、硬化性材料は、ディアマント社のモグライスのように、十分高度に正確に硬化することができる特殊なタイプである必要があり、そのため、硬化性材料は比較的高価なものとなる。また、硬化性材料を挿入するための経路が必要であるのに対して、形状は、必ずしも挿入穴および余分な流出開口部を有するとは限らない。最後に、硬化性材料で間隙を充填することは、接続開口部の周辺で支持部材を汚染する可能性がある比較的困難で時間のかかる作業である。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００７】
【特許文献１】米国特許出願公開第２０１３／０２６５３６３号
【特許文献２】英国特許第２，４４９，９３９号
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００８】
本発明は、上述の欠点を少なくともある程度克服すること、または使用可能な代替物を提供することを目的とする。特に、経済的で高精度の印刷バーユニット製造方法を提供すること、および、高い製造コストを要することなくより高い印刷精度を達成することができる印刷バーユニットを提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００９】
この目的は、請求項１に記載の印刷装置用の印刷バーユニット製造方法によって達成される。この方法は、複数の一次取り付け位置を有する支持バーを提供するステップと、複数の交換可能なプリントヘッドを提供するステップと、プリントヘッドを支持バーに着脱可能に取り付けるステップとを含み、各プリントヘッドが複数のインクジェットノズルを有する。発明における着想によれば、この方法は、プリントヘッドを支持バーに着脱可能に取り付けるステップの前に、複数の基準部が一次取り付け位置において支持バーに接続
され、この接続の間に、または、その直後に、正確に整列した複数の二次取り付け位置を形成するための位置整合仕上げ工程が行われることを特徴とする。その後にのみ、後続のステップにおいて、プリントヘッドは、基準部上の正確に整列した二次取り付け位置に着脱可能に取り付けられる。
【００１０】
したがって、比較的高い熱安定性を有するだけでなく、比較的不正確な寸法公差で、支持バーおよびその一次取り付け位置をその上に作ることが有利に可能である。支持バー上への基準部のその後の接続および位置整合仕上げ工程は、支持バー上の一次取り付け位置のこれらの不正確な寸法公差を、その後基準部によって、または基準部上に形成される二次取り付け位置のより正確なレベルまで引き上げることが十分に可能である。これにより、標準形状の長さを支持バーとして使用することも可能になり、製造コストを比較的安くすることができる。また、これにより、支持バーの一次取り付け位置を形成するために、支持バーに比較的大きな穴および／または不正確な穴を穿孔することが可能になる。支持バーは、基準部の材料と比較して、より硬質なおよび／またはより軽量な材料から製造することもできる。さらに、支持バーは、基準部のものに対してより高い熱安定性（より小さい熱膨張率）および／またはより高い熱伝導率を有する材料から製造することができる。基準部自体は、支持バーと比較して比較的小さい部品によって形成することができる。これにより、ユニット全体の変形挙動へのそれらの影響が小さくなる。それらはさらには、支持バーの材料と比較して熱安定性が低い材料、すなわち、より高い熱膨張率を有する材料から製造されてもよい。さらに、基準部は、支持バーへの接続の際および／または接続後に、要求される正確な位置整合仕上げ工程を容易に行うことができる部品によって形成することができる。また、これによって、支持バーの長さまたは形状の違いに、容易に対処することができる。
【００１１】
好ましい実施形態では、本発明に係る方法の位置整合仕上げ工程は、機械加工操作、すなわち、好ましくは工作機械を用いて制御された材料除去工程を含み、当該工程において、複数の正確に整列した二次取り付け位置を形成するために、それらの基準部の材料を積極的に除去することによって、基準部の位置整合仕上げが行われる。特に、この機械加工操作は、少なくとも、プリントヘッドが着脱可能に取り付けられることになる基準部の部品／面の正面フライス加工および／または研削加工を含むことができる。そのような正面フライス加工および／または研削は、高精度を達成することができ、上記の目的の位置整合仕上げ工程を実行するための効率的で信頼できる経済的な方法と考えられる。研削は、好ましくは砥石車を使用し、研磨工程、例えば、粗い研磨剤から始まって細かい研磨剤に進む工程を含むことができる。しかしながら、穿孔、リーミング、平削りまたは鋸引きのような他の種類の機械加工またはその組み合わせも可能である。代わりに、位置整合仕上げ工程はまた、少なくとも、プリントヘッドが着脱可能に取り付けられることになる基準部の部分に、制御しながら材料を加える工程をも含むことができる。
【００１２】
好ましい実施形態では、基準部の位置整合仕上げ工程は、互いに対する基準部上の二次取り付け位置の寸法公差が、互いに対する支持バー上の一次取り付け位置の寸法公差よりも正確になるように実行することができる。寸法公差とは、本明細書においては、一次取り付け位置および二次取り付け位置のｘ、ｙおよび／またはｚ方向の位置が互いに対して位置するようになっている正確さの程度を意味する。例えば、これは、２つの隣接する一次または二次取り付け位置間の特定のｘ、ｙ、および／またはｚ方向における目標とされる離間距離の精度とすることができる。特に、支持バー上の一次取り付け位置の寸法公差は０．１ｍｍより大きくすることができ、一方で、二次取り付け位置の寸法公差は０．１ｍｍより小さくすることができ、さらには特に０．０２ｍｍより小さくすることもできる。したがって、支持バーの相対的な不正確さは、ユニット全体で１０倍改善することができる。
【００１３】
支持バーおよび基準部は、あらゆる種類の材料から製造することができる。好都合なことに、支持バーを基準部とは別の材料から製造ことが今や可能である。特に、支持バーは、基準部の材料と比較して、より硬質な（より高い弾性率）および／またはより軽量であり、および／またはより低い熱膨張率を有し、および／またはより高い熱伝導を有する材料から製造される。
【００１４】
一実施形態では、支持バーは、セラミック材料、例えばＳｉＣから製造されてもよい。これは加工が困難であるが、同時に比較的硬質であり、軽量で熱安定性があり、同時に熱伝導率が高い比較的脆性の材料である。他の材料も可能である。
【００１５】
一実施形態では、基準部は金属から製造されてもよい。これは、処理が比較的容易であり、同時に比較的硬質な材料である。他の材料も可能である。
【００１６】
別の好ましい実施形態では、プリントヘッドを支持バーに着脱可能に取り付けるステップの前に、基準端ブロックが支持バーの自由端に接続され、基準位置決め面を形成するための位置整合仕上げ工程を行うことをさらに特徴とする。これらの基準位置決め面はその後、とりわけ、印刷装置の相補的支持点に配置されることになる。このことにより、基準部について上述したのと同じ利点が得られる。すなわち、支持バーの自由端の不正確さを、この時点で端ブロックの位置整合仕上げ工程によって容易により高いレベルに引き上げることができる。端ブロック上に正確に位置整合された／仕上げされた基準位置決め面は、自由に配置することによって印刷装置にユニット全体を簡単に懸架することを可能にする。したがって、牽引力／押圧力または推進力が支持バーに及ぼされることはない。ユニットの下での基板の閉塞または堆積のような不具合が起こると、支持バーは、そこに取り付けられたプリントヘッドと共に、その支持点から上方に移動し、および／または傾き始める。必要に応じて、基準位置決め面に適切な摩擦低減手段または減衰手段を設けることもできる。必要に応じて、端ブロックの台座を調整可能にすることもできる。
【００１７】
好ましい実施形態では、端ブロックの位置整合仕上げ工程は、基準部上の二次取り付け位置に対する基準端ブロックの基準位置決め面の寸法公差が、基準部上の二次取り付け位置に対する支持バーの自由端の寸法公差よりも正確になるように行ってもよい。寸法公差とは、本明細書においては、基準位置決め面および二次取り付け位置のｘ、ｙおよび／またはｚ方向の位置が互いに対して位置するようになっている正確さの程度を意味する。例えば、これは、基準位置決め面の１つと、対応する二次取り付け位置との間の特定のｘ、ｙ、および／またはｚ方向における目標とされる離間距離の精度とすることができる。特に、自由端の寸法公差は０．１ｍｍより大きくすることができ、一方で、基準位置決め面の寸法公差は０．１ｍｍより小さくすることができ、さらには特に０．０２ｍｍより小さくすることもできる。
【００１８】
好都合なことに、基準端ブロックの位置整合仕上げ工程および基準部の位置整合仕上げ工程は、単一の同時ステップで行われることができる。このとき、支持バーは、適切な締め金内に締め付けられおよび位置決めされたままにすることができ、一方、基準部と端ブロックは両方とも、支持バーへの接続の際および／または接続後に、互いに対して正確に位置決めされ、整列される。これは時間を節約するだけでなく、最終的に、すなわち、印刷バーユニットが印刷装置の相補的支持点に基準位置決め面を置いた後に、二次取り付け位置の、そのような印刷装置の残りの部分に対する位置決め精度を向上させるのにも役立つ。
【００１９】
第１の変形例では、基準部および／または端ブロックの位置整合仕上げ工程は、基準部の少なくとも前面、および／または、端ブロックの目標とされる基準位置決め面の、それらが支持バーに接続された後の正面フライス加工および／または研削加工を含むことがで
きる。これにより、支持バー自体がこのとき、このステップ中に必ずしも正面フライス加工および／または研削加工されるとは限らず、位置整合仕上げ工程を行うのは、基準部および／または末端ブロックのみでよい。
【００２０】
特に、上記正面フライス加工および／または研削加工のような上記機械加工操作に先立って行われ得る第２の変形例では、基準部および／または端ブロックの位置整合仕上げ工程は、それらの支持バーへの接続の際に、支持バーと基準部および／または端ブロックとの間に１つまたは複数の充填プレートと組み合わせて、様々な厚さの接着層を含んでもよい。これはこのとき、特に、接着剤の硬化の際に基準部および／または端ブロックを支持バーに正確に位置決めするための接着治具を使用することによって得ることができる。
【００２１】
プリントヘッドは、基準部の二次取り付け位置の上にまたはそれに対して直接取り付けることができる。しかしながら、固定部材のような中間アダプタ部品を基準部の二次取り付け位置に取り付けること、および、それらの中間アダプタ部品にプリントヘッドを着脱可能に取り付け、例えばネジ止めまたは締め付けすることも可能である。
【００２２】
さらなる有利な実施形態が従属請求項に記載されている。
【００２３】
また、本発明は、請求項１１〜２３のいずれか一項に記載の印刷バーユニット、および、そのような印刷バーユニットの１つまたは複数を含む印刷装置に関する。
【００２４】
本発明は、添付の図面を参照して以下により詳細に説明される。
【図面の簡単な説明】
【００２５】
【図１ａ】印刷バーユニットを有するシングルパス型インクジェット印刷装置を概略的に示す図である。
【図１ｂ】印刷バーユニットを有する走査型インクジェット印刷装置を概略的に示す図である。
【図２ａ】本発明に係る印刷バーユニット製造方法の第１の実施形態の製造ステップを示す図である。
【図２ｂ】本発明に係る印刷バーユニット製造方法の第１の実施形態の製造ステップを示す図である。
【図２ｃ】本発明に係る印刷バーユニット製造方法の第１の実施形態の製造ステップを示す図である。
【図２ｄ】本発明に係る印刷バーユニット製造方法の第１の実施形態の製造ステップを示す図である。
【図２ｅ】本発明に係る印刷バーユニット製造方法の第１の実施形態の製造ステップを示す図である。
【図３】図２ｅの線Ａ−Ａの断面図である。
【図４ａ】本発明に係る印刷バーユニット製造方法の第２の実施形態の製造ステップを示す図である。
【図４ｂ】本発明に係る印刷バーユニット製造方法の第２の実施形態の製造ステップを示す図である。
【図４ｂＩ】本発明に係る印刷バーユニット製造方法の第２の実施形態の製造ステップを示す図である。
【図４ｂＩＩ】本発明に係る印刷バーユニット製造方法の第２の実施形態の製造ステップを示す図である。
【図４ｂＩＩＩ】本発明に係る印刷バーユニット製造方法の第２の実施形態の製造ステップを示す図である。
【図４ｃ】本発明に係る印刷バーユニット製造方法の第２の実施形態の製造ステップを示す図である。
【図４ｄ】本発明に係る印刷バーユニット製造方法の第２の実施形態の製造ステップを示す図である。
【図５】図４ｄの線Ａ−Ａの断面図である。
【図６ａ】本発明に係る印刷バーユニット製造方法の第３の実施形態の製造ステップを示す図である。
【図６ｂ】本発明に係る印刷バーユニット製造方法の第３の実施形態の製造ステップを示す図である。
【図６ｃ】本発明に係る印刷バーユニット製造方法の第３の実施形態の製造ステップを示す図である。
【発明を実施するための形態】
【００２６】
図１ａ、図１ｂには、２種類の周知のインクジェット印刷装置が示されている。いずれの場合も、複数の印刷バーユニット２に対して印刷方向ｘに基板１を移動させるための搬送手段が設けられている。基板は、連続的または不連続的な性質のものであってもよい。各印刷バーユニット２は、整列して位置決めされているか、または互い違いに配置される複数の交換可能なプリントヘッドを備える。各プリントヘッドは、動作時に基板１にインク滴を噴射するための個別に動作可能な１つまたは複数のインクジェットノズルを含む。
【００２７】
図１ａでは、インクジェット印刷装置はシングルパス型である。このために、各印刷バーユニット２は、基板１の全幅にわたってｙ方向に延び、その自由端が装置の相補的支持点で支持される。これにより、各ユニット２は、少なくとも１つの色を基板１に印刷するために使用される。
【００２８】
図１ｂでは、インクジェット印刷装置は走査型である。このために、各印刷バーユニット２は、ｘ方向において長さが制限されている。１つまたは複数の印刷バーユニット２は、それらの自由端が装置のシャトル３の相補的支持点で支持される。シャトル３は、ｙ方向に基板１の幅のごく一部に延び、印刷方向ｘに垂直な走査方向ｙにおいて前後に移動可能である。ここでもまた、各ユニット２は、基板１上に１つの色を印刷するために使用される。
【００２９】
ここで、図２、図３および図４を参照して、いくつかの異なる印刷バーユニット２の製造方法を以下に説明する。
【００３０】
図２から始める。第１のステップ（図２ａ参照）において、支持バー５を形成する細長い基材片が得られる。ここで支持バー５は、自由端５’を有する長方形の中空セラミックビームである。必要に応じて、または必要と思われる場合には、例えば正面フライス加工および／または研削によって支持バー５の１つまたは複数の外壁を機械加工または他の様態で処理することが可能である。これにより、これらの面には、例えば０．１ｍｍを超える第１の寸法公差ができ、これを後続の操作のための基準面として使用することが可能となる。
【００３１】
第２のステップ（図２ｂ参照）において、複数の一次取り付け位置６が、支持バー５の前壁５ａに穴を穿孔することによって支持バー５上に形成される。これについて、穿孔治具を使用することができる。ただし、手動で行うこともできる。１つの側壁のみに孔を穿孔する代わりに、支持バー５の２つの対向する側壁を通して穴を穿孔することも可能である。
【００３２】
第３のステップ（図２ｃ参照）において、基準部７が適切な接着剤を用いて一次取り付け位置で支持バー５に接続される。これについて、接着治具を使用することができ、これ
については図６を参照して以下により詳細に説明する。ここでの基準部７は、有頭金属ピンによって形成されている。これにより、各基準部７は、挿入部を孔の１つに配置し、一方、各基準部７の頭部は、穴の外側に突出したままである。
【００３３】
第３のステップ（図２ｃ参照）において、端ブロック８が、その自由端５’で適切な接着剤によって支持バー５に接続される。これについて、接着治具を使用することができる。ここで端ブロック８は金属キャップである。これにより、各端ブロック８は、壁５ａに平行な前面８ａを含む。
【００３４】
第４のステップ（図２ｄ参照）において、端ブロック８の前面８ａおよび基準部７の頭部の前面７ａに、位置整合仕上げ工程を行う。ここでは、正面フライス加工および／または研削によって形成される。したがって、これらの前面７ａ、８ａには、第１の寸法公差よりも正確な第２の寸法公差ができ、例えば０．０２ｍｍ未満とすることができる。基準部７の前面７ａはこのとき、一次取り付け位置の寸法公差に比べて改善された寸法公差を有する正確な二次取り付け位置として有利に使用することができ（０．１ｍｍ超〜０．０２ｍｍ未満）、一方、端ブロック８の前面８ａは、それらを印刷装置の相補的支持点に配置するための正確な基準位置決め面として使用することができる。前面７ａ、８ａに位置整合仕上げ工程を施すことに加えて、基準部７および／または端ブロック８の他の面または部分に、それらの寸法公差を改善するために同じまたは類似の処理を施すことも可能である。
【００３５】
第５のステップ（図２ｅおよび図３参照）において、プリントヘッド９が、基準部７の位置整合された／仕上げられた前面７ａによって形成される二次取り付け位置に対して取り付けられる。ここで、各プリントヘッド９は、基準部７全体にわたって存在する貫通孔の後ろから伸びるねじ１０によって３つの基準部７に取り付けられる。これについて、プリントヘッド９に、第２の寸法公差よりもさらに正確である、例えば０．００５ｍｍ未満とすることができる第３の寸法公差とすることもできるような、特別な位置決め機器および／または手順を使用することができる。所望であれば、最初に、中間アダプタ部品を基準部７の二次取り付け位置に対して取り付けることができ、次いでプリントヘッドをそれらの中間アダプタ部品に取り付けることができる。明らかであるように、基準部７および任意の中間アダプタ部品の形状は、使用されるプリントヘッド９の種類およびその用途に非常に左右される。
【００３６】
図４では、同じ部分に同じ符号が付された変形例が示されている。ここで、第１のステップ（図４ａ参照）において、ここでも細長い基材片が支持バー５を形成する。支持バーの前壁５ａには複数の想像上の目標とされる一次取り付け位置６が存在する。
【００３７】
第２のステップ（図４ｂ参照）において、基準部７が適切な接着剤を用いて一次取り付け位置で支持バー５に接続される。これについて、接着治具を使用することができ、これについては図６を参照して以下により詳細に説明する。ここでの基準部７は、金属帯によって形成されている。このような金属帯の代わりに、他の形状および形材も、支持バー５に対する基準部７として接着することが可能である。例えば、図４ｂIは、「ブーメラン
」形状の基準部７’を有する変形例を示し、図４ｂIIは、「締め金」形状の基準部７’’を有する変形例を示し、図４ｂIIIは、「外被」形状の基準部７’’’を有する変形例を
示す。さらに、このような基準部は、支持バーの剛性および熱膨張を妨げないような低剛性の接続によって互いに取り付けられてもよい。
【００３８】
第２のステップ（図４ｂ参照）において、端ブロック８が、その自由端５’で適切な接着剤によって支持バー５に接続される。これについて、接着治具を使用することができる。ここでも端ブロック８は金属キャップによって形成される。
【００３９】
第３のステップ（図４ｃ参照）において、端ブロック８の前面８ａおよび基準部７の前面７ａに、位置整合仕上げ工程を行う。ここでは、これは正面フライス加工または研削によって形成される。
【００４０】
第４のステップ（図４ｄおよび図５参照）において、プリントヘッド９が、基準部７の位置整合された／仕上げられた前面７ａによって形成される二次取り付け位置に対して取り付けられる。
【００４１】
ここで、ステップ２ｃおよび４ｂにおける接着治具の可能な使用について、図６を参照してより詳細に説明する。最初に（図６ａ参照）、基準部７が、治具１５に対して正確に整列して配置される。続いて、前壁５ａに接着層１６が設けられた支持バー５が治具１５上の基準部７に接して配置される。ここでの支持バー５は幾分不規則に湾曲しているように過度に誇張されて描かれている。図６ｂに見られるように、接着層は、ここで、支持バー５と基準部７との間で接着層１６の厚さを変化させることによって、支持バー５のこれらの不規則な曲線を克服することが十分可能である。接着層１６が十分に硬化した後、治具１５を除去し、基準部７に目的の正面フライス加工および／または研削を施し始めることができる。ここで、治具１５の使用と接着層１６の厚さの変化により、基準部７の精度が既にある程度改善されているので、正面フライス加工および／または研削はかなり迅速に施すことができる。
【００４２】
示された実施形態の他に、多くの変形例が可能である。例えば、個別の構成部品の材料、様々な寸法および／または形状は異なっていてもよい。支持バーに穴を穿孔する代わりに、製造の際に支持バーに穴を既に設けておくことも可能である。例えば、支持バーがセラミック材料で製造される場合、セラミック材料がまだ未焼結相にある間に、穴を既に製造しておくことができる。このような穴はその後、硬化中に材料が収縮するためにかなり不正確になる可能性が高いにもかかわらず、本発明によれば、支持バーに対するプリントヘッドの位置精度は、その後の基準部の接続および位置整合仕上げ工程の間に容易に大きく改善することができるため、問題ではない。支持バーとして長方形の中空ビームを使用する代わりに、帯状、Ｔ字形もしくはＬ字形の支持バーまたは他の任意の形状を使用することも可能である。これは、それに取り付けられる必要があるプリントヘッドの種類および要求される剛性に左右される。中空ビームの場合、ビーム内の中空部は、インクおよび／もしくは操舵信号、ならびに／またはガスなどの流体を、それぞれのプリントヘッドおよびその近傍に向けておよびそこから供給するために使用することができる。取り付け貫通開口部を既に含む支持バーに基準部を接着するか、または他の様態で接続する代わりに、位置整合仕上げ工程中にそのような取り付け貫通開口部を基準部に正確に穿孔することも可能である。これにより、第１の取り付け位置を有する支持バーの寸法公差に対して改善された寸法公差を有する取り付け貫通開口部を得ることが可能になる。接着する代わりに、基準部および／またはブロックを、例えば締め金またはネジ止めによって、支持バーに他の方法で接続することもできる。３Ｄ印刷操作によって支持バーを得ることも可能である。代わりにまたはこれに加えて、支持バーの上に基準部を製造するために３Ｄ印刷操作を実行することも可能である。これらの３Ｄ印刷された基準部はこのとき、支持バーとは別の材料から印刷することができ、その後、次のステップにおいて、これらの３Ｄ印刷された基準部は、本発明に係る位置整合仕上げ加工が施される。
【００４３】
このように、本発明によれば、製造方法および印刷バーユニットが得られ、これによって、たとえそれらの寸法がかなり不正確であり、それらがより正確に規定されるように直接的に機械加工することが困難であっても、あらゆる種類の支持バーを使用することができ、プリントヘッドの基準位置決め面および取り付け位置を互いに対して最適に規定することができる。本発明は、シングルパスおよび走査型の両方の印刷装置に有利に使用する
ことができ、例えば、捺染印刷、装飾印刷、包装印刷、ラベル印刷、連続的または不連続的な基板が搬送される平らなトラックの上または湾曲したトラックの上での文書印刷の分野において使用することができる。シングルパス印刷装置で使用される場合、本発明に係る印刷バーユニットは、整列してまたは互い違いに配置された数十個のプリントヘッドを備えた細長いラインヘッド、特に少なくとも１．０メートルの長さを有するものを有利に形成することができる。このように長さが長くても、非常に高精度なプリントヘッドの位置決めがなされることができる。走査型印刷装置で使用されるとき、本発明に係る印刷バーユニットは有利には、印刷バーユニットが取り付けられるシャトルの１回の走査運動においてより広いストロークをなすことができるように、比較的長い支持バーで形成することもできる。
【図１ａ】
2019051725.tif 000003
【図１ｂ】
2019051725.tif 000004
【図２ａ】
2019051725.tif 000005
【図２ｂ】
2019051725.tif 000006
【図２ｃ】
2019051725.tif 000007
【図２ｄ】
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【図２ｅ】
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【図３】
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【図４ａ】
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【図４ｂ】
2019051725.tif 000012
【図４ｂＩ】
2019051725.tif 000013
【図４ｂＩＩ】
2019051725.tif 000014
【図４ｂＩＩＩ】
2019051725.tif 000015
【図４ｃ】
2019051725.tif 000016
【図４ｄ】
2019051725.tif 000017
【図５】
2019051725.tif 000018
【図６ａ】
2019051725.tif 000019
【図６ｂ】
2019051725.tif 000020
【図６ｃ】
2019051725.tif 000021
【手続補正書】
【提出日】平成30年12月6日(2018.12.6)
【手続補正１】
【補正対象書類名】特許請求の範囲
【補正対象項目名】全文
【補正方法】変更
【補正の内容】
【特許請求の範囲】
【請求項１】
印刷装置用の印刷バーユニットの製造方法であって、
複数の一次取り付け位置を有する支持バーを提供するステップと、
それぞれが複数のインクジェットノズルを有する複数の交換可能なプリントヘッドを提供するステップと、
前記プリントヘッドを前記支持バーに着脱可能に取り付けるステップと、を含み、
前記プリントヘッドを前記支持バーに着脱可能に取り付けるステップの前に、複数の基準部が前記一次取り付け位置において前記支持バーに接続され、複数の二次取り付け位置を形成するための位置整合仕上げ工程と、基準端ブロックが前記支持バーの自由端に接続され、前記印刷装置の相補的支持点に配置されることになっている基準位置決め面を形成するための位置整合仕上げ工程とを行い、その後、後続のステップにおいて、前記プリントヘッドは前記基準部上の前記二次取り付け位置に着脱可能に取り付けられることを特徴とする、印刷装置用の印刷バーユニットの製造方法。
【請求項２】
前記位置整合仕上げ工程は、機械加工操作、特に正面フライス加工および／または研削を含む、請求項１に記載の印刷装置用の印刷バーユニットの製造方法。
【請求項３】
前記基準部の前記位置整合仕上げ工程は、互いに対する前記基準部上の前記二次取り付け位置の寸法公差が互いに対する前記支持バー上の前記一次取り付け位置の寸法公差よりも正確になるように行われ、特に、前記一次取り付け位置の前記寸法公差は０．１ｍｍより大きく、前記二次取り付け位置の前記寸法公差は０．１ｍｍより小さく、特に０．０２ｍｍよりも小さくなる、請求項１または２に記載の印刷装置用の印刷バーユニットの製造方法。
【請求項４】
前記端ブロックの前記位置整合仕上げ工程は、前記基準部上の前記二次取り付け位置に対する前記基準端ブロックの前記基準位置決め面の寸法公差が、前記基準部上の前記二次取り付け位置に対する前記支持バーの前記自由端の寸法公差よりも正確になるように行われ、特に、前記自由端の前記寸法公差は０．１ｍｍより大きく、前記基準位置決め面の前記寸法公差は０．１ｍｍより小さく、特に０．０２ｍｍよりも小さくなる、請求項１〜３のいずれか一項に記載の印刷装置用の印刷バーユニットの製造方法。
【請求項５】
前記基準端ブロックおよび前記基準部の前記位置整合仕上げ工程は、単一の同時ステップで行われる、請求項１〜４のいずれかに記載の印刷装置用の印刷バーユニットの製造方法。
【請求項６】
前記位置整合仕上げ工程は、少なくとも前記基準部の前面および／または前記端ブロックの前記基準位置決め面の正面フライス加工および／または研削を含む、請求項１〜５のいずれか一項に記載の印刷装置用の印刷バーユニットの製造方法。
【請求項７】
前記基準部および／または前記端ブロックは、接着層によって前記支持バーに接着される、請求項１〜６のいずれか一項に記載の印刷装置用の印刷バーユニットの製造方法。
【請求項８】
前記位置整合仕上げ工程は、特に、前記基準部および／または端ブロックを前記支持バーに位置決めするために接着治具を使用することによって、前記支持バーと基準部および／または端ブロックとの間の接着層の厚さを変化させることを含む、請求項７に記載の印刷装置用の印刷バーユニットの製造方法。
【請求項９】
中間アダプタ部品が前記基準部の前記二次取り付け位置に取り付けられ、前記プリントヘッドが前記中間アダプタ部品に取り付けられる、請求項１〜８のいずれか一項に記載の印刷装置用の印刷バーユニットの製造方法。
【請求項１０】
特に、請求項１〜９のいずれか一項に記載の方法で製造された、印刷装置用の印刷バーユニットであって、
複数の一次取り付け位置を有する支持バーと、
前記一次取り付け位置で前記支持バーに接続され、二次取り付け位置を形成する基準部と、
それぞれが複数のインクジェットノズルを有し、前記基準部に着脱可能に取り付けられている複数の交換可能なプリントヘッドと、
前記支持バーの自由端に接続する基準端ブロックと、
を備え、
互いに対する前記基準部上の前記二次取り付け位置の寸法公差は、互いに対する前記支持バー上の前記一次取り付け位置の寸法公差よりも正確であり、
前記基準部上の前記二次取り付け位置に対する前記基準端ブロックの前記基準位置決め面の寸法公差は、前記基準部上の前記二次取り付け位置に対する前記支持バーの前記自由端の寸法公差よりも正確である、印刷バーユニット。
【請求項１１】
前記基準部は、機械加工操作、特に正面フライス加工および／または研削を含む位置整合仕上げ工程が行われている、請求項１０に記載の印刷バーユニット。
【請求項１２】
少なくとも前記基準部の前面が、前記機械加工操作、特に前記正面フライス加工および／または研削を含む前記位置整合仕上げ工程が行われている、請求項１１に記載の印刷バーユニット。
【請求項１３】
前記一次取り付け位置の前記寸法公差が０．１ｍｍより大きく、前記二次取り付け位置の前記寸法公差が０．１ｍｍより小さく、特に０．０２ｍｍより小さくなる、請求項１０〜１２のいずれか一項に記載の印刷バーユニット。
【請求項１４】
前記基準端ブロックは、前記印刷装置の相補的支持点に配置されることになっている基準位置決め面を形成するための機械加工操作、特に正面フライス加工および／または研削を含む位置整合仕上げ工程が行われている、請求項１０〜１３のいずれか一項に記載の印刷バーユニット。
【請求項１５】
少なくとも前記端ブロックの前記基準位置決め面が、前記機械加工操作、特に前記正面フライス加工および／または研削を含む前記位置整合仕上げ工程が行われている、請求項１４に記載の印刷バーユニット。
【請求項１６】
前記自由端の前記寸法公差が０．１ｍｍより大きく、前記基準位置決め面の前記寸法公差が０．１ｍｍより小さく、特に０．０２ｍｍより小さい、請求項１０〜１５のいずれか一項に記載の印刷バーユニット。
【請求項１７】
前記支持バーがセラミック材料から製造される、請求項１０〜１６のいずれか一項に記載の印刷バーユニット。
【請求項１８】
前記基準部が金属から製造される、請求項１０〜１７のいずれか一項に記載の印刷バーユニット。
【請求項１９】
前記支持バーは、前記基準部とは別の材料、特に、前記基準部の前記材料と比較して、より低い熱膨張率を有する材料および／またはより高い熱伝導を有する材料および／またはより高い弾性率を有する材料および／またはより軽量である材料から製造される、請求項１０〜１８のいずれか一項に記載の印刷バーユニット。
【請求項２０】
前記支持バーは、特に少なくとも１．０メートルの長さを有する細長いラインヘッドである、請求項１０〜１７のいずれか一項に記載の印刷バーユニット。
【請求項２１】
中間アダプタ部品が、前記基準部の前記二次取り付け位置に取り付けられ、前記プリントヘッドが該中間アダプタ部品に取り付けられている、請求項１０〜２０のいずれか一項に記載の印刷バー。
【請求項２２】
請求項１０〜２１のいずれか一項に記載の１つまたは複数の印刷バーユニットを備える印刷装置。
【外国語明細書】
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2019051725000002.pdf
2019051725000003.pdf
2019051725000004.pdf