(57)【要約】  フレームを備える印刷システムである。第１のプリンタ構成要素は、フレームに取り付けられている。第２のプリンタ構成要素は、平面内で自由に動くようにフレームに追従的に取り付けられている。第１の整列機構は、第１のプリンタ構成要素に運動学的に連結されるとともに、第２のプリンタ構成要素に運動学的に連結されている。第２の整列機構は、第１のプリンタ構成要素に運動学的に連結されるとともに、第２のプリンタ構成要素に運動学的に連結されている。
2013520338.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
フレームと、
前記フレームに取り付けられる第１のプリンタ構成要素と、
第２のプリンタ構成要素であって、平面内を自由に移動できるように前記フレームに追従的に取り付けられた第２のプリンタ構成要素と、
第１の整列機構および第２の整列機構であって、前記第１の整列機構は、前記第１のプリンタ構成要素に運動学的に連結されるとともに、前記第２のプリンタ構成要素に運動学的に連結され、前記第２の整列機構は、前記第１のプリンタ構成要素に運動学的に連結されるとともに、前記第２のプリンタ構成要素に運動学的に連結されている、第１の整列機構と第２の整列機構と、
を備える印刷システム。
【請求項２】
前記第１の整列機構および前記第２の整列機構が、温度変化に応答して同様の反応を示すように構成されていることを特徴とする、請求項１に記載のシステム。
【請求項３】
前記第１の整列機構および前記第２の整列機構は、各々、熱膨張係数が低い材料を含むことを特徴とする、請求項２に記載のシステム。
【請求項４】
前記第１の整列機構および前記第２の整列機構は、前記第１の整列機構および前記第２の整列機構が、荷重力の変化に応答して同様の反応を示すようにする特性を備えることを特徴とする、請求項１に記載のシステム。
【請求項５】
前記第１の整列機構および前記第２の整列機構が、実質的に等しい厚みをもつことを特徴とする、請求項４に記載のシステム。
【請求項６】
前記第１の整列機構および前記第２の整列機構は、各々、前記第１のプリンタ構成要素と前記第２のプリンタ構成要素との間に配置される横梁を備えることを特徴とする、請求項１に記載のシステム。
【請求項７】
請求項１に記載のシステムであって、
前記第１の整列機構は、第１端部および第２端部を備え、
前記第２の整列機構は、第１端部および第２端部を備え、
前記第１の整列機構の前記第１端部は、対応する運動学的連結を介して前記第１のプリンタ構成要素に取り付けられ、
前記第１の整列機構の前記第２端部は、対応する運動学的連結を介して前記第２のプリンタ構成要素に取り付けられ、
前記第２の整列機構の前記第１端部は、対応する運動学的連結を介して前記第１のプリンタ構成要素に取り付けられ、
前記第２の整列機構の前記第２端部は、対応する運動学的連結を介して前記第２のプリンタ構成要素に取り付けられることを特徴とする、システム。
【請求項８】
前記運動学的連結のうち少なくとも１つは、バネ負荷されたボールジョイントを備えることを特徴とする、請求項１に記載のシステム。
【請求項９】
前記第２のプリンタ構成要素が、複数の屈曲部を使って前記フレームに追従的に取り付けられることを特徴とする、請求項１に記載のシステム。
【請求項１０】
前記第２のプリンタ構成要素が、クロストラック方向位置調整機構を使って前記フレームに追従的に取り付けられることを特徴とする、請求項１に記載のシステム。
【請求項１１】
前記第２のプリンタ構成要素が、前記平面内での前記第２のプリンタ構成要素の角度調整を可能にする機構を使って前記フレームに追従的に取り付けられていることを特徴とする、請求項１に記載のシステム。
【請求項１２】
前記第１の整列機構および前記第２の整列機構は、熱源から保護されることを特徴とする、請求項１に記載のシステム。
【請求項１３】
請求項１に記載のシステムであって、
第３のプリンタ構成要素であって、平面内を自由に移動できるように前記フレームに追従的に取り付けられた第３のプリンタ構成要素と、
第３の整列機構と、第４の整列機構であって、前記第３の整列機構は、前記第２のプリンタ構成要素に運動学的に連結されるとともに、前記第３のプリンタ構成要素に運動学的に連結され、前記第４の整列機構は、前記第２のプリンタ構成要素に運動学的に連結されるとともに、前記第３のプリンタ構成要素に運動学的に連結されている、第３の整列機構と第４の整列機構とをさらに備える、システム。
【請求項１４】
前記第１の整列機構が、前記第３の整列機構または前記第４の整列機構に平行ではないことを特徴とする、請求項１３に記載のシステム。
【請求項１５】
前記第２のプリンタ構成要素が自由に移動する前記平面は、第１の平面であって、前記第１のプリンタ構成要素は、前記第１のプリンタ構成要素が第２の平面内で自由に動くように前記フレームに追従的に取り付けられていることを特徴とする、請求項１に記載のシステム。
【請求項１６】
前記第１の平面と前記第２の平面は互いに平行ではない、請求項１５に記載のシステム。
【請求項１７】
前記第２のプリンタ構成要素が、屈曲機構を使って前記フレームに追従的に取り付けられることを特徴とする、請求項１に記載のシステム。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、概して、連続ウェブ媒体に印刷する装置に関し、具体的には、プリンタ構成要素の整列を提供する取り付けシステムに関する。
【背景技術】
【０００２】
連続ウェブ印刷によって、経済的で、高速、高生産な印刷物複製が可能になる。このタイプの印刷では、紙またはその他の被印刷材からなる連続ウェブが、非印刷物の表面に１つまたは複数の着色剤を塗布することによって画像を形成する１つまたは複数の印刷サブシステムを通して送給される。例えば、従来のウェブ送給輪転機では、ウェブ被印刷物が、インクを作像ローラからウェブへ連続的に移動させながら接触印刷を行う１つまたは複数の圧胴を通して送給される。
【０００３】
印刷物複製では、被印刷物を印刷装置に対して適切に位置合わせすることが、特に、複数の色を４色印刷や類似の用途において使用する際には、かなり重要になる。今日の商業用オフセット印刷機では、従来のウェブ搬送システムにより機械要素を高精度に配置することで、ウェブの位置合わせの問題が解決されている。従来のウェブ搬送処理サブシステムは、重いフレーム構造、精密設計された構成要素、構成要素とサブシステムとの間で被印刷物搬送を正確に調節するための複雑で高費用な配置手順であるのが一般的である。
【０００４】
正確かつ繰り返し可能にウェブの位置合わせおよび搬送を維持するという課題は、高生産インクジェット印刷などの非接触式高解像度印刷の発展にともなって緊急性を増している。このタイプの印刷システムがあれば、ウェブ被印刷物がしばしば１分あたり数百フィート単位で測定される速度でプリントヘッドを通り抜ける状態でも、プリントヘッドから、移動する媒体の表面へと精密に制御されたインク粒子が迅速かつ正確に飛ばされる。インプレッションロールは使用されず、同期化とタイミングを用いて移動媒体への着色剤塗布の順序を決定する。６００ドット／インチ（ＤＰＩ）以上のドット解像度では、高精度の位置合わせが必要となる。
【０００５】
正確な位置合わせを維持するための因子としては、高速で移動する媒体にインクまたはその他の液体を塗布するプリンタ構成要素の取り付けおよび整列が関係している。異なる熱膨張係数（ＣＴＥｓ）を有する材料は、異なる率で膨張または収縮するため、温度効果によって、例えば、位置合わせが損なわれることがありえる。インクジェットプリンタの温度に関する懸念事項は、用紙経路に沿って１つまたは複数の位置でドライヤ器が必要となる点に関連している。媒体を乾燥させるために生成される熱は、プリンタシステムの小さな部分に集中してプリンタ処理中に温度勾配を変化させ、局所的に潜在的ホットスポットを作り出す。
【０００６】
大規模な連続ウェブ印刷システムのサイズおよび複雑性の増大に伴って、プリントヘッドの位置合わせおよび整列に対する従来の解決方法は、必要とされているものとはかけ離れたものになっている。この問題は、特に、システム組み立て手順、システムの拡張性、フィールドの修復、置換、再構築の必要性、および変化する周囲温度やその他の印刷システムの環境要因など、実際の懸念事項を考慮する際に重要となる。例えば、用紙経路に沿ってプリンタ構成要素の整列を維持するのに過剰なコストや時間を必要とすることなくシステムの再構築または修復が可能であることが好都合である。
【０００７】
したがって、プリンタ構成要素を互いに対して整列させるか、または移動する媒体ウェブなど印刷システムの他の部分に対して整列させる印刷システムであって、複雑または高コストな整列および調整手順が不要で、かつ印刷システムを使用する環境に制約を課すことない印刷システムへのニーズがある。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００８】
【特許文献１】米国特許出願番号第１２／６２７，０３２号
【特許文献２】米国特許出願番号第１２／６２７，０１８号
【特許文献３】米国特許第６，００３，９８８号
【特許文献４】ドイツ国特許出願第１０２００９０３９４４４．３号
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００９】
本発明の目的は、運動学的に連結された整列装置を提供することによって連続ウェブ印刷技術を前進させることである。本発明は、不均一な熱膨張による整列の問題を解消し、フレームへの組み立て中および印刷動作中のプリンタ構成要素のずれを修正したり調整したりする方法を提供する。
【課題を解決するための手段】
【００１０】
これらの目的を考慮して、本発明は、フレームを備える印刷システムを提供する。第１のプリンタ構成要素が、フレームに取り付けられる。第２のプリンタ構成要素が、平面内を自由に移動するようにフレームに取り付けられる。第１の整列機構は、第１のプリンタ構成要素に運動学的に連結されるとともに、第２のプリンタ構成要素に運動学的に連結される。第２のプリンタ構成要素は、第１のプリンタ構成要素に運動学的に連結されるとともに、第２のプリンタ構成要素に運動学的に連結される。
【発明の効果】
【００１１】
本発明の実施形態は、運動学的連結部を使用して、取り付けられたプリンタ構成要素の過拘束を防止する点で好都合である。本発明の整列機構により、熱膨張係数の揃った材料を使用することが可能となり、そのため熱膨張または収縮によるプリンタ構成要素の移動は、制御された予測可能な形で生じる。
【００１２】
以下に示される本発明の実施形態の詳細な説明では、添付の図面を参照する。
【図面の簡単な説明】
【００１３】
【図１】図１は、本発明の実施形態によるデジタル印刷システムの概略側面図である。
【図２】図２は、本発明の別の実施形態によるデジタル印刷システムの概略側面図である。
【図３】図３は、図１または図２の実施形態で使用されたような印刷パスに沿ったプリンタ構成要素の配置の分解図である。
【図４】図４は、図１または図２の実施形態のいずれかの印刷パスの一部におけるプリンタ構成要素の側面図および上面図を示す概略図である。
【図５】図５は、増設されたプリンタ構成要素を有する印刷パスの側面図および上面図を示す概略図である。
【図６】図６は、プリンタ構成要素の拘束パターンを示す概略図である。
【図７】図７は、一実施形態のプリンタ構成要素の整列機構の配置を示す斜視図である。
【図８】図８は、一実施形態の整列機構の構成要素を示す、側面からの斜視図である。
【図９】図９は、フレーム内に取り付けられたプリントヘッドアセンブリを示す斜視図である。
【図１０Ａ】図１０Ａは、図９のプリントヘッドアセンブリのクロストラック方向の調整を示す斜視図である。
【図１０Ｂ】図１０Ｂは、図９のプリントヘッドアセンブリの追従マウントを示す図１０Ａの一部の拡大斜視図である。
【図１０Ｃ】図１０Ｃは、図１０Ｂに示された追従マウントの概略上面図である。
【図１１Ａ】図１１Ａは、整列機構の連結方式の一例示的な実施形態の斜視図および側面図である。
【図１１Ｂ】図１１Ｂは、整列機構の連結方式の別の例示的な実施形態の底面図である。
【図１２】図１２は、一実施形態の接合部の断面図である。
【図１３】図１３は、一実施形態の整列機構における部分品の接合端部の斜視図および断面図である。
【図１４】図１４は、プリンタフレームアセンブリ内の組み立てられた整列機構を示す斜視図である。
【図１５】図１５は、一実施形態によるプリンタ構成要素のアセンブリの詳細を示す斜視図である。
【発明を実施するための形態】
【００１４】
本明細書は、特に、本発明による装置の一部を構成する要素または装置と直接的に協働する要素に関する。具体的に図示または記載されない要素については、当業者に周知である種々の形態を取りうることを理解されたい。提供される図面は、構成要素間の動作の原理および関係を示すことを意図したものであり、正確な縮尺率ではないこともある。
【００１５】
本開示の内容では、「印刷媒体からなる連続ウェブ」という用語は、印刷システムの入口から出口までを通過する際に、連続する細長い一片の媒体の形態を取る印刷媒体に関する。印刷媒体からなる連続ウェブ自身は、１つまたは複数の印刷インクまたはその他のコーティング液が非接触方式で塗布される、受入印刷媒体としての機能を果たす。「上流」および「下流」という用語は、移動ウェブの搬送路に沿った相対的位置について言及する技術用語であり、ウェブ上での点は上流から下流に移動する。「第１の」「第２の」などの用語は、必ずしも順序または優先度の関係を表しているわけではなく、単に一要素を他の要素から明確に区別するために使用される。
【００１６】
図１の概略側面図を参照する。一実施形態による連続ウェブ印刷用のデジタル印刷システム１０が示されている。第１のモジュール２０および第２のモジュール４０が、ソースローラ１２から出てくる連続ウェブ媒体６０をガイドするために備えられる。ソースローラ１２から供給された媒体は、最初のたるみループ５２に続いて、１つまたは複数のデジタルプリントヘッドアセンブリ１６やドライヤ１４などのその他の印刷システム１０の構成要素を通過してデジタル印刷システム１０を通り抜けるように方向付けされる。図１に示されるように、第１のモジュール２０は、クロストラック方向配置機構２２と、張力機構２４と、１つまたは複数の角度拘束構造２６とを備える。第２のモジュール４０は、媒体反転機構３０と、１つまたは複数の追加の角度拘束構造２６とを備える。印刷媒体は、デジタル印刷システム１０を離れた後、ここでは巻取ロール１８である媒体受取ユニットへ移動する。その他のシステム構成要素の例としては、ウェブクリーナー、ウェブ張力センサ、品質制御センサなどが含まれる。
【００１７】
図２に示される概略側面図を参照する。デジタル印刷システム５０は、図１に示される印刷パスよりもかなり長い印刷パスを備えるが、Ａでの横拘束およびＢからＮの位置に示されるジンバルローラ、キャスターローラ、固定ローラおよび支持部からなる全体的に類似した組み合わせによる角度拘束のシーケンスは全体的に同一である。また、印刷システム５０は、反転モジュールＴＢを備える。ＢとＮにおける適切なインフィードドライブローラおよびアウトフィードドライブローラ各々の制御ロジックは、図２に図示されない外部コンピュータかまたはプロセッサによって提供されてもよい。各張力設定機構内のウェブ張力の制御を維持したり、その他の機械操作およびオペレータインターフェース機能を制御したりするのに、任意で、専用マイクロプロセッサまたはその他の論理回路などの搭載型制御ロジックプロセッサ９０が備えられる。印刷システム１０および印刷システム５０は、少なくとも、ＤｅＣｏｏｋ等によって２００９年１１月３０日に出願され、本発明の出願人に譲渡されている特許文献１「モジュール式媒体搬送システム」かまたはＭｕｉｒ等によって２００９年１１月３０日に出願され、本発明の出願人に譲渡されている特許文献２「非接触式印刷の媒体搬送システム」の１つに詳細に記載されている。
【００１８】
熱膨張に関する懸念は、概して印刷システムに対するものであり、例えば、図１および図２に示される印刷システムまたはその他のタイプの印刷システムにもあてはまる。例えば、図３は、デジタルプリントヘッドアセンブリ１６、ドライヤ１４、および図２の実施形態におけるモジュール２０または４０で使用可能な支持装置の配置の分解図である。支持装置の一例は、検査ユニット１５を備える。フレームアセンブリ７６では、フレーム７０は、フレーム７０に対して機械的に固定され、デジタルプリントヘッドアセンブリ１６、ドライヤ１４、ローラ７４、および印刷パスに沿ったその他の構成要素を据えるように構成された複数のパン７２を支持している。フレーム７０は、長さ数メートルあるいはそれ以上になることもあり、デジタル印刷のドット単位での位置合わせはミクロン単位（１０-6ｍ）で測定されるため、温度によるフレーム７０の膨張または縮小が印刷位置合わせに著しい影響を与えないように何らかの補正が必要となる。
【００１９】
熱膨張および縮小は、ウェブ長沿い（ｘ軸方向）およびクロストラック方向（ｙ軸方向）の両方における位置合わせに影響を及ぼす可能性がある。図４の概略図は、図１または図２の実施形態のいずれかの印刷パスの一部における構成要素の側面図および上面図を示している。図示されるように、デジタルプリントヘッドアセンブリ１６のクロストラック方向の整列は、ｙ軸方向ではａにおいて拘束されなければならない。また、デジタルプリントヘッドアセンブリ１６の平面内で、角度ｂとして示される回転または傾斜も拘束されなければならない。ドライヤ１４についての位置合わせの要件はない。
【００２０】
図５の概略図には、複数のデジタルプリントヘッドアセンブリ１６などのように、互いに位置合わせをしなければならない複数のプリンタ構成要素がある場合に、位置合わせの問題がどのように複雑化するかが示されている。熱膨張によってプリントヘッドアセンブリ間の間隔が変化することがあるため、第２のプリントヘッドからの印刷済み画像が、第１のプリントヘッドからの印刷済み画像ときちんと一致しないことがある。熱膨張がウェブの片側と反対側とで均一でない場合、熱膨張によって、一方のプリントヘッドアセンブリが他方のプリントヘッドアセンブリに対して傾斜することもある。両方のデジタルプリントヘッドアセンブリ１６が同角度で傾斜している場合（つまり角度ｂ１＝ｂ２）ｙ軸方向においてプリントヘッド間の正確な位置合わせを維持することができる。しかし、２つのデジタルプリントヘッドアセンブリ１６が角度ｂ１、ｂ２で反対方向の角度傾斜を示した場合、印刷媒体の幅にわたって２つのプリントヘッドアセンブリ間でドットを整列させることは非常に困難になる。したがって、異なるプリントヘッドアセンブリからの印刷物をイントラック方向（用紙の移動方向）およびクロストラック方向（用紙の移動方向に垂直）において位置合わせすることが望ましい。デジタルプリントヘッドアセンブリ１６において直線状の印刷配列が採用されている場合には、多少のクロストラック方向の補正が可能であることに留意されたい。１つまたは複数の画素ごとに印刷に割り当てられる部分をシフトすることによってプリントヘッドアレイの一部分だけを印刷に割り当てる場合に、クロストラック方向の調整を全画素単位で行うことが可能である。しかし、このやり方では角度傾斜は補正されない。
【００２１】
図６の概略図は、図５の角度ｂ１、ｂ２に関して説明されたような角度傾斜を防ぎ、クロストラック方向の拘束（図５のａ１、ａ２）を備えるために必要な拘束のパターンを示している。図示された配置では、デジタルプリントヘッドアセンブリ１６は、拘束のネットワークによって連結されている。一方、ドライヤ１４（厳密に整列されていなくてよい）は、拘束配置から独立している。フレーム７０に取り付けられたローラ７４は、第１のプリンタ構成要素または参照プリンタ構成要素として機能する。ローラ７４は、通常は、媒体パスにおいて、図２の第１のモジュール２０のローラＦや第２のモジュール４０のローラＬのように、印刷ゾーンにある第１のプリントヘッドの直前に配置される。印刷媒体が印刷システムを通して移動する際には、印刷媒体の動きを追跡し監視するエンコーダが、ローラ７４において一般に使用される。印刷システムを通して移動する印刷媒体は、ローラ７４を離れる際に、ローラに対して垂直に移動する。プリントヘッドアセンブリ１６ａは、横梁８２ａ、８２ｃによってローラ７４から離間される。横梁８２ａは、図６に示されるように、連結部８４ａにおいてローラ７４である第１のプリンタ構成要素と連結されており、図６に示されるように、連結部８４ｂにおいてプリントヘッド１６ａである第２のプリンタ構成要素と連結されている。同様に、横梁８２ｃは、連結部８４ｄにおいてローラ７４と、連結部８４ｅにおいてプリントヘッド１６ａと連結されている。連結部８４ａ、８４ｄ間の間隔が、連結部８４ｂ、８４ｅ間の間隔と等しく、かつ横梁８２ａの長さが、横梁８２ｃの長さと等しい場合、各連結部が一平面上にあるとすれば、プリントヘッド１６、ローラ７４、および横梁８２ａ、８２ｃは、平行四辺形の各辺を形成する。平行四辺形は、プリントヘッド１６ａの横拘束８８が適切に選択された状態では、長方形を形成することもある。同様の方法で、プリントヘッド１６ａ、プリントヘッド１６ｂ、および横梁８２ｂ、８２ｄで長方形を形成するようにすることもできる。このようにして、プリントヘッドを互いに対して平行に、かつプリントヘッドを移動して通過する印刷媒体に対して垂直に、きちんと整列させることが確実にできるようになる。プリントヘッドの平行配置を確実にするためこの方法は、すべてのプリントヘッドが共通の平面にない場合にも機能することに留意されたい。
【００２２】
ローラ７４は、第１のプリンタ構成要素として先に説明され、また、プリントヘッド１６ａは、第２のプリンタ構成要素として説明されたが、これらの指定は、ローラ７４やプリントヘッド１６ａに限定されるものではない。例えば、プリントヘッド１６ａを第１のプリンタ構成要素として呼ぶことも可能であり、またプリントヘッド１６ｂを第２のプリンタ構成要素として呼ぶことも可能である。その他の第１のプリンタ構成要素および第２のプリンタ構成要素を指定することまたは構成することも可能である。
【００２３】
図７の斜視図は、一実施形態による図６の拘束パターンがどのように提供されるかを示している。整列機構８０、８１は、各プリンタ構成要素と運動学的に連結されている。図示された実施形態では、各プリントヘッドアセンブリ１６間の間隔は、第１の整列機構８０および第２の整列機構８１の要素によって規定されている。第１の整列機構８０と第２の整列機構８１の両者は、同様に構成されるため、以下の整列機構８０についての説明は、以下に説明されるように連結部の構成要素にいくらかの違いがありうるものの、整列機構８１にも等しく適用される。
【００２４】
プリンタ構成要素のスペーシングをこのように規定することによって、フレーム７０への応力に対する感度が減少する。したがって、（従来のフレーム構造と比較して）より軽いフレーム構造が利用でき、少なくとも製造コストおよび輸送コストを削減するのに有益である。
【００２５】
図７の部分図に関しては、これらのプリンタ構成要素には、ローラ７４と、４つのデジタルプリントヘッドアセンブリ１６とが含まれる。整列機構８０は、一連の横梁かまたは各デジタルプリントヘッドアセンブリ１６と運動学的につながっている連結部８４によって連結された一連の部分品８２を有する。整列機構８０は、一連のモジュラー式アセンブリとして図示され、多様な配置かつ多様な相互距離でのプリンタ構成要素の相互接続を簡易化している。あるいは、整列機構８０は、フレームアセンブリ７６の長さ（図３）のように、印刷システムの長さに延伸する連続構造であってもよい。
【００２６】
整列機構８０、８１は、例えば、ローラまたはプリントヘッドアセンブリなど、互いに対して整列された様々なプリンタ構成要素の間の間隔を規定するのに使用される。整列機構８０、８１は、様々なプリンタ構成要素の間の間隔を規定するのに使用されるが、プリンタ構成要素を支持してはいない。プリントヘッドアセンブリ、ドライヤ、およびその他の構成要素は、例えば、図３に示されるようなパン７２のような他の構造によって固定され、支持されている。整列機構による整列済みのプリンタ構成要素間の間隔の規定を可能にするために、プリンタ構成要素が、パン７２の１つに固定された各フレームアセンブリ７６に追従的に取り付けられる。追従マウントによって、プリンタ構成要素は平面内で自由に移動することが可能になる。追従マウント７７の一例示的実施形態が、図１０Ｂおよび図１０Ｃに示される。
【００２７】
図１０Ｂ、図１０Ｃを参照する。デジタルプリントヘッドアセンブリの一部であるプリントヘッドアセンブリ底板が図示されている。プリントヘッドアセンブリ底板は、複数の噴出モジュール（図１０Ｂには図示されない）を受け入れて固定する複数の受器を有する。追従マウント７７（図１０Ｂおよび図１０Ｃに示された屈曲構造）により、底板の各角が構成要素支持トレイ５８と連結される。Ｌ字型の屈曲部が図示されているが、その他の屈曲構造または非屈曲構造を追従マウント７７として使用することも可能である。屈曲部によって、板は、ｚ軸と中心とした回転も含めてｘ−ｙ平面内を自由に移動することができる一方で、ｚ方向への動きは妨げられる。
【００２８】
媒体パスは、図２に示されたように、媒体の下で、弧の一部に沿って媒体を移動させる複数のローラまたはウェブガイドを備えてもよい。この、弧の一部にわたって媒体を移動させるという概念は、特許文献３にも記載されている。弧に沿った多様な位置で印刷を行うプリントヘッドアセンブリは、印刷媒体の局所的平面におおよそ平行に配向されるように変化する傾向がある。プリントヘッドアセンブリの多様な傾斜を提供するために、フレームアセンブリが固定される個々のパン７２の上面は、高さと傾斜角度とが変動する。様々なプリントヘッドアセンブリの追従マウント７７によって、各プリントヘッドアセンブリは、そのプリントヘッドアセンブリと平行な平面内で自由に移動することが可能となるのが望ましい。したがって、複数のプリントヘッドアセンブリまたはプリンタ構成要素を有する印刷システムにおいては、それらのプリンタ構成要素の１つは、追従的に取り付けられ、その構成要素の第１の平面における自在な移動を可能にする一方で、別のプリンタ構成要素は、第２の平面で自由に移動する。これによって、プリントヘッドとその下を通過する印刷媒体との間の間隔に第１および第２の整列機構による影響を及ぼすことなく、第１および第２の整列機構によってプリントヘッド間の間隔を規定することが可能になる。
【００２９】
図７に示されるように、パン７２は、横梁８２が自由に貫通することが可能な穴７８を備える。使用される全体の運動学的な取り付け配置により、各プリンタ構成要素は、各平面Ｐ内での移動が可能となり、その平面Ｐ内での移動の範囲にわたって適切な位置に調整されることができる。図７に示されるように、１つのプリンタ構成要素の平面は、別のプリンタ構成要素の平面と平行でなくてもよい。パン構造７２の一部分、例えば、パン枠１１０（図１５に示される）などは、整列機構８０、８１をドライヤ１４などの熱源から保護するシールドとして機能する。この保護は、ドライヤ１４によって引き起こされる熱膨張によるばらつきを低減させるのに役立つ。
【００３０】
図８の斜視図は、整列機構８０の連結部８４をより詳細に示している。パン７２およびフレームアセンブリ７６の一部は、プリンタ構成要素（この図では、プリントヘッドアセンブリ底板）間の連結部８４がよりはっきりと見られるように省略されている。連結部８４は、プリントヘッドアセンブリ１６に取り付けられている。連結部８４は、整列機構８０の部分品８２につながっている。連結部８４ａは、上流部分品８２ａおよび下流部分品８２ｂの両方につながって示されている。連結部８４ｂは、上流部分品８２ｂにだけつながっており、これは、プリンタモジュールの最後のプリントヘッドアセンブリの連結部に相当するためである。
【００３１】
図９の斜視図は、連結部８４を整列機構８０の一部として、また連結部８５を整列機構８１の一部として使用するフレーム内におけるデジタルプリントヘッドアセンブリ１６の追従マウントに適用される拘束パターンを示す。図示された実施形態では、連結部８４は、調節可能連結部１２０である。連結部の上部分１２１は、プリントヘッドアセンブリ１６に固定されており、アーム１２８は、整列機構８０に連結されている。アーム１２８は、屈曲部１２２によって上部分１２１に接続されている。ここではネジとして図示される調整機構６８は、レベル１０４の端部を移動させる。レバー１２４は、支点１２６を中心として回動する。支点から調整機構までの距離は、支点から、屈曲部１３０によってレバーがアームに対して押し付けられるレバー底部までの距離の３倍であるので、この調整機構は、調整機構におけるレバー１２４の先端とアーム１２８の変位との間に３対１の変位比を提供する。調整可能な連結部１２０を使用して調整が行われた後、図１３に示された締め板１３２が、ネジで（図示なし）レバー１２４および上部分１２１に対して固定され、調整を係止する。調整機構６８によって提供されるデジタルプリントヘッドアセンブリ１６の角度拘束を調整するためには、調整可能な連結部１２０が有用である。すなわち、この実施形態では連結部８５は調整可能ではない。ボール板配列を使用して、デジタルプリントヘッドアセンブリ１６を過拘束なくトレイ５８に据え付ける。
【００３２】
図１０Ａの斜視図は、ｙ方向の位置であるクロストラック方向の位置の調整を提供する調整機構を示している。この実施形態において、ここでは構成要素支持トレイ５８の上にあるブロック５６に貫通しているネジとして示される調整機構６４を、与えられたプリントヘッドアセンブリ１６に押し付けることでｙ方向でのクロストラック方向の位置の調整が可能になる。調整機構６４がネジの場合、高分解能調整手段を提供する差動ネジであることが望ましい。調整機構を使用することによってクロストラック方向に適切に配置されたプリントヘッドアセンブリを使用すれば、屈曲連結部８８の一端をプリントヘッドアセンブリ１６に緊結し、他端を構成要素トレイ５８に緊結することによって、クロストラック方向の位置を固定することができる。屈曲連結部５８は、構成要素支持トレイ５８および構成要素支持トレイ５８が固定されているフレームアセンブリ７６（図３に図示）に対するプリントヘッドアセンブリ１６の横拘束として機能する。屈曲連結部５８は、プリントヘッドアセンブリの横拘束を提供する一方で、イントラック方向またはｘ軸方向においては拘束を提供しない。屈曲連結部５８は、ｘ方向の所期の範囲にわたる動きがｙ方向位置において許容不能なずれを生じないように十分に長く取られるべきである。調整機構６４または調整機構６８のいずれか１つまたは両者の操作は、手動または自動で遂行される。
【００３３】
調整機構６４または調整機構６８のいずれか１つまたは両者の操作を自動で遂行する場合、操作条件の変更に応答するか、またはＳｃｈｌｕｅｎｓｓ等による、２００９年８月３１日に出願された特許文献４「ＡＤＡＰＴＩＶＥ  ＳＴＩＴＣＨ  ＭＥＴＨＯＤ」に記載されたように印刷位置あわせなどの印刷操作の一側面を監視している装置によって送信される信号に応答して、自動的に操作が生じる。
【００３４】
図１１Ａは、各連結部８４の接合部９２、９４の例示的実施形態の斜視図および側面図を示している。図１１Ｂは、各連結部８４の接合部９２、９４の別の例示的実施形態の底面図を示している。図１１Ａにおいて、例えば、接合部９２、９４のボルトなどの締結部１０８（この図では矢印で表現されている）は、ｘｚ平面に位置し、実質的にフレーム７０に対して垂直である（図７等を参照）。接合部９２、９４のこの構成により、整列機構８０、８１の部分品８２のｚ軸を中心とする回転およびｙ軸を中心とする多少の回転が可能になる。図１１Ｂでは、接合部９２、９４および連結部８４は、図１１Ａに示されたそれぞれの位置と比較して、互いに関して９０度回転している。図１１Ｂでは、連結部８４は、図の奥へ延伸している。例えば、接合部９２、９４のボルトなどの締結部１０８（この図では矢印で表現されている）は、ｘｚ平面に位置し、実質的にフレーム７０に対して垂直である（図７等を参照）。接合部９２、９４のこの構成により、接合部９２、９４のｚ軸を中心とする多少の回転および、図１１Ａに示された接合部９２、９４の配向と比較した場合の整列機構８０、８１の部分品８２のｙ軸を中心とする増大した回転が可能になり、孤形の媒体パスを備える印刷システム（図２等参照）において実装されるのに好適である。
【００３５】
図１２の断面図は、バネ９８を装填したボールジョイント９６などを備える接合部９２または接合部９４の例示的実施形態を示している。部分品８２は端部に、キャップ４６を備える。キャップ４６は、ボール９６をはめ込む台形凹部１０２を備えるアーム１００を有する。連結部８４は、また、ボール９６をはめ込む台形凹部１０６を備えるアーム１０４を有する。接合部は、アーム１０４のクリアランスホールおよびボール９６を貫通してアーム１００にねじ込まれるボルトなどの締結部１０８とともに保持される。あるいは、アーム１００は、締結部１０８のためのクリアランスホール、およびナット、または締結部を所定の位置に固定するのに使用可能なその他の種類の締結部保持機構を有してもよい。締結部１０８とアーム１０４との間に拘束されたバネ９８は、アーム１００および１０４の台形凹部１０２、１０６をボール９６にしっかりと接触させて保持する。この接合部は、部分品８２と連結部８４との間の遊びがゼロ（ｚｅｒｏ  ｂａｃｋｌａｓｈ）の連結部８４と部分品８２との間の運動学的連結部を提供し、部分品８２が、角度範囲内で連結部８４に対して自由に回動するのを可能にしている。
【００３６】
図１３は、一実施形態における部分品８２の接合端部の斜視図および断面図を示す。キャップ４６は、管４８の端部にのり付けされているかまたは嵌合され固定されている。管４８の材料組成は、熱膨張係数（ＣＴＥ）が低いことが好ましい。一実施形態では、第１および第２の整列機構は、５ｐｐｍ／℃未満の範囲であって、好ましくは、１．１ｐｐｍ／℃以下の熱膨張係数を有する、市販の炭素繊維複合材料からなる管４８を使用する。あるいは、その他の種類の管またはケーブルを使用することも可能である。重要なのは、部分品８２は、同様の材料からなる管４８を使用して構成される横梁を使用するため、機器フレーム内で整列機構８０、８１に搭載されたプリンタ構成要素は、温度の変化に対して同様の反応を示し、予測可能に移動する。部分品８２の厚みおよびその他の寸法は、異なっていてもよく、また実質的に等しくてもよい。
【００３７】
図１４の斜視図は、本発明の一実施形態の組み立てられた整列機構８０を示している。プリントヘッド１６、ドライヤ１４、ローラ７４、および検査ユニット１５を支持するフレームアセンブリ７６は、隠されており、プリントヘッドユニット１６と整列機構８０、８１との間の接続を可能にする。第１のプリンタ構成要素であるローラ７４はフレームアセンブリ７６に取り付けられている。そして、整列機構８０、８１（図１４の図では、部分的に隠れている）は、ローラ７４と、各デジタルプリントヘッドアセンブリ１６とに運動学的に連結されている。任意で、整列機構８０、８１の一部分を熱源から保護するために追加のシールドを使用してもよい。本明細書に記載された拘束配置を使用すれば、各デジタルプリントヘッドアセンブリ１６は、図７で示されたように平面Ｐ内での一定の移動が可能となる。
【００３８】
本発明の整列機構によって提供される利点には、モジュール方式であることおよび組み立ての容易さがある。図１５は、デジタルプリントヘッドアセンブリ１６を収容するアセンブリの詳細を、パン７２内の連結部８４、８５がある状態で示している。タブ嵌合部１０２、１０４は、デジタルプリントヘッドアセンブリ１６を収容するためのガイドとして、パン７２の縁部に沿って設けられる。この特徴は、プリントヘッド配置のための粗整列を行うのに役立っている。構成要素支持トレイ５８は、フレーム７０とともにフレームアセンブリ７６を構成するパン７２に固定される。したがって、構成要素支持トレイ５８、パン７２、フレーム７０、フレームアセンブリ７６のいずれか１つまたはこれらの組み合わせが、印刷システムのフレームとなると考えることができる。例えば、第１および第２のプリンタ構成要素がプリントヘッド１６の場合、各々は、フレームアセンブリ７６に固定される構成要素支持トレイ５８に追従的に取り付けられる。したがって、第１および第２のプリンタ構成要素の各々は、構成要素支持トレイ５８、パン７２、フレーム７０、あるいはフレームアセンブリ７６のうちのいずれか１つまたは組み合わせに対して追従的に取り付けられる。
【産業上の利用可能性】
【００３９】
本発明は、各デジタルプリントヘッドアセンブリ１６が、シアン、イエロー、マゼンタ、ブラック着色剤などの異なる着色剤を提供する多色印刷において使用可能である。また、本発明は、単色印刷にも使用できる。本発明は、印刷済みドットの位置を正確に測定し、様々なデジタルプリントヘッドアセンブリ１６にタイミングを調整するタイミングサブシステムと併せて使用することができる。
【符号の説明】
【００４０】
１０  印刷システム、１２  ソースローラ、１４  ドライヤ 、１５  検査ユニット 、１６  デジタルプリントヘッドアセンブリ 、１８  巻き取りロール、２０  モジュール、２２  クロストラック方向配置機構 、２４  張力機構 、２６  拘束構造、３０  反転機構、４０  モジュール、４４  延伸部分、４６  キャップ、４８  管、５０  デジタル印刷システム 、５２  たわみループ、５８  構成要素支持トレイ 、６０  ウェブ媒体 、６４  調整機構 、６８  調整機構 、７０  フレーム、７２  パン、７４  ローラ 、７６  フレームアセンブリ、７７  追従マウント 、７８  穴、８０，８１  整列機構 、８２  部分品、８４，８５  連結部、８６，８７  ボールジョイント、８８  連結部 、９０  制御ロジックプロセッサ、９２，９４  接合部、９６  ボールジョイント、９８  バネ、１００  アーム、１０２  凹部、１０４  アーム、１０６  凹部、１０８  締結部 、１１０  パン枠、１２０  調整可能連結部、１２１  上部分、１２２  屈曲部、１２４  レバー、１０６  支点、１２８  アーム、１３０  屈曲部、１３２  締め板
【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１０Ａ】
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【図１０Ｂ】
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【図１０Ｃ】
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【図１１Ａ】
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【図１１Ｂ】
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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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【国際調査報告】
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