(57)【要約】【解決手段】  印刷装置（２１）は、並行又は逐次−並行式インクジェットであり、それぞれが、インクを入れるのに適しており且つインクの噴射を制御するための付帯する関係加熱要素（２４）を有している噴射チャンバを備えている複数の噴射モジュール（２２）を備えている。本装置は、各モジュール（２２）が共有する支持体とノズルプレート（２８）を含んでおり、支持体は、剛体材料のベースプレート（２７）を含んでおり、このベースプレート（２７）を貫通して、使用時には印刷線（Ｘ軸）に実質的に平行になるインクの送給ダクト（３３）が形成されており、噴射モジュール（２２）は、ベースプレート（２７）上に横並びに固定され、噴射チャンバは、同じ方向（Ｘ軸）に一列に、送給ダクト（３３）と液密接続状態に配置されている。ノズルプレート（２８）は、噴射モジュール（２２）に固定され、チャンバ（２３）の上部液密閉鎖表面を構成しており、モジュール（２２）の対応するセルと液圧接続状態にある、一列に整列した複数の噴射ノズル（３２）を備えている。
2006502023.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
並行又は逐次−並行式のヘッド（２１、７３）又はヘッド（２１ａ、２１ｂ、２１ｃ）を備えたインクジェット印刷装置（２０、５４、６１）であって、それぞれが、インクを入れるのに適しており且つインクの噴射を指令するための付帯する関係加熱要素（２４）を有しているチャンバ（２３）を備えている複数の噴射モジュール（２２）を備えている装置において、
同じ方向（Ｘ軸）に沿って整列している噴射ノズル（３２）と、前記モジュール（２２）が共有する支持体と、液密手段と、を備えており、
前記支持体は、剛体材料のベースプレート（２７、５６、６２）を備えており、前記ベースプレートの厚みを貫通して、使用時には印刷線（Ｘ軸）に実質的に平行になるインクの送給ダクト（３３、５８ａ、５８ｂ、５８ｃ）が形成されており、
前記噴射モジュール（２２）は、前記支持プレート（２７、５６、６２）上に横並びに取り付けられ、前記チャンバ（２３）は、同じ方向（Ｘ軸）に沿って一列に、前記送給ダクト（３３）と液圧接続状態に配置されており、
前記液密手段は、前記モジュール（２２）と前記送給ダクト（３３）の間に液密接続を形成していることを特徴とする装置。
【請求項２】
前記液密手段は、適切な手段（４２、６３）によって前記モジュール（２２）と前記支持体の間に取り付けられた薄層を備えていることを特徴とする、請求項１に記載の装置。
【請求項３】
前記噴射ノズル（３２）は、前記チャンバ（２３）の液密上部閉鎖表面を構成するノズルプレート（２８、６４）から得られ、前記噴射ノズル（３２）は、上記モジュール（２２）の対応するチャンバ（２３）と液圧接続していることを特徴とする、請求項１又は２に記載の装置。
【請求項４】
前記送給ダクト（３３）と液圧接続しており、前記プレート（２７、５４、６２）と一体となってインクの供給を受け入れることができるようになっている二次タンク（３１）を備えていることを特徴とする、上記請求項の何れかに記載の装置。
【請求項５】
取り外し可能なカートリッジ（５３、５７ａ、５７ｂ、５７ｃ）用の弾性継手フィルター（５２）を備えており、前記継手は、前記プレート（２７、５４、６２）と前記カートリッジの間の運動の自由度を与え、上記カートリッジ（５３、５７ａ、５７ｂ、５７ｃ）のインクに対するフィルター機能を有していることを特徴とする、上記請求項の何れかに記載の装置。
【請求項６】
前記モジュールは長手方向（Ｘ軸）に沿って配置されているが、前記送給ダクトは、前記長手方向に伸張するスロット形の開口であることを特徴とする、上記請求項の何れかに記載の装置。
【請求項７】
前記チャンバ（２３）は、前記モジュールの前面（３６）と液圧接続しており、更に、対応物（４２、６３）は、前記モジュール（２２）と同じ厚さを有しており、前記ベースプレート（２７、５４、６２）上に前記モジュール（２２）の前記前面と平行に取り付けられ、前記薄層又はノズルプレート（２８）によって境界が定められ、前記ダクトに接続されて前記チャンバ用のインクの経路（５０）を画定していることを特徴とする、上記請求項の何れかに記載の、そして請求項２又は３を包含する装置。
【請求項８】
前記チャンバ（２３）は、前記モジュールのダイ（３４）上に積層されている重合可能なフィルム内の切り込みとして画定されており、前記ノズルプレート（２８、６４）は、前記モジュール（２２）上の前記フィルム、及び前記対応物（４２、６３）上の接着剤により重合によって密に重ねられていることを特徴とする、請求項３及び７に記載の装置。
【請求項９】
前記ベースプレート（２７、６２）は、前記モジュール（２２）用の電気的インターフェース回路を支持していることを特徴とする、上記請求項の何れかに記載の装置。
【請求項１０】
前記ノズルプレート（２８）は、前記モジュール（２２）用の電気的インターフェース回路を支持していることを特徴とする、上記請求項１から８の何れかに記載の、そして請求項３を包含する装置。
【請求項１１】
様々な色用の複数の複数のモジュール（２２）の様々な列を備えており、前記モジュールの（２２）列は、上記モジュールの列の前記チャンバ（２３）用の様々な送給ダクト（５８ａ、５８ｂ、５８ｃ）を画定する支持プレート（５６）上に、一列に配置されていることを特徴とする、上記請求項の何れかに記載の装置。
【請求項１２】
前記支持プレートと前記モジュールは、前記ヘッド（２１、７３）又は前記ヘッド（２１ａ、２１ｂ、２１ｃ）を画定しており、前記ヘッド（２１、７３）又は前記ヘッド（２１ａ、２１ｂ、２１ｃ）は、ノズル間のピッチの物理的な解像度を上回る印刷解像度で、逐次−並行印刷用の印刷媒体（２６）に対する動きを交互に行うことができることを特徴とする、上記請求項の何れかに記載の装置。
【請求項１３】
並行又は逐次−並行式ヘッド（２１、７３）又はヘッド（２１ａ、２１ｂ、２１ｃ）を備えているインクジェット印刷装置（２０、５４、６１）であって、それぞれが、インクを入れるのに適しており且つインクの噴射を指令するための付帯する関係加熱要素（２４）を有していチャンバ（２３）を備えている複数の噴射モジュール（２２）を備えているインクジェット印刷装置（２０、５４、６１）を製造するための製造方法において、
ａ−前記モジュール（２２）が共有している、インクの送給ダクトを構成するインク用のスロット形の開口（３３）を画定する支持体（２７、５４、６２）と、前記噴射ノズル（３２）が同じ方向（Ｘ軸）に沿って実質的に一列に配置されているノズルプレート（２８、６４）とを提供する工程と、
ｂ−前記噴射モジュール（２２）を、前記支持体（２７、５４、６２）上に、液密接続状態に、且つそれぞれのエッジ（３６）が整列し、前記スロット形の開口（３３）に面するように固定する工程と、
ｃ−前記ノズルプレート（２８、６４）を、前記モジュール（２２）と前記支持体（２７、６２）の上に、前記ノズル（３２）が前記チャンバ（２３）に面するように、液密固定し、それによって、前記噴射チャンバ（２３）及び前記インク送給ダクトの上部閉鎖表面を形成する工程と、から成ることを特徴とする方法。
【請求項１４】
逐次−並行式のヘッド（２１、７３）又は様々なヘッド（２１ａ、２１ｂ、２１ｃ）を備えたインクジェット印刷装置（２０、５４、６１）であって、それぞれが、インクを入れるのに適しており且つインクの噴射を指令するための付帯する関係加熱要素（２４）を有しているチャンバ（２３）と、前記ヘッド（２１、７３）又は前記ヘッド（２１ａ、２１ｂ、２１ｃ）用のインクのカートリッジ（５７）又は様々なカートリッジ（５７ａ、５７ｂ、５７ｃ）と、を備えている複数の噴射モジュール（２２）を備えている装置において、
前記噴射モジュール（２２）は、横並びに、前記チャンバ（２３）が同じ方向（Ｘ軸）に沿って一列に配置されるように取り付けられており、
前記モジュールは、印刷解像度がノズル間のピッチの物理的な解像度を上回るように、印刷媒体（２６）に対する動きを交互に行うことができ、
インクの前記カートリッジ（５７）又は前記カートリッジ（５７ａ、５７ｂ、５７ｃ）は、前記モジュール（２２）と前記カートリッジの間を切り離すための弾性継手（５２）又は様々な弾性継手を通して、前記モジュールに取り外し可能に接続されていることを特徴とする装置。
【請求項１５】
逐次−並行式のヘッド（２１、７３）又は様々なヘッド（２１ａ、２１ｂ、２１ｃ）を備えたインクジェット印刷装置（２０、５４、６１）であって、それぞれが、インクを入れるのに適しており且つインクの印刷媒体（２６）への噴射を指令するための付帯する関係加熱要素（２４）を有しているチャンバ（２３）と、前記ヘッド（２１、７３）又は前記ヘッド（２１ａ、２１ｂ、２１ｃ）用のインクのカートリッジ（５７）又は様々なカートリッジ（５７ａ、５７ｂ、５７ｃ）と、を備えている複数の噴射モジュール（２２）を備えている装置において、
前記噴射モジュール（２２）は、横並びに、前記チャンバ（２３）が同じ方向（Ｘ軸）に沿って一列に配置されるように取り付けられており、
前記印刷媒体（２６）は、ピッチの物理的な解像度を上回る印刷解像度で逐次−並行印刷するために、前記モジュールに対する動きを交互に行うことができ、
インクの前記カートリッジ（５７）又は前記カートリッジ（５７ａ、５７ｂ、５７ｃ）は、前記モジュールに取り外し可能に液圧接続されていることを特徴とする装置。
【請求項１６】
逐次−並行式のヘッド（２１、７３）又はヘッド（２１ａ、２１ｂ、２１ｃ）を有しており、それぞれが、インクを入れるのに適しており且つ送給動作を行うことのできる印刷媒体（２６）へのインクの噴射を指令するための付帯する関係加熱要素（２４）を有しているチャンバ（２３）を有する複数の噴射器を備えているインクジェット装置（２０、５４、６１）を備えている印刷機において、
前記ヘッド（２１、７３）又は前記ヘッド（２１ａ、２１ｂ、２１ｃ）は、それぞれインクの送給ダクト（３３、５８ａ、５８ｂ、５８ｃ）を画定するプレート（２７、５６、６２）を備えており、
前記噴射器は前記プレート（２７、５４、６２）に面しており、前記チャンバ（２３）は、同じ方向（Ｘ軸）に沿って一列に、前記送給ダクト（３３）と液密接続状態に配置されており、
前記プレート（２７、５４、６２）と前記印刷媒体の間では、印刷解像度がノズル間のピッチの物理的な解像度を上回るように、前記印刷媒体の連続送給運動と同期して、交互する運動が行われていることを特徴とする印刷機。
【請求項１７】
並行又は逐次−並行式のヘッド（２１、７３）又はヘッド（２１ａ、２１ｂ、２１ｃ）を有し、複数のノズル（３２）と、インクの噴射を指令するための付帯する関係加熱要素（２４）とを備えているインクジェット装置（２０、５４、６１）を備えている印刷機において、
前記ノズルは、横並びに、同じ方向（Ｘ軸）に沿って一列に配置されており、
印刷が終了したときに、前記ヘッド又は前記ヘッド２１ａ、２１ｂ、２１ｃのノズルをシールするために動くことができる１つ又は複数のプラグ（８３ａ、８３ｂ、８３ｃ）が設けられていることを特徴とする印刷機。
【請求項１８】
並行又は逐次−並行式のヘッド（２１、７３）又はヘッド（２１ａ、２１ｂ、２１ｃ）を有し、複数のノズル（３２）と、インクの噴射を指令するための付帯する関係加熱要素（２４）とを備えているインクジェット装置（２０、５４、６１）を備えている印刷機において、
前記ノズルは、横並びに、同じ方向（Ｘ軸）に沿って一列に配置されており、
前記ヘッドの横に、一連のペーパーカード（７８）用のビン（７７）が設けられており、更に、前記ペーパーカードをビンからスキミングし、それを、前記１つ又は複数のヘッドの作業領域に運ぶためのスキミング及び送給機構が設けられていることを特徴とする印刷機。
【請求項１９】
前記ペーパーカード（７８）用のスキミング及び送出機構には、スキミングローラー（８４）、一対の送出ローラー（８６）、２つの中間ローラー（８７）及び２対の末端ローラーが設けられていることを特徴とする、請求項１８に記載の印刷機。
【請求項２０】
実質的に、添付図面の図を参照しながら説明したような、印刷装置と、同印刷装置を製造するための方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、並行式インクジェット印刷装置に関する。具体的には、本発明は、請求項１の序文に記載の複数の噴射モジュールを備えている並行式又は逐次―並行式ヘッドを備えたインクジェット印刷装置に関する。
【０００２】
本発明は、特に、熱エネルギーを用いてインクが満たされているチャンバ内に蒸気の泡を生成し、関係するノズルを通してインクの滴を噴射する装置に適用するために開発されたものである。
【背景技術】
【０００３】
加熱式インクジェット印刷装置は、普通は、集積及び／又はハイブリッド回路を製作する際に使用されるのと同様の技術を使って半導体材料のウェーハから作られている噴射モジュールを有するヘッドを使用している。これは、加熱要素と、関係する駆動回路を、油圧インク送給ネットワークと共に、全てを極めて縮小した寸法で得ることができることを意味している。
【０００４】
これは、使用時に、印刷する表面上を横方向に動かされる往復台によって運ばれるプリントヘッドを作るのに広く用いられている方法であり、全てが典型的な逐次式印刷法に依るものである。
【０００５】
インクジェット技術は、一度に、即ち印刷している表面上をヘッドが何ら走査運動することなく、或いは行の一部分に限定された運動で、１つのページの１行全部を印刷する並行又は逐次―並行式ヘッドを有する印刷装置の製造にも適している。
【０００６】
逐次印刷のためのヘッドの製造を単純化する解決法は、知られている。例えば、本出願人により２００２年２月２０日に出願されたイタリア特許出願第ＴＯ２００２Ａ０００１４４号では、噴射モジュールは、長い方のエッジに隣接する抵抗器と、反対側のエッジ上に配置された端末と共に用いられており、ノズルは、モジュールに液密状態に固定されているプレート上に作られている。好都合に、異なるチャンバへのインクの送給は、全チャンバが共有しノズルに平行に伸張している支持体内のスロットを通して行われる。
【０００７】
並行又は逐次−並行に作動するヘッドを備えた印刷装置は、小型であり、印刷機を大幅に単純化し、高さ方向に邪魔にならないように作ることができる。従って、適用分野は、例えば本出願人により２００１年７月１９日に出願された特許出願第ＴＯ２００１Ａ０００７０７号に記載されているように、とりわけ、出納伝票の印刷、ラベル表記、測定器具の印刷、及び写真印刷を含む分野に拡がっている。
【０００８】
しかしながら、並行又は逐次−並行のヘッドを有するインクジェット印刷装置の製造は、製造の難しさ、経済的に構成要素を得られるだけの収量、欠陥がゼロの相当に長い（＞１インチ）チップとの戦いである。更に、製造工程の最後で、ヘッド内で、膨大なノズル及び／又は加熱要素の中のたった１つが機能しないという唯一の事実のために、欠陥装置になってしまう危険性もある。これらの問題の大きさが、これらの装置の製造を、今日まで、経済的に非常に魅力の無いものにしてきた。
【０００９】
並行又は逐次−並行印刷装置の技術的及び製造上の難しさを克服するための、１つの提案は、印刷幅と同じ長さのノズルを、単一のモジュールでのように同じ方向に整列させて配置するやり方で組み立てられた、膨大な数の小型の要素噴射モジュールを備えたヘッドに頼ることである。
【００１０】
モジュールは、横並びに重ねられ、ノズル間のピッチは一定に維持される。このことは、２つの隣接するユニットの最後のノズルと最初のノズルにも適用される。しかしながら、この構造を使用すると、例えば、インクの送給を共通のスロットを通して行うモジュールを使用することができないという様な、他の問題が持ち上がる。
【００１１】
噴射モジュールとノズルを互い違いに配列した、平行に作動するヘッドを備えたインクジェット装置も提案されている。しかしながら、これは、印刷段階で、ドットの整列を悪化させ、ノズルの、そして関係する回路内での作動を制御するためのロジックをより複雑にする。
【特許文献１】イタリア特許出願第ＴＯ２００２Ａ０００１４４号
【特許文献２】イタリア特許出願第ＴＯ２００１Ａ０００７０７号
【特許文献３】イタリア特許出願第ＴＯ２００１Ａ００１０１９号
【特許文献４】イタリア特許第１，２３４，８００号
【発明の開示】
【課題を解決するための手段】
【００１２】
本発明の第１の目的は、上記欠点が無く、少ない製造時間と製造コストで作ることのできる、並行又は逐次−並行式ヘッドを有するインクジェット印刷装置を作ることである。
本発明の別の目的は、共通のダクト又はスロットを通してインクが噴射チャンバへ送給され、低コスト且つ低精度で製造でき、噴射モジュールと関係機能構成要素の完全性と頑強性の妨げとならない、並行又は逐次−並行式ヘッドを有するインクジェット印刷装置を製造する工程を定めることである。
【００１３】
本発明の更に別の目的は、印刷軸に平行な方向に一列に配置された小型で低コストのノズルを備えており、良好な印刷解像度を保証できるインクジェット印刷装置を提供することである。
【００１４】
本発明の更なる目的は、小型で低コストの並行又は逐次−並行ヘッドを備えたカラーインクジェット印刷装置を製造することである。
これらの目的は、主請求項の特徴部分に述べる本発明の並行又は逐次−並行印刷装置によって実現できる。  
【発明を実施するための最良の形態】
【００１５】
本発明の特徴は、以下の非拘束的例を提供する説明を、添付図面を参照しながら読めば明らかになるであろう。
ヘッドのモジュールを作るために選択した技術について言えば、本発明は、既知の技法に依存している。従って、関連する詳細事項は、それ自体、本発明を理解するのに重要ではないので、包括的に議論することはしない。この背景に対して、図面の表示は組織的に配列されており、本発明の要素の図は、既に知られている詳細事項に勝る優先権を与えられている。
【００１６】
図１は、何れの図にも示していない印刷機用の本発明によるンクジェット印刷装置を、上下逆にして、番号２０で示しており、軸「Ｘ」を印刷線に平行に取り、軸「Ｙ」を印刷媒体の送給方向に取っている。
【００１７】
装置２０は、頁の印刷線に平行な第１方向に伸張する一列のノズルを有し、ノズルがインクの滴を印刷の基本線上に噴射する、逐次−並行型のヘッド２１を採用している。
ヘッド２１は、一列に、互いに整列し、「Ｘ」軸に平行に配置された複数の噴射モジュール２２を備えている（図３）。各モジュール２２には、中インクを入れるのに適した噴射チャンバ２３（図４、５及び６）がそれぞれ設けられており、噴射チャンバ２３には、それぞれ、シート２６上にインクを噴射する機能を制御するための「トップシューター」式構造の加熱要素即ち抵抗器２４が備えられている。
【００１８】
本発明によれば、ヘッド２１（図１、２、４、６）は、モジュール２２用のベースプレート２７を含む支持体と、モジュール２２と支持体の間の液密手段とを備えている。液密手段は、ここに記載する実施形態では「Ｘ」軸に平行に伸張する薄層を囲んでいる。３２で示している噴射ノズルは、ノズルプレート２８と定義されている同じ薄層内に設けられ、「Ｘ」軸に平行に伸張する線に沿って配置されている。モジュール２２を選択し駆動するためのチップドライバ２９と、インクの補助タンク３１も含まれている。
【００１９】
支持体、ノズルプレート２８及びタンク３１は、列の全てのモジュール２２が共有しており、「Ｘ」軸に平行に伸張している。プレート２７は、剛性のある絶縁性材料で作られており、モジュール２２の支持体として働く。
【００２０】
プレート２７は、プレート自体の厚さを貫通しタンク３１に接続されているスロット形の開口３３で画定されたインク用の送給ダクトを含んでいる。モジュール２２の列の「Ｙ」軸方向に後方のプレート上には、チップドライバ２９が取り付けられている。代わりに、既知の技法により、選択及び駆動の機能を個々のモジュール２２内の集積回路によって操作することもできる。
【００２１】
噴射モジュール２２は、プレート２７上に横並びに取り付けられており、開口３３と液密接続しているチャンバ２３を備えている。プレート２８は、モジュール２２に取り付けられ、モジュールのための、即ちチャンバ２３のための液密上部カバーを構成しており、ノズル３２が、モジュール２２の対応するチャンバ２３と液密接続している。
【００２２】
本発明による解決法の概念は、簡単に作ることができ且つそれぞれの機械加工工程の終了時に１つに組み立てることができる、（Ｙ軸方向に）寸法が短くなった側面３７と３８を有する複数の噴射モジュール２２を備えたヘッド２１を使用する印刷装置２０を構築することである。
【００２３】
プレート２７は、実質的にシート２６の印刷線の長さだけ伸張しており、スロット形の開口３３は、プレートに沿って、これも「Ｘ」軸に沿う印刷線の長さだけ、その前面に隣接して伸張している。
【００２４】
各モジュール２２は、長い前面３６と側面３７及び３８を有する結晶質シリコンの長方形のダイ３４で構成されている。既知の加工法を使って、選択回路を構成する活性構成要素がダイ３４上に作られる。次に、加熱要素即ち抵抗器２４、何れの図面にも図示していないが関係する相互接続部、Ｉ／Ｏパッド３９、及び感光性樹脂フィルム４１に関係する各層が作られ、感光性樹脂フィルム４１の中には、対応する加熱要素即ち抵抗器２４と整列したインク噴射チャンバ２３と、送給ダクト３５が作られている（図５及び図６）。
【００２５】
各種噴射モジュール２２は、印刷線に関係する長さに亘って接着とプレス加工でベースプレート２７に取り付けられている。具体的には、モジュールは、長い前面３６が互いに且つ「Ｘ」軸と平行に整列するように配置されている（図３）。モジュール２２と厚さが等しい対応物、即ちフレーム４２も、モジュール２２のエッジに隣接して、プレート２７上に接着されている。
【００２６】
ヘッド２１は、プレート２８を、その噴射ノズル３２が噴射チャンバ２３及び各抵抗器２４と正確に向かい合い、インクの滴が、シート２６上にノズルプレート２８の面に垂直な方向に噴射される（図２）ように、フレーム４２とモジュール２２の上方に取り付けることによって完成する、。
【００２７】
噴射モジュール２２は、例えば、幅が１．５−２．５ｍｍ、長さが８．４ｍｍ（１／３”）又は１２．４ｍｍ（１／２”）以上であり、何れの図面にも示していないが、４００から６００μｍの厚さの結晶質シリコンのウェーハで作られている。詳しくは、６”のディスクから、正味良品として約７００個のモジュールが作られる。ダイ３４には、チャンバ２３と抵抗器２４（図３、４、５）がエッジに隣接して前面に平行に、Ｉ／Ｏパッド３９が反対側の前面に沿って、そして活性構成要素が中央部分に、配置されている。
【００２８】
選択に関する論理回路、抵抗器２４、噴射チャンバ、Ｉ／Ｏパッド、内部相互接続部、及びインク用部分は、例えば、イタリア特許第１，２３４，８００号、又は本出願人が出願しているイタリア特許出願第ＴＯ２００１Ａ００１０１９号に記載の、当該技術分野では既知の構造工程に従って得ることができ、同特許、特許出願を参考文献としてここに援用する。
【００２９】
各モジュール２２（図４）では、チャンバ２３と抵抗器２４は、ノズル３２のピッチと等しいピッチ「Ｐ」を有しており、側面３７及び３８と末端のチャンバ２３の軸との間の距離は「０．５Ｐ」より僅かに小さいので、プレート２７を組み立てる際に、２つの隣接するモジュール２２の側面３７と３８の間に空間「Ｇ」を残すことができ、２つのモジュールのチャンバ間で整列関係と一定のピッチ「Ｐ」を確保することができる。
【００３０】
シリコン円板内に選択及び作動回路を形成し、チャンバ２３と送給チャネル３５が中に作られるポリマー層４１を堆積させ、通常の視覚及び電気試験の検査を行うのに続いて、モジュール２２は、個々のモジュールの寸法に一致する寸法の長方形の格子に従ってディスクを切断することにより分離される。
【００３１】
ベースプレート２７（図５）は、実質的に長方形で、互いに反対側の平坦で平行な表面によって境界が定められている。プレート２７は、剛性があり、電気的に絶縁性で、化学的に不活性で、熱膨張係数が結晶質シリコンの係数に近い、酸化アルミニウム又はホウケイ酸ガラスの様なシートで切断される。
【００３２】
例えば、材料は、何ら特殊な電気又は機械特性を有していない、「再加工」品として市場で知られている型式のシリコンでもよいが、熱的に安定しているセラミックコートを施した強化プラスチック金属（ＰＣＢ）を使用することもできる。
【００３３】
スロット形の開口３３は、繊細な構成要素を有していないので、精度に関する制約無しに得ることができる。サンドブラスト、レーザービーム、真空プラズマ、化学エッチング等の様な、当該技術分野で既知の何れかの方法で作ることができる。酸化アルミニウム又はセラミックの場合、スロットは、焼成前に成形することによって得ることができる。
【００３４】
はんだ付けパッド４３及び４４、相互接続トラック４６（例として示しているに過ぎない）及びＩ／Ｏパッド４７を中に形成するために、ベースプレート２７上に金属層が作られている。パッド４３及び４４は、モジュール２２のＩ／Ｏパッド３９への接続と、チップドライバ２９の端子とのはんだ付けに関係しており、Ｉ／Ｏパッド４７は、装置２０と何れの図面にも示していない印刷機のケーブルを接続するために設けられている。
【００３５】
支持体がセラミックか、又はプラスチック支持体（ＰＣＢ）の場合は金メッキされた銅であれば、パッド４３、４４及び４７と相互接続トラック４６は、厚膜でも薄膜でもよい。
【００３６】
対応物４２は、モジュール２２と同じ厚さの実質的に長方形の樹脂フレームであり、長方形の中央開口４８を有している。開口４８は、前面３６に平行に全ての噴射モジュール２２の全体寸法に対して相補的であり、最初のモジュールの側面３７と最後のモジュール２２の側面３８と部分的に又は全体的に境界を接するようになっている。
【００３７】
組み立て後、対応物即ちフレーム４２は、前面３６から或る距離に、即ち、スロット３３と連通し、感光性フィルム４１で作られた送給チャネル３５を通して噴射チャンバ２３と連通するインクの経路５０を形成できる、距離にある。対応物４２の厚さは、モジュール２２の厚さと同じで、それぞれの上面が確実に平坦な面を形成するので、ノズルプレート２８（図５）を容易に堅く接着することができる。
【００３８】
ノズルプレート２８は、カプトンＴＭで作られていて、ノズル３２に加えてスロット４９も含んでおり、スロット４９は、組み立て段階で、モジュール２２の側部及びヘッドの接合部と対応し、樹脂で満たされ液封状態を形成する。プレート２８は、テープをレーザーで、支持付属体を残してエッチングして作ることができる。或いは、プレート２８は、金メッキしたニッケルの薄い金属シートを電鋳することによって得ることもできる。
【００３９】
補助タンク３１は、開口３３と同じ長さの平行六面体の中空の本体によって画定されており、プレート２７の、モジュール２２が取り付けられているのと反対側の面上に配置されている。タンク３１は、内部に周知のスポンジの詰め物５１が入っており、開口３３と液密接続されていて、ヘッド２１の機能性を試験するためインクで満たすことができる。
【００４０】
装置２０は、更に、ヘッド２０に付帯して、弾性継手フィルター５２を通してタンク３１と接続するのに適した、取り外し式の主インクカートリッジ５３を備えている。継手フィルター５２は、ヘッド２１とカートリッジ５３の間の機械的な分離部、及びカートリッジ５３に対する密封式のフィルタ付連結部として働く。
【００４１】
装置２０の組み立ては、ヘッド２１に関し、モジュール２２がベースプレート２７に取り付けられる工程を含んでいる。具体的には、モジュールは、図４及び図５に示すようにエッジ３６がスロット形の開口３３に相対する整列状態を守りながら配置され、重合可能な接着剤によって液密状態に重ねられる。
【００４２】
対応物即ちフレーム４２は、位置決めされ、次いでプレート２７上に、上部がモジュール２２の表面と同一平面を成して、エッジ３６と共に、スロット形の開口３３に面するインクの経路５０を画定する状態で積み重ねられる。
【００４３】
次に、対応物４２上に接着剤が配置され、プレート２８が、モジュール２２上に、そして対応物４２上に、ノズル３２がチャンバ２３と向かい合うように配置される。次に、圧力と熱を加えて、対応物４２の接着剤とモジュール２２のフィルム４１を重合させ、プレート２８をモジュール２２、そして対応物４２にしっかりと接着させ、噴射チャンバ２３とインク経路５０の上部閉鎖面が形成される。
【００４４】
次に、スロット４９は、様々な構成要素の間の空間に対応して樹脂で満たされ、各要素が間違いなく機械的且つ液圧的に密封されるようにする。更に、補助タンク３１が、プレート２７にしっかりと、スロット形の開口３３と接続状態に取り付けられる。
【００４５】
ベースプレート２７の準備は、モジュール２２のＩ／Ｏパッド３９をベースプレート２７のはんだ付けパッド４３に電気的に接続し、チップドライバ２９をパッド４４にはんだ付けすると完了する。
【００４６】
何れの図面にも示していないが、平坦なケーブルが装置２０に接続され、説明したように、その端部をＩ／Ｏパッド４７にはんだ付けすることによって作られている。
作動状況にある印刷機では、弾性継手フィルター５２と平坦なケーブルは、モジュール２２とベースプレート２７から成る全体が、カートリッジ５３を静止させたまま、シート２６に関して横方向に動けるようにすることができる。
【００４７】
特許出願第ＴＯ２００１Ａ０００７０７号に記載されているのと同じやり方で、本発明の装置２０は、関係するヘッドは静止したままで、横方向の往復運動がシートに加えられる印刷機に使用することができる。
【００４８】
カートリッジ５３は、逐次印刷装置の、詰め替え能力があるインクカートリッジを交換するのに使われているのと同じ様な装置と、定期的に取り替えられる。
上記装置２０を準備する工程は、何ら特別な変更無しで、並行又は逐次−並行式カラー印刷グループを作るのに適している。図７に、番号５４で示すカラー印刷グループを示しており、装置２０のヘッド２１と同様の３つのヘッド２１ａ、２１ｂ及び２１ｃが、単一のプレート５６上に組み立てられており、それぞれ、三原色を備え且つ３つの補助タンク３１を通して連結されている３つのインクカートリッジ５７ａ、５７ｂ及び５７ｃ毎に、モジュール２２、関係する対応物４２及びノズルプレート２８の列を備えている。
【００４９】
各列のモジュール２２は、「Ｘ」軸に平行に整列しており、３つのヘッドは、「Ｙ」軸に沿って互いに前後に配置されている。モジュール２２は、相互接続トラックの数を最少にするように集積選択回路を備えた活性型である。
【００５０】
プレート５６は、「Ｘ」軸方向の長さが図６のプレート２７と同じであり、３つのスロット形の開口５８ａ、５８ｂ、５８ｃを備えており、それぞれ、開口３３と同じで、モジュール２２の３つの列にカートリッジのインクを供給する目的を有している。グループ５４の「Ｘ」軸方向の幅と全体の高さは、実質的に、カートリッジ５７ａ、５７ｂ、５７ｃの寸法によって、従ってカートリッジの有効容量によって決まる。
【００５１】
図８、図９及び図１０は、番号７３で示す逐次−並行式ヘッドを備えた本発明による印刷装置の変形例６１を、上下逆にして示しており、同じ部品には今までと同じ番号を付している。
【００５２】
ヘッド７３は、同じく、印刷線と平行な、即ち「Ｘ」軸に平行な一本の線上に配置されたノズル３２の列と整列している噴射モジュール２２を有している。これらのモジュールは、補助タンク３１から供給され、チップドライバ２９で駆動される。
【００５３】
この変形例では、ヘッド７３は、他方で、モジュール２２を組み立てるための、６２で示しているベースプレートと、フレーム６３と、ノズルプレート６４とを有している。
プレート６２は、モジュール２２用の支持要素を画定し、薄層６４は、噴射ノズル３２の列を画定している。プレート６２は、図６のプレート２７と同じ材料で作られており、タンク３１に接続されているスロット形の開口３３を含んでいるが、金属製の導電層は備えていない。噴射モジュール２２は、プレート６２に取り付けられており、フレーム６３は、モジュール２２を完全に取り囲んでいる開口６５を有している。
【００５４】
ノズルプレート６４は、モジュール２２とフレーム６３に取り付けられており、そのノズル３２は、モジュール２２のチャンバ２３と液圧的に接続されている。プレート６４は、「Ｙ」軸に沿って幅方向にＩ／Ｏパッド３９を越えて伸張しており、パッド３９上方のスロット６６と、チップドライバ２９を収容するための開口７０と、それぞれＩ／Ｏパッド３９に接続し、チップドライバ２９、相互接続トラック６９及びＩ／Ｏパッド７１の端子にはんだ付けするためのはんだ付けタブ６７及び６８とが、設けられている。
【００５５】
ヘッド７３は、様々な構成要素を接着するという点で、ヘッド２０と同じ方法で組み立てられる。しかしながら、この場合、モジュール２２のパッドとチップドライバ２９の端子の間の、Ｉ／Ｏパッド７１との電気的接続は、スロット６６と開口７０を通した、タブ６７と６８上の直接熱圧はんだ付けによって作られる。
【００５６】
勿論、装置６１は、三原色を備え且つ３つの補助タンク３１を通して連結されている３つのインクカートリッジ５７ａ、５７ｂ及び５７ｃ毎にモジュール２２の列を備え、且つ例えば単一のノズルプレート６４を備えている装置６１の３つのヘッドを、単一のプレート６２上に組み立てることによって、カラー印刷機グループ（何れの図面にも示していない）を形成するのに使用することもできる、
装置２０又は６１は、１／２”の２つのモジュール２２又は１／３”の３つのモジュールを使って、支払い伝票、ラベル及び１”幅の条片の様な小型の媒体を印刷するための小型で低コストの印刷機を作るのにも使用できるし、デジタルカメラと組み合わせて、又は関連する小型のアクセサリで、又は測定器具用に使用される１／２”の４つ又は８つのモジュールを備えた２”又は４”の印刷機に使用することもできる。
【００５７】
図１１は、一連のペーパーカード７８用のビン７７を伴う、３つのヘッド２１ａ、２１ｂ及び２１ｃを備えたカラー印刷グループ５４を使用する印刷機７６を示している。
印刷機７６は、３つのカートリッジ５７ａ、５７ｂ及び５７ｃ用の支持プレート７９を備えている。ガイド要素８１は、プレート５６と、ペーパーカード７８が印刷されている間のペーパーカード用の支持フレーム８２と、ヘッド２１ａ、２１ｂ及び２１ｃ用のシーリングプラグ８３ａ、８３ｂ及び８３ｃとの往復運動のために設けられている。
【００５８】
ペーパーカード７８の引き出し及び送給運動は、スキミングローラー８４、一対の送出ローラー８６、２つの中間ローラー及び２対の末端ローラー８８によって実行される。
ペーパーカード７８は、一番下のペーパーカードが、スキミングローラー８４の上にその全幅に亘って当たるようにビン７７の中に置かれる。
【００５９】
ローラー８４は、ペーパーカード７８をスキミングし、それを、フレーム８２と同一平面の送出ローラー８６の間に送るのに適している。送出運動では、ローラー８６は、ペーパーカード７８とその全幅に亘って係合するのに適しており、一方、ローラー８７と８８は、既知の技法によってペーパーカードのエッジと噛み合うことができる。
【００６０】
プラグ８３ａ、８３ｂ及び８３ｃは、フレーム８２内の開口に対応する十分な空隙を備えて部分的に収容されており、フレーム８２の下方に配置されたプレート８９に支持され垂直方向に運動できるようになっている。
【００６１】
印刷が終了すると、プレート８９が持ち上げられ、プラグ８３ａ、８３ｂ及び８３ｃが、ヘッド２１ａ、２１ｂ及び２１ｃのノズルをシールする。
装置２１、５４又は６１のヘッド２１又は７３の運動とノズルの駆動は、本出願人が出願した特許出願第ＴＯ２００１Ａ０００７０７号に記載の型式の印刷媒体の連続運動と組み合わせてもよい。
【００６２】
具体的には、装置５４の３つのヘッド２１ａ、２１ｂ、２１ｃを備えたカラー印刷グループ５４を使用する印刷機は、チップドライバ２９を通してノズルの駆動を制御し、関係するコマンドを媒体の運動及び往復台の往復運動に同期させる制御ユニットを備えている。
【００６３】
ヘッドの低い往復運動の周波数は、５から４０Ｈｚの間で選択され、２０Ｈｚ未満であるのが望ましい。この様にすれば、可動部品の発する騒音を低減できるばかりでなく、進行中の変位に対して印刷時間が瞬間に思える。
【００６４】
例示に過ぎないが、装置５４は、ヘッド２１ａ、２１ｂ、２１ｃのモジュール２２に、それぞれ特定の信号Ｓｔ１、Ｓｔ２、Ｓｔ３を供給し、各モジュール共通に、データチャネルＤａｔ、デコーダーチャネルＤｅｃ及び同期化配線Ｃｌｋを提供する（図１２ａ）。信号Ｓｔ１、Ｓｔ２及びＳｔ３を介して単一のモジュール２２が選択され、一方、選択されたモジュールの抵抗器２４は、Ｄａｔ及びＤｅｃチャネルを通して選択された回路によって起動される。
【００６５】
ピーク電流Ｉｍａｘを最小にし、自律的なバッテリー供給式の電源を使用できるようにするため、抵抗器２４（図１２ａ、１２ｂ、１２ｃ）は、順次グループＧｒ１、Ｇｒ２、Ｇｒｍで起動され、信号Ｓｔ１、Ｓｔ２、Ｓｔ３に関係付けられた期間は、異なる様に設定されており、好都合である。
【００６６】
或る使用例では、ヘッド２１ａ、２１ｂ、２１ｃは、６４０ドット、１／３００”ピッチで使用されており、関係する抵抗器は、４０の１６ブロックで駆動されている。ヘッド往復時間３３ｍｓｅｃ（３０Ｈｚ）で、ピッチ１／６００のドット８ラインを印刷することができる。１６個の抵抗器のグループの走査時間が２μｓなので、最小ラインを走査するためには、８０μｓ＝０．０８ｍｓ掛かり、三原色の１９２０ノズルの選択に、０．２４ｍｓ掛かる。
【００６７】
各抵抗器のピーク吸収量が０．０７Ａとすれば、グループの１６個の抵抗器に同時に電力供給するのに必要なピーク電流は、約１．１２Ａである。
考察した例では、ヘッドの往復運動は、決して印刷機の作動特性を悪化させることはない。実際、３０Ｈｚの往復運動周波数では、１行当たり約０．４ｍｓの時間とすることができ、従って、シートが対応する距離を移動するのに必要な時間の１／１６である。
【００６８】
従って、印刷媒体の連続運動に対して印刷時間は瞬間的であると考えることができるので、インクをシート上に配置することに不都合は無い。
１／３００”のノズル解像度は、モジュール２２の機械加工及び位置決め許容値を実行可能なものにしている。往復式のヘッド運動を伴わない並行印刷の場合、印刷解像度はノズルの解像度と同じである。
【００６９】
逐次−並行印刷モードの場合、上記引用特許出願第ＴＯ２００１Ａ０００７０７号に記載のように、装置２０、５４、６１のシートに対する運動次第で、全体解像度はノズルの解像度より相当大きくなるが、簡素化のため、この場合、ノズルは、全て単一線上に配置されている。
【００７０】
低コストの印刷機を作るためには、ピッチが１／３００”未満のノズルを備えたモジュールを使用すると、往復運動の振幅が大幅に増す。
更に、モジュール２２の末端のチャンバと、関係するノズルとを無くして、これらの欠けたノズルに関係するドットを、本出願の印刷方法に従って印刷するようにすることもでき、そうすると、組み立ての精度を更に簡単にすることができる。
【００７１】
以上のことから、本発明による印刷装置が先行技術の印刷装置に対して数多くの利点を提供することは、明らかである。実際、これらの装置は、送給スロットがモジュールと別々になっており、従来の製造技法に求められる精度及び高品質仕上げに関する制約が無いので、製造が簡単で信頼性の高いものになる。新しい装置は、作動モジュールに生産性を低くする原因となっているスロットが無く、脆くなく、各ウェーハに多数のチップを備えさせることができ、従ってコストが下がるので、安く作ることができ、且つ小型にすることもできる。
【００７２】
勿論、本発明の原理を損なうことなく、インクジェットヘッドを備えた印刷装置の実施形態及びその構造上の詳細事項は、全く制約する意図のない例として挙げた上記説明及び例示に関して、本発明の範囲を逸脱することなく、相応に変更を加えることができる。
【図面の簡単な説明】
【００７３】
【図１】本発明による、並行又は逐次−並行で作動するヘッドを有するインクジェット印刷装置の概略図である。
【図２】図１の装置の概略図である。
【図３】本発明の装置の２つの構成要素を示している。
【図４】図３の構成要素の拡大配置図である。
【図５】図３の断面の詳細を拡大して示している。
【図６】図１の印刷装置の分解組立図である。
【図７】本発明による、並行又は逐次−並行で作動するカラー印刷グループを示している。
【図８】本発明の印刷装置の変形例の概略図である。
【図９】図８の装置の概略断面を示している。
【図１０】図８の変形例の分解組立図を示している。
【図１１】本発明による印刷装置を使用する印刷機の概略図である。
【図１２】図１２ａ、１２ｂ及び１２ｃは、本発明による印刷装置の書き込み及び作動線図を示している。
【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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【国際調査報告】
2006502023.tif 000015
2006502023.tif 000016
2006502023.tif 000017
2006502023.tif 000018
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