(57)【要約】  プリントバーは、取付けアセンブリと、取付けアセンブリに取り付けられた複数のドロップ・オン・デマンドインクジェットプリントモジュール（１）とを有する。モジュール（１）は、インクを連続的に循環させるための導管を有する。各モジュール（１）は、ドロップ・オン・デマンドインクジェットプリントヘッド（１０）と、プリントヘッド（１０）に割り当てられた、インク圧力を制御するための局所的なエレメント（２０）とを有する。プリントバーは、さらに、インク圧力およびプリントヘッド（１０）によるインク放出を制御するために局所的なエレメント（２０）を制御するための、モジュール（１）のプリントヘッド（１０）に割り当てられた制御回路を有する。高い周波数における最適な印刷結果は、全てのプリントヘッド（１０）から得られてもよい。なぜならば、プリントヘッド（１０）に供給されるインクは、局所的に所望の圧力にもたらされるからである。モジュール式ビルドアップが達成され、これは、新たなプリンタが、容易に設計され、利用可能に保持される比較的少数のコンポーネントから構成され得ることを意味する。メンテナンスは、同様に容易にされる。スケーラビリティが優れている。
2018520921.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
プリントバーであって、取付けアセンブリと、該取付けアセンブリに取り付けられた複数のドロップ・オン・デマンドインクジェットプリントモジュールとを備え、該モジュールは、インクを連続的に循環させるための導管を有し、前記モジュールはそれぞれ、
ａ）ドロップ・オン・デマンドインクジェットプリントヘッドと、
ｂ）該プリントヘッドに割り当てられた、インク圧力を制御するための局所的なエレメントと、を有し、
前記プリントバーは、前記インク圧力および前記プリントヘッドによるインク放出を制御するために前記局所的なエレメントを制御する、前記モジュールの前記プリントヘッドに割り当てられた制御回路をさらに有する、プリントバー。
【請求項２】
前記モジュールはそれぞれ、前記プリントヘッドに割り当てられた局所的な脱気装置をさらに有することを特徴とする、請求項１記載のプリントバー。
【請求項３】
前記局所的な脱気装置は、中空の繊維束を有することを特徴とする、請求項２記載のプリントバー。
【請求項４】
前記モジュールのそれぞれは、前記プリントヘッドに割り当てられた局所的なインク加熱装置をさらに有することを特徴とする、請求項１から３までのいずれか１項記載のプリントバー。
【請求項５】
前記モジュールのそれぞれは、前記プリントヘッドの可変のインク需要において前記インク圧力を平衡させるための局所的なインクバッファをさらに有することを特徴とする、請求項１から４までのいずれか１項記載のプリントバー。
【請求項６】
前記インクを前記モジュールに提供するための、前記複数のモジュールに接続されたインクマニホールドをさらに備える、請求項１から５までのいずれか１項記載のプリントバー。
【請求項７】
前記マニホールドは、インクを供給するための第１のダクトと、インクを戻すための第２のダクトと、フラッシング流体のための第３のダクトとを有し、前記第１のダクト、前記第２のダクトおよび前記第３のダクトは、前記マニホールドの長手方向に互いに平行に延びており、外部ラインの接続のための管形フィッティングは、外部ラインが接続される前記第１のダクト、前記第２のダクトおよび前記第３のダクトに対してほぼ垂直に延びていることを特徴とする、請求項６記載のプリントバー。
【請求項８】
前記第１のダクト、前記第２のダクトおよび前記第３のダクトの長手方向開口は、前記マニホールドの前面内へ通じていることを特徴とする、請求項７記載のプリントバー。
【請求項９】
集積回路を冷却するためのほぼ平坦な冷却面を有する冷却コンポーネントは、前記マニホールドと一体的に形成されていることを特徴とする、請求項６から８までのいずれか１項記載のプリントバー。
【請求項１０】
前記マニホールドは、三次元プリンティングプロセスによって製造されていることを特徴とする、請求項６から９までのいずれか１項記載のプリントバー。
【請求項１１】
前記複数のモジュールは、線形軸線に沿って可動に前記取付けアセンブリに取り付けられていることを特徴とする、請求項１から１０までのいずれか１項記載のプリントバー。
【請求項１２】
前記制御回路は、前記割り当てられたプリントヘッドによって印刷される画像データの調整のためのモジュールを有することを特徴とする、請求項１から１１までのいずれか１項記載のプリントバー。
【請求項１３】
前記プリントモジュールのそれぞれは、インク供給構成とフラッシング構成との間で切り替えるための局所的な弁をさらに有する、請求項１から１２までのいずれか１項記載のプリントバー。
【請求項１４】
前記インク圧力を制御するための前記局所的なエレメントは、膜ポンプであることを特徴とする、請求項１から１３までのいずれか１項記載のプリントバー。
【請求項１５】
取付けアセンブリと、該取付けアセンブリに取り付けられた複数のインクジェットプリントモジュールとを有し、各モジュールは、インクジェットプリントヘッドを有し、プリントバーは、前記インクジェットプリントヘッドを支持するための前記取付けアセンブリの支持構造内に配置されたダクトを含む熱交換流体回路を含む、所定の温度を維持するためのシステムを有する、特に請求項１から１４までのいずれか１項記載のプリントバー。
【請求項１６】
前記取付けアセンブリの前記支持構造は、前記プリントヘッドを取り付けるためのキャリヤを有することを特徴とする、請求項１５記載のプリントバー。
【請求項１７】
前記熱交換流体回路の第１のダクトは、前記キャリヤ内に配置されていることを特徴とする、請求項１６記載のプリントバー。
【請求項１８】
１つの熱交換流体ラインが、前記取付けアセンブリに取り付けられた前記インクジェットプリントヘッドを順次に通過していることを特徴とする、請求項１５から１７までのいずれか１項記載のプリントバー。
【請求項１９】
前記熱交換流体回路は、インクを前記モジュールに提供するためにマニホールド内に配置されたダクトを有することを特徴とする、請求項１５から１８までのいずれか１項記載のプリントバー。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、取付けアセンブリと、取付けアセンブリに取り付けられた複数のドロップ・オン・デマンドインクジェットプリントモジュールとを有するプリントバーに関する。
【０００２】
背景技術
インクジェットプリンタは、インク供給部から、ノズルを有するプリントヘッドまでのインク経路を有し、ノズルからインク滴が噴出される。インク滴噴出は、アクチュエータ、例えば、圧電式デフレクタ、熱的気泡ジェット発生器または静電的に撓まされるエレメントによって、インク経路においてインクを加圧することによって制御することができる。典型的なプリントヘッドは、インク経路および関連するアクチュエータの対応する配列を備えるノズルのラインまたは配列を有し、各ノズルからの滴噴出を独立して制御することができる。いわゆる“ドロップ・オン・デマンド”プリントヘッドでは、各アクチュエータは、滴を媒体における特定の位置に選択的に噴出するように発射される。プリントヘッドおよび媒体は、印刷作業の間、互いに対して移動していることができる。
【０００３】
より大きな印刷幅を可能にするために、多くの市販のインクジェットプリンタは、プリントバーを有し、このプリントバーは、取付けアセンブリと、取付けアセンブリに取り付けられた複数のプリントヘッドとを有し、典型的には線形または互い違いの関係で配置されている。プリンタは、複数のプリントバーを有してもよい。
【０００４】
例えば、米国特許出願公開第２００７／００７０１０３号明細書（コニカ・ミノルタ）は、ラインタイプインクジェットプリンタに関し、この場合、複数のインクノズルは、印刷媒体の幅に対応する長さにわたって配置されている。このインクジェットプリンタは、各ヘッド用の駆動信号生成回路を有し、この駆動信号生成回路は、タイミング信号に従う時間間隔でインク粒子を排出するための信号を出力する。ラインヘッドには、互い違いに配置された複数のヘッドモジュールが設けられており、各ヘッドモジュールは、複数のプリントヘッドのセットから構成されており、各ヘッドは、ヘッド位置調節機構を有する。インクは、圧力ポンプによって中間タンクへ供給される。中間タンクからは、インクはフィルタを通過し、全てのヘッドモジュールに共通のインク流路へ供給される。前記文献は、ヘッドモジュール全体ではなく、プリントヘッドのみを交換することを提案している。ヘッド位置調節機構のおかげで、交換されたヘッドの再調節に要する時間が短縮される。
【０００５】
全てのプリントバー用の中央インク供給部を有するので、中央供給部のためのおよびプリントヘッド自体を含む局所的なプリントバーおよびプリントヘッドのためのスペア部品が、利用可能に保持されなければならない。さらに、中間タンクおよび比較的長い導管を介してインクカートリッジから全てのプリントヘッドにインクが確実に供給されるように特定のプリンタ、特にその中央インク供給部を設計することは、特に高い印刷周波数が達成されるならば、要求される課題である。これは、従来のように設計されたプリンタとは異なる構成を有する新規のプリンタを設計および構成することおよびプリンタのメンテナンスが、時間の浪費でありかつ高価であることを意味する。
【０００６】
発明の概要
本発明の課題は、インクジェットプリンタの設計、ビルドアップおよびメンテナンスを容易にする、冒頭に言及した技術分野に属するプリントバーを生み出すことである。
【０００７】
発明の解決手段は、請求項１の特徴によって明示されている。発明によれば、モジュールは、インクを連続的に循環させるための導管を有し、プリントバーの各モジュールは、
ａ）ドロップ・オン・デマンドインクジェットプリントヘッドと、
ｂ）プリントヘッドに割り当てられた、インク圧力を制御するための局所的なエレメントと、を有する。
【０００８】
プリントバーは、プリントヘッドによるインク圧力およびインク解放を制御するために局所的なエレメントを制御するための、モジュールのプリントヘッドに割り当てられた制御回路をさらに有する。
【０００９】
プリントバーは、少なくとも２つのインクジェットプリントモジュールを有し、各モジュールはプリントヘッドを有する。モジュールの好適な数は、４つ以上である。プリンタは、大きな印刷幅を実現するために、例えば線形の関係で配置された複数のプリントバーを有してもよい。
【００１０】
インクポンプなどの、インク圧力を制御するための１つの機構がインクを複数のドロップ・オン・デマンドプリントヘッドへ供給する従来技術とは対照的に、各モジュールは、関連する（１つの）ドロップ・オン・デマンドプリントヘッドのみならず、インク圧力を制御するための、すなわち、このプリントヘッドに供給されるインクを（排他的に）処理するための局所的なエレメントも有する。局所的なエレメントは、モジュールの一部であり、エレメントおよびプリントヘッドは、共通の構造によって機械的に支持されており、モジュール全体が交換されると、これらは両方とも交換される。
【００１１】
プリントバーは、プリントバーの特定のプリントヘッドに割り当てられた制御回路をさらに有する。制御回路のコンポーネントは、個々のモジュールに配置され、それぞれのプリントヘッドに割り当てられてもよい。制御回路の全てのまたは幾つかのコンポーネントは、プリントバーの複数のプリントヘッドに割り当てられてもよい。この場合、プリントヘッドは、好適には、プリントバーの取付けアセンブリに取り付けられている。
【００１２】
高い周波数における最適な印刷結果は、全てのプリントヘッドから得られてもよい。なぜならば、プリントヘッドに供給されるインクは、局所的に準備される、すなわち所望の圧力にもたらされるからである。制御回路も個々のプリントバーに割り当てられていることにより、モジュール式ビルドアップが達成され、これは、新規のプリンタが、容易に設計され、利用可能に保持される比較的少数のコンポーネントから形成され得ることを意味する。プリンタのサイズは、容易にスケールアップされ得る。メンテナンスは、同様に容易にされている。
【００１３】
好適には、各モジュールは、プリントヘッドに割り当てられた局所的な脱気装置をさらに有する。再び、これは局所的な準備を可能にし、ひいては、最適な印刷結果および完全なスケーラビリティを可能にする。
【００１４】
択一的に、複数のプリントヘッドに供給されるインクは、１つのデガッサによって脱気される。このデガッサは、例えば、プリントバーに割り当てられているか、プリントバーに割り当てられたプリントヘッドのサブセットに割り当てられていてもよい。
【００１５】
好適には、脱気装置は、中空の繊維束を有する。これは、コンパクトなデガッサモジュールを使用して気泡を有効に除去することを可能にする。
【００１６】
有利には、各モジュールは、プリントヘッドに割り当てられた局所的なインク加熱装置をさらに有する。プリントヘッドの近くに加熱装置を有することは、異なるプリントヘッドにおいて均一なインク温度を保証し、したがって、最適な印刷結果を可能にする。
【００１７】
択一的に、複数のプリントヘッドに供給されるインクは、１つのインク加熱装置によって所望の温度にもたらされる。この装置は、例えば、プリントバーに割り当てられているか、プリントバーに割り当てられたプリントヘッドのサブセットに割り当てられていてもよい。
【００１８】
有利には、各モジュールは、プリントヘッドの可変のインク需要においてインクを平衡させるための局所的なインクバッファをさらに有する。インクバッファは、ばね付勢された膜を有してもよく、膜は、プリントヘッドによって引き込まれるインクの速度が高いとき、バッファリザーバの体積を一時的に減じることを可能にする。インク速度が低下すると、膜は、ばねにより、通常の形態を採り、インクバッファの体積はその通常の値へ戻る。
【００１９】
好適には、インクバッファは、プリントヘッドの上流に配置されているのに対し、ポンプは、プリントヘッドの下流に配置されている。
【００２０】
好適には、プリントバーは、インクをモジュールに提供するために、複数のモジュールに接続されたインクマニホールドをさらに有する。マニホールドは、プリントバーのモジュールにインクを提供する。通常、マニホールドは、使用されなかったインクも戻す。インクを供給しかつ戻すこと以外に、マニホールドは、別の目的のために働いてもよく、例えば、冷却流体を案内するためのライン、プリントヘッドなどのシステムのコンポーネントをフラッシングするための流体を案内するためのライン、通気のためのライン、真空ラインなどを有する。さらに、マニホールドは、プリントバーの機械的安定性に貢献してもよい。
【００２１】
有利には、マニホールドは、インクを供給するための第１のダクトと、インクを戻すための第２のダクトと、フラッシング流体のための第３のダクトとを有し、第１のダクト、第２のダクトおよび第３のダクトは、マニホールドの長手方向に互いに平行に延びており、外部ラインの接続のための管形フィッティングは、外部ラインが接続される第１のダクト、第２のダクトおよび第３のダクトに対してほぼ垂直に延びている。
【００２２】
このジオメトリは、フィッティングへの優れたアクセスを備えるマニホールドの極めてコンパクトなビルドアップを可能にする。好適には、ダクトおよびマニホールド自体は、長手方向に沿ってほぼ一定の断面を有する。例えば、上述の目的のための別のダクトは、前記第１、第２および第３のダクトと同様に配置されてもよい。目的に応じて、ダクトの断面は互いに異なってもよく、これは、断面形状および寸法に言える。
【００２３】
好適には、第１のダクト、第２のダクトおよび第３のダクトの長手方向開口は、マニホールドの前面に通じている。これは、コンパクトで、容易に製造され得る、単純なジオメトリに対応する。さらに、マニホールドの前面は、端部片によって閉鎖されるか、例えば、隣接するプリントバーまたは外部の供給および戻りラインの別のマニホールドへの接続を可能にするインターフェースコンポーネントと接続されてもよい。
【００２４】
好適な実施の形態では、集積回路を冷却するためのほぼ平坦な冷却面を有する冷却コンポーネントが、マニホールド、特に、第１、第２および第３のダクト（および存在するならば別のダクト）と一体的に形成されている。これは、冷却コンポーネントの単純な接続およびマニホールド全体のコンパクトなジオメトリを可能にする。特に、集積回路は、フィールド・プログラマブル・ゲート・アレイ（ＦＰＧＡ）などのプリントバーの他のコンポーネントの作動を制御するためのコンポーネントである。マニホールドから独立したコンポーネントを含む別の冷却コンポーネントが存在してもよい。これらの別のコンポーネントは、一体化された平坦な冷却面と同じ冷却回路に直列に組み込まれてもよい。
【００２５】
有利には、マニホールドは、三次元プリンティングプロセスによって製造される。このようなプロセスは、複雑なジオメトリの実現を可能にする。特に、全てのダクトおよびフィッティングは、一回の作業において製造され得る。コネクタ、シーリングなどの数は、最小限に減じられてもよい。
【００２６】
マニホールドに加えて、プリントバーの別のコンポーネントが全体的または部分的に三次元プリンティングによって製造されてもよい。一例として、デガッサのハウジング、機械的な支持部、プリントヘッドのためのキャリヤなどの、プリントモジュールの多くのコンポーネントが、三次元プリンティングによって製造されてもよい。これらのコンポーネントは、プリントモジュールの機械的な安定性を高めるためにおよびプリントモジュールの重量を減じるために一体的に形成されてもよい。
【００２７】
好適には、複数のモジュールは、線形軸線に沿って可動に取付けアセンブリに取り付けられている。このことは、大きな幅にわたって継目のない印刷を保証するためにプリントヘッドの長手方向位置を容易に調節することを可能にする。通常、所要の調節行程は小さくなる。しかしながら、位置決め精度および安定性は極めて高くなければならない。
【００２８】
好適には、制御回路は、割り当てられた１つまたは複数のプリントヘッドによって印刷される画像データの調整のためのモジュールを含む。モジュールは、専用のハードウェアコンポーネント、専用のソフトウェアまたはハードウェアおよびソフトウェアの組合せによって構成されてもよい。リアルタイムでプリントバーおよび／またはモジュールのレベルにおける調整を行うことは、中央レベルにおいて要求される計算負荷を低減することを可能にする。さらに、別のプリントヘッドまたはプリントバーが追加されると、インクジェットシステムは自動的にスケーリングし、これは、プリントバーまたはプリントヘッドの数とは無関係に、ほぼ同じ中央処理コンポーネントが使用され得ることを意味する。さらに、局所的な回路が、プリントモジュールまたはプリントバーにおいて使用される特定のプリントヘッドに合わせてチューニングされてもよく、これは、特に高い周波数において最適な印刷結果が達成され、中央レベルにおいてより少ない変更が必要とされることを意味する。
【００２９】
有利には、各プリントモジュールは、インク供給構成とフラッシング構成とを切り替えるための局所的な弁をさらに有する。このことは、特定のプリントモジュールのインクラインを容易にフラッシングすることを可能にする。プリントヘッドの直近に配置された局所的な弁は、インクの不要な廃棄を回避する。
【００３０】
好適には、インク圧力を制御するための局所的なエレメントは、膜ポンプである。このタイプのポンプは、コンパクトで、プリントヘッドにインクを局所的に供給するのに特によく適していることが分かっている。その他の解決手段が可能である。圧力環境に応じて、インク圧力を制御するための局所的なエレメントは、メニスカスまたは制御可能な弁によって構成されていてもよい。
【００３１】
有利には、プリントバーは、取付けアセンブリと、取付けアセンブリに取り付けられた複数のインクジェットプリントモジュールとを有し、各モジュールは、インクジェットプリントヘッドを有し、プリントバーは、インクジェットプリントヘッドを支持するための取付けアセンブリの支持構造内に配置されたダクトを含む熱交換流体回路を含む、所定の温度を維持するためのシステムを有する。このことは、インクジェットプリントヘッドを所望の温度に効率的にもたらすことを可能にし、これにより、全てのプリントヘッドにおいて均一な条件を保証し、ひいては、全印刷幅に沿った均一な印刷を可能にする。
【００３２】
ダクトは、ベースボディまたは支持構造の別の構成部材内のキャビティによって構成されていてもよい。ダクトは、支持構造に固定して取り付けられた付加的な管または両者の組合せによって構成されていてもよい。
【００３３】
このようなシステムを有することは、インク圧力を制御するための局所的なエレメントを有する、本発明によるプリントバーに関して特に有利である。しかしながら、このようなシステムは、このコンポーネントの機能が（部分的に）集中化された装置によって行われる他のプリントバーに関して使用されてもよい。
【００３４】
好適な実施の形態では、取付けアセンブリの支持構造は、プリントヘッドを取り付けるためのキャリヤを有する。これらは、プリントヘッドを収容するための収容部を提供する特定のエレメントである。特に好適には、各プリントヘッドが個々のキャリヤに割り当てられている、すなわち、各キャリヤは、１つのプリントヘッドを収容するための１つの収容部を有する。この場合、プリントバーにおけるキャリヤの数は、プリントバーのプリントヘッドの数に対応する。
【００３５】
有利には、熱交換流体回路の第１のダクトはキャリヤ内に配置されている。このことは、プリントヘッドを直接に保持しているエレメントの温度を制御することを可能にし、すなわち、プリントヘッドの温度が正確に制御され得る。
【００３６】
発明の１つの実施の形態では、支持構造は、モジュールがリニアガイドに沿って長手方向に可動に、インクジェットプリントヘッドを取り付けるためのキャリヤを支持するためのリニアガイドを有し、熱交換流体回路は、長手方向に延びる、リニアガイド内に配置された第２のダクトを有する。
【００３７】
リニアガイドを採用することは、プリントバーのために要求されるスペースを増大することなく熱交換流体の効率的な分配を可能にする。さらに、リニアガイド自体も、所望の温度にもたらされ、これにより、インクジェットプリントヘッドを支持する機構の位置的な安定性を高める。
【００３８】
この実施の形態の１つの変化態様では、キャリヤおよびリニアガイドには、熱交換流体回路のダクトが設けられている。
【００３９】
好適には、リニアガイドは、２つの長手方向の中空のレールを有し、第２のダクトは中空のレール内に配置されており、インクジェットプリントヘッドのキャリヤは、レールに摺動可能に取り付けられており、半径方向のボアが、長手方向の中空のレールに設けられており、第２のダクトに通じている。半径方向のボアは、レールと相互作用するキャリヤの表面に設けられたオリフィスと協働する。所要の調節行程が小さいことにより、冷却流体の損失に対するシーリングは、決定的ではない。キャリヤの位置がレールに対して僅かに変化させられたとしても、レールとキャリヤとの間の流体接続は依然として存在する。両レールまたは単に１つのレールに、第２のダクトが設けられていてもよい。両レールが使用されるならば、レールの一方は、熱交換流体を供給するために使用されてもよく、それに対して、他方のレールは、熱交換流体を戻すために使用される。
【００４０】
択一的な実施の形態では、長手方向の中空のレールは、熱交換流体回路に接続された中空のレールに沿って延びるダクトによって提供されてもよいが、熱交換流体をインクジェットプリントヘッドのキャリヤと直接に交換しない。中空のレールのダクトは、例えば、キャリヤの上流および／または下流において、キャリヤに割り当てられた全セクションと直列接続していてもよい。
【００４１】
好適な実施の形態では、１つの熱交換流体ラインは、取付けアセンブリに取り付けられたインクジェットプリントヘッドを順次に通過する。
【００４２】
好適には、熱交換流体回路は、インクをモジュールに提供するためのマニホールド内に配置されたダクトを有する。特に、これらのダクトは、マニホールドのインクラインに対して平行に延びている。これは、マニホールドにおいて搬送されるインクが、ほぼ搬送経路全体に沿って均一の温度にもたらされることを保証する。さらに、このことは、プリントバー全体のジオメトリを単純化し、チューブまたは管の数を減じることを可能にする。集積回路を冷却するためのほぼ平坦な冷却面を有する前記冷却コンポーネントなどの、熱交換のための別の装置が、熱交換流体回路に組み込まれてもよい。
【００４３】
発明の好適な実施の形態では、それぞれの個々のプリントモジュールは、取付けアセンブリにモジュールを可動に支持するためのキャリヤを有する。プリントヘッドはキャリヤに取り付けられており、インク圧力を制御するための局所的なエレメントは、プリントヘッドに機械的に取り付けられている。
【００４４】
その他の有利な実施の形態および特徴の組合せが、以下の詳細な説明および請求項の全体から得られる。
【００４５】
図面の簡単な説明
実施の形態を説明するために図面が用いられる。
【図面の簡単な説明】
【００４６】
【図１】本発明によるプリントバーの１つの実施の形態の斜視図である。
【図２】プリントバーの後側の側面図である。
【図３】プリントバーのプリントモジュールの斜視分解図である。
【図４】プリントバーの冷却システムのコンポーネントの斜視図である。
【図５】冷却システムにおける液体流の概略図である。
【図６】プリントモジュールのプリントヘッドキャリヤの平面図である。
【図７Ａ】２つの端部片が取り付けられたプリントバーのマニホールドの斜視図である。
【図７Ｂ】マニホールドの断面図である。
【図７Ｃ】端部片を備えるマニホールドの側面図である。
【００４７】
図面において同じ構成部材には同じ参照符号が付されている。
【００４８】
好適な実施の形態
図１は、本発明によるプリントバーの１つの実施の形態の斜視図であり、図２は、プリントバーの後側の側面図である。
【００４９】
プリントバー１００は、フレーム１０１を有する。フレーム１０１は、フレーム１０１の横方向部分を構成する、平行に配置された２つのベースプレート１１０，１２０と、ベースプレート１１０，１２０を接続するバックプレート１０２とを有する。下端部において、２つのベースプレート１１０，１２０は、長手方向レール１３０，１４０によって互いに接続されている。マニホールド１５０は、上端部において２つのベースプレート１１０，１２０を接続しており、これにより、フレーム１０１の別の構造エレメントを構成している。４つのプリントモジュール１．１〜１．４がフレーム１０１に取り付けられている。
【００５０】
マニホールド１５０の上部において、プリントバー１００は、鉛直方向の接続パネル１６０と、フレーム１０１の面積内に水平に延びる回路基板１７０と、回路基板１７０の上方に配置された冷却プレート１８０とを支持しており、冷却プレートの面積は、回路基板１７０およびフレーム１０１の面積にほぼ相当する。冷却プレート１８０は、ファイヤーパルス発生器を含む、回路基板１７０上の回路を冷却する。接続パネル１６０は、プリントバー１００をインクジェットプリンタの中央制御ユニットに連結するデータライン１６２を接続するための複数のコネクタ１６１を特徴とする。
【００５１】
ハイドロリックコネクタは、プリントバー１００のフレーム１０１のバックプレート１０２からアクセス可能である。ハイドロリックコネクタは、以下を含む：
−インクのための２つの供給ライン１９１．１，１９１．２；
−インクのための２つの戻りライン１９２．１，１９２．２；
−通気供給ライン１９３および通気戻りライン１９４；
−冷却供給ライン１９５および冷却戻りライン１９６；
−真空ライン１９７；および
−フラッシュライン１９８。
【００５２】
図１〜図７に関連して説明される実施の形態は、以下でより詳細に説明されるように、プリントモジュールのうちの２つ１．１，１．２；１．３，１．４にそれぞれ供給する２つの別個のインク供給部を有する。択一的な実施の形態は、全てのプリントモジュール１．１〜１．４のために１つのインク供給部のみを有してもよいことに留意されたい。
【００５３】
コネクタは、以下でより詳細に説明されるように、直接的にまたはチューブによってマニホールド１５０のそれぞれの導管に接続されている。
【００５４】
図３は、プリントバーのプリントモジュールの斜視分解図である。プリントモジュール１は、公知の圧電式ドロップ・オン・デマンドインクジェットプリントヘッド１０を有する。これは、インクを噴出するためのノズルの配列１２を備えるベースプレート１１を特徴とする。インクは、プリントヘッド１０の上部に配置された膜ポンプ２０によって供給される。プリントヘッド１０のインク供給部および戻りコネクタ１３，１４はそれぞれ、分配モジュール３０によって、ポンプ２０または戻りラインに接続されている。
【００５５】
デガッサ４０は、分配モジュール３０に取り付けられている。デガッサ４０は、中空の繊維束を有し、真空ラインに接続されている。デガッサ４０に供給されるインクは、その前に、ヒータ５０によって所望の温度にもたらされている。ヒータ５０のハウジング５１は、上部においてインターフェースボード６０を支持している。プリントモジュール１は、さらに、インク供給構成とフラッシング構成との間の切り替えのために、分配モジュール３０に組み込まれた弁７０を有する。
【００５６】
インクバッファ７５は、ヒータ５０の後に流体接続されて配置されている。インクバッファ７５は、ばね付勢された膜を有し、膜は、プリントヘッドによって引き込まれるインクの速度が高いとき、バッファリザーバの体積を一時的に減じることを可能にする。このことは、プリントヘッドセクションにおけるインク圧力を平衡させることを可能にする。インク速度が低下すると、膜は、ばねにより、通常の形態を採り、インクバッファ７５の体積はその通常の値へ戻る。
【００５７】
本発明によるプリントバーの冷却システムは、図４〜図７に関連して説明される。図４は、プリントバーの冷却システムのコンポーネントの斜視図であり、図５は、冷却システムにおける液体流の概略図である。
【００５８】
プリントバー１００に関して、冷却システムは、冷却されるコンポーネントを順次に通過する１つの回路を有する。冷却流体は、プリントヘッドの外部の公知の熱交換装置から、横方向ベースプレート１１０のうちの１つに設けられた供給コネクタ１１１に供給される。ベースプレート１１０内の導管は、ベースプレート１１０の内側に配置されたコネクタ１１２に通じている。可撓性の管１３１．１は、コネクタ１１２を、第１のキャリヤ２００．１の供給コネクタに連結している。冷却流体は、以下でより詳細に説明されるように、キャリヤ内の導管そしてさらに可撓性の管１３１．２，１３１．３，１３１．４を使用して、キャリヤ２００．１，２００．２，２００．３，２００．４を順次に通って案内される。
【００５９】
最後のキャリヤ２００．４は、別の可撓性の管１３１．５によってマニホールド１５０の供給コネクタに接続されている。マニホールド１５０の供給コネクタは、マニホールド１５０に沿って延びるラインに連結されており、これにより、冷却流体は、平行にまたは向き合って延びるマニホールド１５０の他のラインと熱を交換する。マニホールドの他方の端部において、ラインは第２のラインに接続されており、この第２のラインは、反対方向へ戻るように延びており、以下でより詳細に説明されるようなＦＰＧＡ冷却器を通過する。
【００６０】
マニホールド１５０のそれぞれのラインの端部は、冷却プレート１８０の供給コネクタ１８１に連結された管１８２に接続されている。別の管１８４は、冷却プレート１８０の戻りコネクタ１８３をサイドプレート１１０のコネクタ１１９に接続している。このサイドプレート１１０内に配置された導管は、サイドプレート１１０の側面に配置された戻りコネクタ１１８にコネクタ１１９を接続している。
【００６１】
図６は、プリントモジュールのプリントヘッドキャリヤの平面図である。キャリヤ２００は、保持セクション２１０と、保持セクション２１０の両側に配置された第１の管状セクション２２０および第２の管状セクション２３０とを有する。各管状セクション２２０，２３０は、互いに平行に延びるボア２２１，２３１を有する。それらのジオメトリは、キャリヤ２００が２つのレール１３０，１４０上に摺動可能に支持されるように、２つのレール１３０，１４０（図４参照）と協働し得るように選択されている。保持セクション２１０は、円形の開口２１１を有し、この開口２１１は、プリントヘッド（図１参照）の対応するセクションを収容するように設計されている。プリントモジュールの別のコンポーネントは、プリントヘッド（図３参照）に機械的に連結されており、したがって、キャリヤ２００によっても保持されている。
【００６２】
キャリヤ２００は、レール１３０，１４０に対するキャリヤ２００の位置を機械的に調節するための別のエレメントを有する。これらのエレメントの特定の設計は、本発明にとって無関係である。
【００６３】
円形の開口２１１を包囲する保持セクション２１０は、送込みコネクタ２２２から送出しコネクタ２２３へ通じる導管２１２を有する。両コネクタ２２２，２２３は、レール１３０のうちの１つを収容するボア２２１の領域に配置されている。導管２１２は、実質的に開口２１１の全周を包囲している。
【００６４】
図７Ａは、２つの端部片が取り付けられたプリントバーのマニホールドの斜視図であり、図７Ｂは、マニホールドの断面図を示しており、図７Ｃは、端部片を備えるマニホールドの側面図である。マニホールド１５０は、３Ｄプリンティングプロセスを用いて一体的に形成および製造されている。マニホールド１５０は、複数の直線的なダクトおよびＦＰＧＡ冷却器セクション１５９を有する。以下のダクトはマニホールド１５０に存在する。４つのダクト１５１．１，１５１．２，１５１．３，１５１．４は、横長の断面を有しており、鉛直方向に積層されて配置されており、延在した軸線は水平方向に延びている。これらの４つのダクトのうちの最下位のダクト１５１．１は、冷却媒体のための供給ラインであり、次の上側のダクト１５１．２はインクのための供給ラインである。この相対的な配列は、インクが、ほぼその供給ライン全体に沿って冷却されることを保証する。次の上側のダクト１５１．３はインクのための戻りラインであり、これらの４つのダクトのうちの最上位のダクト１５１．４は冷却媒体のための戻りラインである（図４および図５に関する上記説明を参照）。
【００６５】
インクを供給しかつ戻すための２つのダクト１５１．２，１５１．３は、図２に示されたインク１のための供給ライン１９１．１および戻りライン１９２．１のためのコネクタに接続されている。２つのダクト１５１．２，１５１．３は、左側の２つのプリントモジュール１．１，１．２に供給する。右側半分では、対応するダクト１５１．２，１５１．３は、インク２のための供給ライン１９１．２，１９２．２のためのコネクタに接続されている。
【００６６】
マニホールドは、４つの積層された延在したダクト１５１．１〜１５１．４の下方に配置されたフラッシュラインのためのダクト１５３をさらに有する。
【００６７】
別のダクト、すなわちデガッサラングを接続するための真空ラインのためのおよび通気供給および戻りラインのためのダクトも、マニホールドに設けられているが、図７Ａ〜図７Ｃにおいては見えていない。
【００６８】
ＦＰＧＡ冷却器は、マニホールド１５０の中央セクションにおいて、４つの積層されたダクト１５１．１〜１５１．４の上方に配置されている。ＦＰＧＡ冷却器の長手方向延びは、ほぼマニホールド１５０の全長の４分の１に達する。
【００６９】
前記ダクト１５１．１〜１５１．４，１５３は、マニホールド１５０の前面および後面内へ通じている。前記ダクトは、前面および後面にまたはマニホールド１５０に沿った領域においてそれぞれ取り付けられていてもよい適切なインターフェースブロックによって、供給または戻りラインに接続されている。このようなインターフェースブロックは、端部片１５７，１５８およびコネクタ片１５６の形式であり、バックプレート１０２（図２参照）におけるコネクタと流体接続されたコネクタを提供する。必要であれば、２つの隣接するマニホールドが、２つの隣接するマニホールドを接合するための接続ブロックによって直接に接続されていてもよく、接続ブロックは、マニホールドの対応するダクトを互いに接続する。
【００７０】
マニホールド１５０は、さらに、個々のプリントモジュールにインク供給ラインを接続するための（コネクタ１５４．１）およびインク戻りラインを接続するための（コネクタ１５４．２）コネクタ１５４．１，１５４．２の４つのセットを特徴とする。同様に、マニホールド１５０は、プリントモジュールをフラッシュラインに接続するための４つのコネクタ１５５を有する。マニホールド１５０は、デガッサのための通気および真空ラインを接続するための鉤のセットをさらに有する。
【００７１】
インクは、以下のように中央タンクから個々のプリントヘッドへ分配される。インクは、中央タンクからそれぞれのプリントバー１００のマニホールド１５０へ、インク供給ライン１９１．１，１９１．２（図１参照）コネクタに接続された適切な管を通じて供給される。インクジェットプリンタの特定の設計に応じて、この供給は、１つまたは複数のポンプによって補助されてもよく、１つまたは複数の中間タンクの通過を必要とする。前記コネクタは、マニホールド１５０に取り付けられた端部片１５８またはコネクタ片１５６に接続されている。インクは、それぞれのコネクタ１５４．１へのインクのための供給ラインであるダクト１５１．２を通じて搬送される。このコネクタは、プリントモジュール１（図１参照）の対応するコネクタに接続されている。局所的にプリントモジュールにおいて、インクは脱気され、所望の温度にもたらされる。インクの供給およびプリントヘッド１０への供給は、局所的な回路によって制御され、特にローカルポンプ２０によって行われる。余分なインクは、対応する戻りラインを利用して、ほぼ同じステーションを通過して戻される。
【００７２】
本発明は、記載された実施の形態に限定されない。特に、プリントモジュールは、異なるように設計されてもよい。別の実施の形態では、モジュールの個々のエレメントは、全体的または部分的に三次元プリンティングによって製造されてもよく、幾つかまたは全てのエレメントは、対応するユニットに統合されてもよく、このことは、モジュールの延びおよび重量、場合によっては製造コストをも低減することを可能にする。
【００７３】
要するに、本発明は、インクジェットプリンタの設計、ビルドアップおよびメンテナンスを容易にするプリントバーを提供するということに留意されたい。
【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７Ａ】
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【図７Ｂ】
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【図７Ｃ】
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【国際調査報告】
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