JP2003522662A - 小滴付着装置 - Google Patents

小滴付着装置

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Abstract

(57)【要約】 【課題】 プリンタを、プリンタのカートリッジあるいは本体に対して生成されたプリントストリップの少しの整列の損失もなしに容易に交換できる手段を提供する。 【解決手段】 小滴付着装置は、ベースと、ベースに調整できるように取り付けられ、プリントヘッドによって生成されるプリントのストリップがデータムに対して所定の位置にあるようにベース上のデータムに対して位置決めできるプリントヘッドとを含み、ベースはデータムを使用してプリンタに位置決めできる。

Description

【発明の詳細な説明】
【０００１】 本発明は、例えば、ドロップ・オン・デマンド型インクジェットプリンタのよ
うな小滴付着装置に関するものである。
【０００２】 典型的なドロップ・オン・デマンド型インクジェットプリンタは、プリンタの
カートリッジあるいはプリンタ本体上に取り付けられた１つあるいはそれ以上の
プリントヘッドを含み、インクは、前記プリントヘッドあるいは各プリントヘッ
ドに形成されたノズルを通ってプリンタにある１つあるいはそれ以上のインク容
器から噴射される。
【０００３】 より高い分解能のドロップ・オン・デマンド型インクジェット印刷に対する要
求のために、ノズルから噴射されたインクが印刷表面に当たる正確な位置を正確
に制御することは望ましい。したがって、各プリントヘッドはカートリッジある
いはプリンタ本体上に個別に整列される。もしプリントヘッドの中の１つが故障
したら、故障プリントヘッドを取り除き、交換プリントヘッドをカートリッジあ
るいはプリンタ本体上に正確に整列させる必要がある。これは、困難な作業であ
るので、時間がかかる作業であり得る。
【０００４】 その好ましい実施形態では、本発明は、これらの問題および他の問題を解決し
ようとしている。
【０００５】 第１の態様では、本発明は、ベースと、このベース上に調整できるように取り
付けられ、かつプリントヘッドによって生成されたプリントのストリップがデー
タムに対して所定の位置にあるようにこのベース上のデータムに位置決めできる
プリントヘッドとを含む小滴付着装置を提供し、このベースがこのデータムを使
用してプリンタ上に位置決めできる。
【０００６】 プリントヘッドによって生成されるプリントのストリップは、ベース上に形成
されるデータムと整列され、ベースをプリンタに取り付けるために使用されるの
で、このプリントヘッドは、プリンタのカートリッジあるいは本体に対して発生
されたプリントストリップの整列に少しの損失もなしに容易に交換できる。この
ストリップとベース上に形成される単一データムとの整列は、カートリッジある
いはプリンタ本体に対してストリップの整列の容易さも改善する。すなわちプリ
ントがプリントヘッドのノズルの軸に対してある角度で噴射できるので、プリン
トヘッドの位置は、生成されるプリントストリップに対して調整される。
【０００７】 好ましい配置では、この装置は、複数のプリントヘッドを含み、各プリントヘ
ッドは、ベース上に調整できるように取り付けられ、プリントヘッドによって生
成されるプリントのストリップがデータムに対してそれぞれの所定の位置にある
ようにベース上のデータムに対して位置決めできる。
【０００８】 したがって、単一プリントヘッドに関する上記の長所は多プリントヘッド装置
に対しても与えられるので、例えば、もしプリンタが故障になるとしたら、ベー
スは、故障プリンタから取り外され、データムを使用して、すなわち各個別のプ
リントヘッドを再整列する必要なしに交換プリンタに正確に取り付けられ、それ
でプリントヘッドによって生成されるプリントのストリップはなお正確に整列し
ている。
【０００９】 さらに、プリント幅を増加させるために複数のプリントヘッドを使用する場合
、第２のプリントヘッドの第１のノズルがプリントヘッド間に高印刷品質を保持
するために第１のプリントヘッドの最後のノズルの後に１ピッチにできるだけ近
接して配置されることは重要である。本発明によって、この位置決めは、速く、
容易に行うことができる。
【００１０】 プリントヘッドは、ベース上で対に、例えば並んで対に配置されてもよい。こ
れは、ベース上のプリントヘッドの取り付けの密度を増加させるので、コンパク
トな小滴付着装置を提供する。
【００１１】 好ましい実施形態では、この装置は、データムに対してベース上のこのプリン
トヘッドあるいは各プリントヘッドの位置を調整する手段を含む。これによって
、個別のプリントヘッドは、ベース上に位置決めできるので、プリントヘッドに
よって生成されるプリントのストリップはデータムに対して所定の位置にある。
【００１２】 調整手段は、データムに対してこのプリントヘッドあるいは各プリントヘッド
の位置を配置する手段と、データムに対するこのプリントヘッドあるいは各プリ
ントヘッドの配置を調整する手段とを含んでもよい。したがって、ベース上のプ
リントヘッドの位置および配置は個別に調整できる。
【００１３】 この調整手段は、このプリントヘッドあるいは各プリントヘッドに係合する複
数の調整部材を含んでもよく、各調整部材は、ベース上のプリントヘッドの位置
を調整するようにベースに対して移動できる。例えば、各調整部材は先細表面を
含んでもよく、プリントヘッドは、ベースに対する先細表面の移動がベース上の
プリントヘッドの位置を調整するように先細表面と反対方向に推し進められる。
１つの適当な調整部材は、ベースに形成される合致するように型出しされねじを
切られた穴に係合するねじすじを有する先細ねじであり、穴内のねじの軸運動に
よって、先細表面と反対方向に推し進められるプリントヘッドは、ベースに対し
て移動する。穴内のねじの運動は正確に移動できるので、プリントヘッドからの
プリントのストリップとベース上のデータムとの整列もこのように正確に制御さ
れる。
【００１４】 プリントヘッドは、調整部材の先細表面に係合する合致するような先細の表面
を有する。合致するような先細の表面の係合によって、プリントヘッドは、調整
部材によってベースに対して保持できる。
【００１５】 この装置は、好ましくは、ベース上に弾性的に取り付けられ、プリントヘッド
を調整手段と反対方向に推し進める手段を含む。これは、調整手段のいかなる調
整もプリントヘッドにほぼ完全に移すことを保証できる。
【００１６】 この装置は、好ましくは、ベース上に取り付け可能であり、ベース上のこのプ
リントヘッドあるいは各プリントヘッドの位置の誤った調整を防止するために調
整手段をシールドする手段を含む。
【００１７】 この装置は、さらにこのプリントヘッドあるいは各プリントヘッドから噴射去
れた流体がそれぞれの溝を通過するようにその中に形成された少なくとも１つの
溝を有する溝付部材を含んでもよい。
【００１８】 各プリントヘッドは、ノズルプレートに形成された複数のノズルを含んでもよ
く、ノズルプレートおよびノズルから噴射されたインクが通過する溝の壁は、イ
ンク除去手段がノズルの１つからの噴射に続いて凹部に収集されたいかなるイン
クも取り除くように移動できる凹部の少なくとも一部を規定する。
【００１９】 本発明は、データムに対して物体を位置決めする装置も提供し、前記装置は、
前記データムを搭載するベースを含み、物体を収容する手段と、各々がベースに
対して移動できる複数の先細の調整部材と、調整部材と反対方向に収容された物
体を推し進める手段とを含むので、ベースに対する調整部材の移動は前記データ
ムに対する収容物体の位置を調整する。
【００２０】 好ましくは、前記調整部材は、データムに対する収容部材の位置を調整する第
１の調整部材と、データムに対する収容部材の配置を調整する第２の調整部材と
を含む。
【００２１】 好ましくは、各調整部材は、ベースに形成された合致するような先細の穴に係
合する先細ねじを含む。
【００２２】 好ましくは、推し進める手段がベース上に弾性的に取り付けられる。
【００２３】 収容手段は、物体を収容するフレームを含み、データムに対するフレームの位
置は、前記調整部材を移動させることによって調整可能である。
【００２４】 本発明は、データムに対する複数の物体を位置決めする装置をさらに提供し、
前記装置は、前記データムを搭載するベースを含み、各々がそれぞれの物体を収
容する複数の収容手段と、各収容手段に対して、各々がベースに対して移動でき
る複数の先細調整部材と、ベースに対する調整部材が前記データムに対する収容
物体の位置を調整するように調整部材と反対方向に収容部材を推し進める手段と
を含む。
【００２５】 この装置は、このプリントヘッドあるいは各プリントヘッドに生成されたプリ
ントのストリップがデータムに対して所定の位置にあるように１つのプリントヘ
ッドあるいは複数のプリントヘッドを位置決めするためのものであり、このベー
スは、データムを使用してプリンタ上に位置決めできる。
【００２６】 本発明は、物体を収容する手段と、各々がベースに対して移動できる複数の先
細調整部材と、調整部材にぶつかって収容部材を推し進める手段とを含むベース
によって搭載されるデータムに対して物体を位置決めする方法をさらに提供し、
この方法は、前記収容手段に物体を取り付けるステップと、ベースに対する調整
部材を移動させ、前記データムに対して収容物体の位置を調整するステップとを
含む。
【００２７】 この方法は、好ましくは、第１の調整部材を移動させ、データムに対して収容
物体の位置を調整するステップと、第２の調整部材を移動させ、データムに対し
て収容物体の配置を調整するステップとを含む。
【００２８】 ドロップ・オン・デマンド型インクジェット印刷装置のような小滴噴射装置か
らの小滴の噴射は、ノズルとつながっている流体室に収容される小滴流体の気泡
があることから生じ得る。気泡は、流体室からの小滴噴射を防止するような程度
まで流体室内の音響効果を妨害し得る。小さいサイズのノズルのために、効果的
に全システムを「洗い出す」ことなしに流体室から気泡を取り除くことは困難で
ある。
【００２９】 その好ましい実施形態では、本発明は、これらの問題および他の問題を解決し
ようとする。
【００３０】 本発明は、 それから小滴の噴射を行うために電気信号によって作動できるアクチュエータ
を有する少なくとも１つの流体室と、 この流体室あるいは各流体室の方へおよび／またはこの流体室あるいは各流体
室から離れて小滴流体を移送し、かつ前記小滴流体の気泡を空気出口に導く導管
手段とを備えているプリントヘッドを提供する。
【００３１】 小滴流体の気泡を空気放出出口のような空気出口に導くことによって、流体室
に気泡があることを避けることができる。
【００３２】 プリントヘッドは、流体を前記少なくとも１つの流体室に供給する流体入口と
、前記少なくとも１つの流体室と前記流体入口との間に配置されているフィルタ
とを含んでもよく、前記導管手段は、前記流体入口からの小滴流体を前記フィル
タに移送するように構成される。
【００３３】 したがって、本発明は、それから小滴の噴射を行うために電気信号によって作
動可能なアクチュエータ手段を有する少なくとも１つの流体室と、流体を少なく
とも１つの流体室に供給する流体入口と、前記少なくとも１つの流体室と前記流
体入口との間に配置されたフィルタと、前記流体入口からの小滴流体を前記フィ
ルタに移送する蛇行状導管手段とをを含むプリントヘッドも提供する。このプリ
ントヘッドは、好ましくは空気出口を含み、前記蛇行状導管手段は、移送される
流体の気泡をそれによって前記空気出口に導くように構成されている。
【００３４】 気泡は、前記蛇行状導管手段と前記フィルタとの間に配置されてもよい。気泡
は、流体を前記フィルタから離れたところに移送するように構成されてもよい、
すなわち空気出口も、プリントヘッドの流体出口であってもよい。
【００３５】 少なくとも１つの流体室は、圧電材料の層を含むシートで構成されてもよく、
導管手段は前記シートに結合されたカバーに形成されている。フィルタは、カバ
ーと一体であってもよい。
【００３６】 本発明は、さらに圧電材料の層を含むシートと、前記シートに形成された少な
くとも１つの流体室と、前記シートに結合されたカバーと、前記シートに形成さ
れ、小滴流体を前記少なくとも１つの流体室に移送する蛇行状導管手段とを含む
プリントヘッドを提供する。好ましくは、フィルタは、前記蛇行状導管手段から
前記少なくとも１つの流体室に移送される流体が前記フィルタを通過するように
前記シートに形成される。
【００３７】 圧電ドロップ・オン・デマンド型インクジェットプリントヘッドでは、音響圧
力波は、流体室から流体（例えばインク）の小滴を噴射するように電気信号によ
って発生される。この装置は、単一のこのような流体室を有してもよいが、より
一般的には各々がそれぞれのノズルを有するこのような流体室のアレイを有する
プリントヘッドを有し、このプリントヘッドは、要求ありしだい流体室から小滴
を噴射するのに必要である力を供給するデータ伝達作動電気信号を受信する。各
流体室は、作動電気信号によって偏向させられる圧電素子によって境界をつけら
れ、それによって小滴を噴射する音響圧力波を発生する。典型的な構造の更なる
詳細に対する公開明細書のヨーロッパ特許第０，２７７，７０３号、米国特許第
４，８８７，１００号およびＷＯ９１／１７０５１号に対する参照が行われる。
【００３８】 印刷中、熱が圧電素子の作動によって流体室に発生される。流体室間の噴射流
体の粘度の変動を生じ得るこの熱のわずかは流体室の噴射流体に熱伝達される。
噴射流体の粘度のこのような変動は、小滴噴射速度の変動および印刷画像の結果
のドット配置エラーを生じ得る。
【００３９】 その好ましい実施形態では、本発明も、この問題および他の問題を解決しよう
とする。
【００４０】 本発明は、他の態様では、ベースと、前記ベースに形成される少なくとも１つ
の流体室と、流体を前記少なくとも１つの流体室から噴射する手段と、前記ベー
スに取り付けられたカバーと、前記少なくとも１つの流体室からの流体の噴射中
プリントヘッドに発生される熱を放熱するカバーに取り付けられたヒートシンク
とを含むプリントヘッドを提供する。
【００４１】 ヒートシンクをカバーに取り付けることによって、流体室からの流体の噴射中
プリントヘッドに発生される熱は、流体室から速く放熱でき、それによって流体
室の流体の粘度のいかなる顕著な変動の持続期間も最少にする。
【００４２】 ヒートシンクの使用によっても、噴射流体室および非噴射流体室の流体の温度
は、流体噴射中流体室間に発生される熱を分散することによって迅速に均等にす
ることができ、それによって流体室間の流体の粘度のいかなる変動も最少にする
。したがって、本発明は、ベースと、前記ベースに形成される複数の流体室と、
流体を前記流体室から噴射する手段と、前記ベースに取り付けられたカバーと、
カバーに取り付けられ、前記印刷ヘッドからの流体の噴射中発生される熱を前記
流体室間に分散するヒートシンクとを含むプリントヘッドも提供する。
【００４３】 流体からヒートシンクへの熱伝達を改善するために、このカバーは、好ましく
は前記ベースよりも高い熱伝導率を有する材料から形成される。好ましくは、カ
バーは、ベースの材料およびカバーの材料の異なる熱膨張特性の結果として特に
生じ得るプリントヘッドの歪みを避けるためにベースとほぼ同じ熱膨張率を有す
る材料から形成される。例えば、カバーは、ケイ素あるいは窒化アルミニウムか
ら形成されてもよく、ベースは、圧電材料から形成されてもよい。
【００４４】 好ましくは、カバーは、流体を少なくとも１つの流体室に供給する流体供給手
段を含む。ヒートシンクは、流体を前記流体供給手段に移送する流体入口を含ん
でもよい。好ましくは、ヒートシンクは、１行に並んで配置される複数のフィン
を含む。
【００４５】 熱がヒートシンクから速く放熱できるために、プリントヘッドは、好ましくは
圧縮空気の流れのような冷却剤流体の流れをプリントヘッドに供給する手段を含
む。
【００４６】 プリントヘッドは、好ましくは前記プリントヘッドのためのケーシングを含み
、前記ケーシングは、前記冷却剤流体の流れを受け入れる入口および前記冷却剤
流体のための出口を含む。これによって、作動電気信号も供給する駆動回路は、
冷却剤流体によって冷却できるので、駆動回路の過熱の可能性を減らす。
【００４７】 好ましくは、前記ケーシング内の冷却剤流体の圧力が与えられる。前記冷却剤
流体の流れがケーシングに入る速度を調整する手段も備えられているのが好まし
い。バルブは、プリントヘッド内のエアフローおよび空気圧の両方を調整するた
めにケーシングの入口および出口に設けられてもよい。
【００４８】 １つの好ましい実施形態では、カバーは少なくとも１つのほぼ平面のシートを
含む。
【００４９】 本発明は、添付図面を参照して例としてさらに説明される。
【００５０】 本発明は、例えば、ドロップ・オン・デマンド型インクジェット印刷装置のよ
うな小滴付着装置に関するものである。好ましい実施形態では、小滴付着装置は
、インクジェットプリンタのカートリッジあるいは本体に取り付けるためのプリ
ントヘッドモジュールを含む。このような実施形態は、次に図１から図５を参照
して説明される。
【００５１】 図１を参照して、プリントヘッドモジュール１００は、１つあるいはそれ以上
のプリントヘッド１０４が調整できるように取り付けられベースプレート１０２
とクランプ装置１０６と、カバー１０８とを備えている。図１から図３に示され
た実施形態では、ベースプレート１０２上に調整できるように取り付けられた４
つのプリントヘッド１０４がある。しかしながら、いかなるプリントヘッド数も
ベースプレート１０２上に取り付けられてもよい。図４に示された実施形態では
、２つのプリントヘッドは、ベースプレート１０２上に取り付けられてもよい。
このプリントヘッドは、図２および図４に示された実施形態によるようにジグザ
グ配置形成にあるいは図３に示された実施形態によるように対に配置されている
。対の２つの２つのプリントヘッドは、パッケージ密度を改善するために並んで
取り付けられてもよい。
【００５２】 ベースプレート１０２は、ボルト、クリップ等のようないかなる従来の手段に
よってもプリンタ上に取り付け可能である。プリンタ上のベースプレートの整列
は、ベースプレート上のデータム１０３を使用して実行される。図２に示される
ように、データム１０３は、ベースプレート１０２に形成される溝１０３によっ
て本実施形態で具体化されるが、データムは任意の従来の形をとってもよい。
【００５３】 各プリントヘッド１０４は、インクが例えばヨーロッパ特許第０２７７０３号
、ヨーロッパ特許第０２７８５９０号、より詳細には参照してここに組み込まれ
る英国特許出願第９７１０５３０号および英国特許出願第９７２１５５５号から
公知であるようなこのノズルとつながっている流体室と関連する作動手段に電気
信号を印加することによって噴射できる複数のノズルを含む。各プリントヘッド
１０４の作動手段は関連駆動回路に接続され、流体室は、１つあるいはそれ以上
のインク容器に接続できる。
【００５４】 図４によりはっきりと示されるように、各プリントヘッドは、プリントヘッド
がベースプレート１０２上に取り付けることができる外部フレーム部１０５を含
む。このフレーム１０５は、プリントヘッド１０４と一体であってもよいし、あ
るいはそれから分離してもよい。明確な目的だけの場合、図４は、ベースプレー
ト１０２上に取り付けられたフレーム１０５だけを示している。
【００５５】 図３および図４により詳細に示されているように、各プリントヘッド１０４は
、ベースプレート１０２に形成された溝１１０に取り付けられているので、プリ
ントヘッドのノズルは、ノズルから噴射されるインクが印刷面に付着できるよう
に溝１１０によって露出される。各プリントヘッドは、プリントヘッド１０４の
それぞれの整列面１１６、１１８に係合する、図５（ａ）に示されるような先細
調整ねじによってベースプレート１０２上に調整できるように取り付けられる。
各調整ねじ１１２、１１４は、ベースプレート１０２に形成されるねじ山をつけ
られた穴１２０、１２２に係合するねじすじを有する。図４および図５（ｂ）に
示されるように、プリントヘッド１０４の整列面１１６、１１８も先細にされ、
このテーパは、好ましくは調整ねじのテーパに合致する。
【００５６】 ベースプレート１０２に取り付けられたスラストピン１２４は、調整ねじ１１
２、１１４を整列面１１６，１１８に推し進めるのに役立つ。図５（ｃ）を参照
すると、スラストピン１２４は、ベースプレート１２６に取り付けられるケーシ
ング１２６から突き出し、ケーシング１２６から離れたところにスラストピン１
２４を片寄らせるばねあるいは他の弾性部材を収容する。横に押される場合、ス
ラストピン１２４は、フレーム１０５が溝１１０に取り付け、溝１１０から取り
外しできるように整列面１１８から離れたところに傾斜できる。
【００５７】 ベースプレート１０２上の各プリントヘッド１０４を整列させるために、プリ
ントヘッド１０４は、ベースプレート１０２の溝１１０に取り付けられ、調整ね
じ１１２、１１４およびスラストピン１２４によって所定の位置に保持される。
そのとき、プリントヘッドは、インクがプリントヘッドから噴射できるプリンタ
に接続される。したがって、プリントのストリップはプリントヘッドによって生
成される。データム１０３に対するプリントのストリップの位置に関して、ベー
スプレート１０２上のプリントヘッド１０４の位置は、調整ねじ１１２によって
調整可能である。穴１２０の調整ねじ１１２を回転させることによって、プリン
トヘッド１０２とねじ１１２との先細整列面１１６の係合によって、プリントヘ
ッドは、図３および図５（ｂ）の矢印１３０によって示されるようにＹ方向に移
動する。同様に、ベースプレート１０２に対するプリントヘッド１０４の配置は
、調整ねじ１１４によって調整される。穴１２２の調整ねじ１１４を回転させる
ことによって、プリントヘッド１０２とねじ１１４との先細の整列面１１８の係
合によって、プリントヘッドは、図３の矢印１３２によって示されるように調整
ねじ１１２の周りに回転する。調整ねじ１１２、１１４の典型的な調整範囲は、
それぞれ０．８ｍｍ（±０．４ｍｍ）および１°（±０．５°）である。
【００５８】 プリントヘッドによって生成されるプリントのストリップがベースプレート１
０２上のデータム１０３に対して所定の位置にあるまで、ベースプレート上のプ
リントプレートの位置は、調整ねじ１１２、１１４を使用して調整される。各プ
リントヘッドは順に調整可能であるので、各プリントヘッドによって生成される
プリントのストリップはデータム１０３に対して所定の位置にある。したがって
、もしプリンタが故障になるとしたら、ベースプレート１０２は、故障のプリン
タから取り外し、データム１０３を使用してベースプレートをプリンタ上に正確
に位置決め、すなわち各個別のプリントヘッド１０３を再配列する必要なしに交
換プリンタ上に正確に取り付けることができる。これは、プリントヘッド整列の
損失なしに故障のプリンタの迅速で、簡単な交換のために備えることができる。
【００５９】 ベースプレート１０２上に取り付けられたプリントヘッド１０４の全部の位置
が適当に調整される場合、プリントヘッドは、クランプ装置１０６がプリントヘ
ッドをその所望の位置に保持するようにボルト１０７によってベースプレート１
０２上に取り付けることができるようにプリンタから切り離される。クランプ装
置１０６も、調整ねじ１１２、１１４を誤った運動から保護するのに役立つ。固
定ねじ（図示せず）は、その調整位置にプレートヘッドを固定するために使用さ
れてもよい。
【００６０】 図２に示されるように、カバー１０８は、ベースプレート１０２上に取り付け
られたプリントヘッド１０４を物理的に保護するのに役立つ。装置１４０は、プ
リントヘッドがプリンタに別々に電気的、流体で再接続できるようにノズルから
離れているプリントヘッド１０４の末端に形成されるコネクタ１５０を露出する
ようにカバー１０８に形成される。
【００６１】 ベースプレート１０２は、ベースプレート１０２上に取り付け可能である溝付
プレート１６０を含む。図６を参照すると、溝付プレート１６０に形成される図
７に示されるような一般的には幅が１〜２ｍｍの多数の溝１６２があり、各プリ
ントヘッド１０４に対して１つの溝がベースプレート１０２に取り付け可能であ
る。
【００６２】 図７は、プリントヘッド１０４とベースプレート１０２および溝付プレート１
６０との整列を示す断面図である。図７に示されるように、溝付プレート１６０
は、ベースプレート１０２と整列されるので、プリントヘッド１０４のノズルプ
レート１７２に形成されるノズル１７０は、ノズルから噴射されるインクが溝付
プレート１６０の側面に突き当たらないで溝付プレート１６０を通過できるよう
に露出される。溝付プレート１６０の外部表面１６４は、耐摩耗を改善するため
に被覆されてもよい。
【００６３】 ノズルプレート１７２の上部表面および溝付プレートに形成された溝１６２の
壁は、一緒に凹部１８０を規定する。ノズルプレート１７２に形成されたノズル
１７０からの小滴噴射中、ノズルからの小滴の噴射中小滴の本体からちぎりとら
れ得る流体の小滴は、凹部に収集されてもよい。凹部への流体の収集は、噴射中
小滴の偏向をもたらし得るので、プリント面上の噴射された小滴の不正確な位置
、さらにノズル１７０の閉鎖をもたらし得る。
【００６４】 このような問題を避けるために、この装置は、凹部に収集されたいかなるイン
クも取り除くように凹部に移動可能であるワイパーブレード１９０のような手段
を含む。図８に示されるように、溝付プレート１６０は、ワイパーブレードがノ
ズルプレートに接触することを防止するのに役立ち、それによってワイパーブレ
ードによるノズルプレートに対する損傷を防止する。インクは、表面張力の動作
の下にワイパーブレードの材料の中に引き入れられる。
【００６５】 図９は、プリントヘッド１１００の一部の分解透視図である。このプリントヘ
ッドは、図９のＺ軸に平行な方へ分極される圧電材料のシートの形のベース１１
１０を含む。分極される方向は矢印１１２０によって示される。このベースは、
平行な流体室あるいは溝１１３０の列とともに形成される。この溝１１３０は、
プリントヘッドの全上部表面の上に延びるカバー１１４０によって閉じられる。
インクのような流体は、溝１１３０の各々にインクを供給するためにほぼカバー
の幅全部に延びる導管１１６０にインクを供給する、カバー１１４０にあるイン
ク入口１１５０にインク容器（図示せず）から供給される。
【００６６】 溝１１３０は、各溝１１３０に対して１つのノズルであるノズル１１７５が形
成されるノズルプレート１１７０のその対応する端部で終わるエンドシュータ形
状のものである。インクは、小滴の形で溝１１３０から要求ありしだい噴射され
、印刷面の印刷行に付着され、印刷面とプリントヘッド１１００との間には、溝
軸の平面に垂直な相対運動がある。
【００６７】 矩形断面を有する溝１１３０は、長く、狭く、溝の長さに延びる対向する側壁
１１８０を有する。溝１１３０の側壁１１８０には、溝の長さに沿って延びる電
極１１９０が装備されている。電極１１９０に加えられる作動電気信号は、壁１
１８０の上部半分でずれモード作動を生じる。壁の下半分は、上半分の運動に従
うように強制されるので、壁はシェブロン形状に変形する。壁の偏向は、溝のイ
ンクを圧縮し、流体をノズル１１７５から噴射する。ベースの後部のワイヤボン
ド相互接続部１２００は、駆動回路（図示せず）から作動電気信号を電極１１９
０に供給する。
【００６８】 例として、流体室がグループＡおよびＢに分割される図１０に示されるような
装置を考察する。温度センサＳ１は、グループＡの中心の方へ温度を測定するよ
うに構成され、温度センサＳ２は、グループＢの中心の方へ温度を測定するよう
に構成される。図１１は、流体室グループＡだけがそのノズルから小滴を噴射す
るように作動される場合、センサＳ１およびＳ２のそれぞれによって検出された
温度Ｔ１およびＴ２の時間に対する変動を示している。図１１に示されるように
、検出温度Ｔ１およびＴ２間に明らかな温度差△Ｔがある。流体室間のこのよう
な温度差は、流体室から噴射される流体量の差をもたらし得て、印刷ドットのサ
イズの変動を生じる。したがって、△Ｔを減らすことが望ましい。
【００６９】 このような削減は、比較的高い熱伝導率を有するか、シート１１１０を形成す
るＰＺＴのような圧電材料の熱膨張率とほぼ等しい熱膨張率ＣＴＥを有する材料
からカバー１１４０を形成することによって行い得る。カバーに適する材料は、
ケイ素および窒化アルミニウムを含む。
【００７０】 図１２に示されるように熱放熱を助け、小滴噴射中発生されるいかなる熱も溝
間に分散するために、ヒートシンク１２００はカバー１１４０に接続される。こ
のヒートシンクは、アルミニウムから形成され、多数のフィン１２１０を含む。
図１２に示された実施形態では、任意のフィン数を有するヒートシンクを使用で
きるけれども、ヒートシンク１２００は４つのフィン１２１０を有する。インク
入口１２２０は、ヒートシンクに形成され、インクをカバー１１４０に形成され
る入口１１５０に供給する。
【００７１】 図１３は、プリントヘッド１１００のための駆動回路を示す透視図である。プ
リントヘッド１１００は、駆動回路が取り付けられる低密度回路板１２４０が取
り付けられるベースプレート１２３０に取り付けられる。駆動回路１２５０は、
図１３に示されるように、これは重要でないけれども、カプセル材１２７０によ
ってカプセル化できるチップ１２６０を含む。
【００７２】 作動電気信号を駆動回路１２５０からプリントヘッド１１００への供給中、熱
は駆動回路１２５０に発生される。図１４を参照すると、駆動回路１２５０およ
びヒートシンク１２００の両方の冷却を推進するために、ケーシング１３００は
、プリントヘッド１１００および駆動回路１２５０を囲むためにベースプレート
１２３０に取り付け、加圧空気のような冷却剤流体の流れは、入口１３１０を介
してケーシング１３００に噴射できる。出口１３２０によって、冷却剤流体は、
ケーシング１３００の向こうの外側に送ることができる。入口および出口は、一
般的には５ｍｍの寸法を有する。
【００７３】 入口は、冷却剤流体の流れがヒートシンクの冷却フィンに当たるように配置さ
れている。入口および出口に設けられたバルブの使用によって、ケーシングへの
冷却剤の流れの流量およびケーシング内の冷却剤流体の圧力を制御できる。例え
ば、１バールの過度の圧力で４０リットル／分の流量の場合、シート１１０およ
びチップ２６０は、溝に少しのインクもなく７．８Ｗでプリントヘッドを作動す
る場合５７℃および３３℃に冷却できる。
【００７４】 冷却剤流体を駆動回路およびヒートシンクに供給するのに加えて、ケーシング
は、駆動回路の上にパリレン不動態剤を付着するために利用されてもよい。ケー
シングにその後注入された冷却剤流体に含まれたいかなる水蒸気からも駆動回路
を保護するために防水単層を形成するために濃縮する気相パリレンは、入口１３
１０に注入される。これは、カプセル材が断熱体の役目を果たすのに役立つ駆動
回路のチップをカプセル化する要求を避けるので、チップの温度のより大きな減
少を可能にする。
【００７５】 図１５は、プリントヘッド２１０４の側面断面図を示す。例えば、ヨーロッパ
特許第０，２７７，７０３号から公知であるように、プリントヘッドは、複数の
ほぼ平行な面を持つ溝が形成されるジルコニウムチタン酸鉛（ＰＺＴ）のような
分極圧電材料のシート２２００を含む。カバープレート２２０２は、流体室２２
０４を規定するように溝を実質的に閉じるためにシート２２００の上部表面上に
取り付けられる。流体供給マニホールド２２０６は、カバープレート２２０２に
形成され、流体を１つあるいはそれ以上の流体室２２０４に供給する。プリント
ヘッドが単色のインクを付着するように配置される場合、マニホールド２２０６
は、このプリントヘッドの流体室の全てに流体を供給してもよい。特に、各々が
それぞれの色のインクをそれぞれの流体室の数に供給する複数のマニホールドが
あってもよい。フィルタ２２０８は、流体室を汚物の進入による汚染から護るた
めにインク容器（図示せず）とつながっていて、マニホールド２２０６とインク
入口２２１０との間に配置されている。
【００７６】 導管２２１２は、プリントヘッドに配置され、インク入口からの流体をフィル
タ２２０８に移送する。流体に閉じ込められた気泡がフィルタ２２０８を通って
マニホールド２２０６に、そこから流体室２２０４に流れ込むことを防止するた
めに、導管は、小滴流体の気泡をプリントヘッドの空気出口２２１４に導くよう
に構成される。空気出口２２１４は、エアブリードの形であってもよいしあるい
はその代わりに小滴流体がインク容器に戻ることができるインク出口の形であっ
てもよい。
【００７７】 図１６に示されるように、本実施形態では、導管２２１２は蛇行状装置を有し
、この装置によって、マニホールド２２０６に供給される流体の気泡は、導管の
拡大部分の方向に、すなわち導管の中で阻止されないで空気出口２２１４の方へ
曲がったくねったように流れる。
【００７８】 図１７は、プリントヘッド２１０４の他の実施形態の側面断面図を示す。この
実施形態は、カバープレートがＰＺＴシート２２００に結合された２つの隣接す
るプレート部材２２２０、２２２２を含むことを除いて、図１５に示された実施
形態と同様である。
【００７９】 蛇行状導管２２１２およびフィルタハウジング２２２４は、第１のプレート部
材２２２０に形成される。図１８に示されるように、この導管は、インク入口２
２１０の小滴流体をフィルタハウジング２２２４に移送する。フィルタハウジン
グ２２２４は、第２のプレート部材２２２２に形成されるマニホールド２２０６
と流体でつながっているので、このマニホールド２２０６は、ＰＺＴシート２２
００で形成される複数の流体室２２０４と流体でつながっている。
【００８０】 本実施形態では、第１および第２のプレート部材２２２０、２２２２は、カバ
ープレートがＰＺＴシート２２００と良好な熱膨張適合性ならびに適当な剛性を
有することを保証するようにＰＺＴ材料からも形成される。しかしながら、ＰＺ
Ｔは、ヘッドを横切って小さい温度勾配を生じ得る熱の比較的低い導体である。
カバーがケイ素および窒化アルミニウムの１つから形成されるプリントヘッドの
実施形態は、図１９に示される。本実施形態では、蛇行状導管２２１２は、例え
ば、エッチングによってカバー部材２２２０、２２２２の表面仕上げ面に形成さ
れる。このようなエッチング技術は、フィルタ２２３０を第２のプレート部材２
２２２に付随するように形成するために使用されてもよい。エッチングによって
、フィルタは、約１５ミクロンの幅の開口を有する例えば５０〜１００ミクロン
の厚さの比較的小さい寸法で容易および正確の両方の方法で形成できる。
【００８１】 カバーをケイ素および窒化アルミニウムの１つから形成することは、カバーが
作動中発生される熱を放熱するヒートシンクの役目を果たすことを可能にし得る
。熱放熱を助けるために、ヒートシンクはカバーに接続されてもよい。カバーに
形成される導管２２１２を通るインクの流れも、プリントヘッドの均一温度を保
証するために流体室の作動中発生される熱を分散するように働く。
【００８２】 前述された実施形態では、導管は、ＰＺＴシートに結合されたほぼ平坦なカバ
ーに形成され、フィルタを介して流体を共通のマニホールドに供給する。図２０
〜図２２は、小滴流体の気泡をインク出口の方へ導いている間、直接共通マニホ
ールドの方へ、かつ共通マニホールドから離れたところに流体を移送する他の装
置を示している。
【００８３】 図２０に示された実施形態では、複数のインク入口２３００およびインク出口
２３０２は、ノズルから離れているＰＺＴシート２２００の端部に取り付けられ
たマニホールド部材２３０４に形成される。ＰＺＴシートに形成された溝の上部
は、ＰＺＴシートに結合されたカバープレート２３０６によって閉じられる。流
体は、インク入口２３００からマニホールド部材２３０４に形成されたマニホー
ルド２２０６へ、かつマニホールド２２０６から流体室２２０４に移送される。
流体は、インク容器（図示せず）にインク出口２３０２によって戻される。した
がって、流体は、入口から出口へ蛇行するように流れる。本実施形態では、マニ
ホールド２２０６に供給される流体の気泡は、流体室に入らないで入口２３００
から直接出口２３０２に生じる。
【００８４】 図２１ａおよび図２１ｂに示された実施形態では、開口２４００は、小滴流体
を流体室２２０４に供給するようにカバープレート２２０２に形成される。イン
クは、カバープレート２２０２に取り付けられたマニホールド部材に形成される
マニホールド２４０２から開口に供給される。前述された第４の実施形態と同様
に、マニホールド部材２４０４は、複数のインク入口２４０６および複数のイン
ク出口２４０８を含む。図２１ｂに示されるように、インク出口は、インク入口
に対してジグザグに配置され、その結果、流体は、マニホールド２４０２を介し
てインク入口からインク出口に蛇行するように移送され、気泡は、直接入口から
出口に送られる。
【００８５】 図２２に示された実施形態では、流体を流体室２２０４の方へ、かつ流体室２
２０４から離れたところに移送する導管２５００は、ＰＺＴシート２２００に形
成され、溝にほぼ垂直なカバープレート２２０４は、ＰＺＴシートに形成される
。導管に閉じ込められた気泡は、流体室２２０４に入らないで導管の入口から出
口に流れる。
【００８６】 （用語がクレームを含む）本明細書に開示され、かつ／または図面に示された
各特徴は、他の開示された特徴および／または図示された特徴とは無関係に本発
明に組み込まれてもよい。
【図面の簡単な説明】
【図１】 図１は小滴付着装置の第１の実施形態の分解図を示す。
【図２】 図２は一部が切り取られたカバーおよびクランプ装置を有する図１の小滴付着
装置の後部透視図を示す。
【図３】 図３は完全に切り取られたカバーおよびクランプ装置を有する小滴付着装置の
第２の実施形態の後部透視図を示す。
【図４】 ベースプレート上に取り付けられたプリントヘッドフレームを示し（ａ）およ
び（ｂ）は第３の実施形態の平面図および透視図をそれぞれを示し、（ｃ）はプ
リントヘッドフレームの整列面の透視図を示す。
【図５】 （ａ）は調整ねじの側面図を示し、（ｂ）は調整ねじとのプリントヘッドフレ
ームの係合の簡略断面図、（ｃ）はスラストピンの側面図を示す。
【図６】 図６は小滴付着装置のベースプレートのスロット付プレートの実施形態の透視
図を示す。
【図７】 図７はベースプレートを有するスロット付プレートの整列を示すプリントヘッ
ドの断面図を示す。
【図８】 図８はノズルワイパーの動作を示す図７の同じ断面図である。
【図９】 図９はベースおよびカバーを有するプリントヘッドの実施形態の分解の概略透
視図である。
【図１０】 図１０はプリントヘッドの正面図である。
【図１１】 図１１は小滴噴射中図１０のプリントヘッドにわたる温度勾配を示す図である
。
【図１２】 図１２はカバーに取り付けられたヒートシンクを有する図９のプリントヘッド
の透視図である。
【図１３】 図１３は作動電気信号を図１２のプリントヘッドに供給する駆動回路の部分透
視図である。
【図１４】 図１４は冷却剤流体を図１３のプリントヘッドおよびヒートシンクに供給する
ケーシングの透視図である。
【図１５】 図１５は他のプリントヘッドの側面断面図である。
【図１６】 図１６は図１５に示されたプリントヘッドの流体供給導管の上部断面図である
。
【図１７】 図１７は他のプリントヘッドの側面断面図である。
【図１８】 図１８は図１７に示されたプリントヘッドの流体供給導管の上部断面図である
。
【図１９】 他のプリントヘッドの断面図である。
【図２０】 他のプリントヘッドの断面図である。
【図２１】 他のプリントヘッドの断面図であり、ｂはａに示されたプリントヘッドのイン
ク入口および出口のジグザグ配置を示す。
【図２２】 他のプリントヘッドの断面図である。
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (81)指定国 ＥＰ(ＡＴ，ＢＥ，ＣＨ，ＣＹ， ＤＥ，ＤＫ，ＥＳ，ＦＩ，ＦＲ，ＧＢ，ＧＲ，ＩＥ，Ｉ Ｔ，ＬＵ，ＭＣ，ＮＬ，ＰＴ，ＳＥ，ＴＲ)，ＯＡ(ＢＦ ，ＢＪ，ＣＦ，ＣＧ，ＣＩ，ＣＭ，ＧＡ，ＧＮ，ＧＷ， ＭＬ，ＭＲ，ＮＥ，ＳＮ，ＴＤ，ＴＧ)，ＡＰ(ＧＨ，Ｇ Ｍ，ＫＥ，ＬＳ，ＭＷ，ＭＺ，ＳＤ，ＳＬ，ＳＺ，ＴＺ ，ＵＧ，ＺＷ)，ＥＡ(ＡＭ，ＡＺ，ＢＹ，ＫＧ，ＫＺ， ＭＤ，ＲＵ，ＴＪ，ＴＭ)，ＡＥ，ＡＧ，ＡＬ，ＡＭ， ＡＴ，ＡＵ，ＡＺ，ＢＡ，ＢＢ，ＢＧ，ＢＲ，ＢＹ，Ｂ Ｚ，ＣＡ，ＣＨ，ＣＮ，ＣＲ，ＣＵ，ＣＺ，ＤＥ，ＤＫ ，ＤＭ，ＤＺ，ＥＥ，ＥＳ，ＦＩ，ＧＢ，ＧＤ，ＧＥ， ＧＨ，ＧＭ，ＨＲ，ＨＵ，ＩＤ，ＩＬ，ＩＮ，ＩＳ，Ｊ Ｐ，ＫＥ，ＫＧ，ＫＰ，ＫＲ，ＫＺ，ＬＣ，ＬＫ，ＬＲ ，ＬＳ，ＬＴ，ＬＵ，ＬＶ，ＭＡ，ＭＤ，ＭＧ，ＭＫ， ＭＮ，ＭＷ，ＭＸ，ＭＺ，ＮＯ，ＮＺ，ＰＬ，ＰＴ，Ｒ Ｏ，ＲＵ，ＳＤ，ＳＥ，ＳＧ，ＳＩ，ＳＫ，ＳＬ，ＴＪ ，ＴＭ，ＴＲ，ＴＴ，ＴＺ，ＵＡ，ＵＧ，ＵＳ，ＵＺ， ＶＮ，ＹＵ，ＺＡ，ＺＷ (72)発明者 ザバ，ジャージー マーカン イギリス国ケンブリッジ シービー４ ９ エイチワイ ヒストン メルビン ウェイ 56 Ｆターム(参考） 2C056 EA22 HA06 HA08 HA11 HA15

Claims (28)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項１】 ベースと、前記ベース上に調整できるように取り付けられ、
    かつプリントヘッドによって生成されたプリントのストリップがデータムに対し
    て所定の位置にあるように前記ベース上のデータムに位置決めできるプリントヘ
    ッドとを含む小滴付着装置であって、前記ベースが前記データムを使用してプリ
    ンタ上に位置決めできることを特徴とする小滴付着装置。
  2. 【請求項２】 複数の前記プリントヘッドを含み、各プリントヘッドが、前
    記ベース上に調整できるように取り付けられ、かつ前記プリントヘッドによって
    生成されるプリントのストリップが前記データムに対してそれぞれの所定の位置
    にあるように前記ベース上の前記データムに対して位置決めできることを特徴と
    する請求項１による装置。
  3. 【請求項３】 前記プリントヘッドが、前記ベース上に対に配置されること
    を特徴とする請求項２記載の装置。
  4. 【請求項４】 前記データムに対して前記ベース上の前記プリントヘッドあ
    るいは各プリントヘッドの位置を調整する手段を含むことを特徴とする前述の請
    求項のいずれかに記載の装置。
  5. 【請求項５】 前記調整手段が、前記データムに対して前記プリントヘッド
    あるいは各プリントヘッドの位置を調整する手段と、前記データムに対して前記
    プリントヘッドあるいは各プリントヘッドの配置を調整する手段とを含むことを
    特徴とする請求項４記載の装置。
  6. 【請求項６】 前記調整手段が、前記プリントヘッドあるいは各プリントヘ
    ッドに係合する複数の調整部材を含み、各調整部材が、前記ベース上の前記プリ
    ントヘッドの位置を調整するように前記ベースに対して移動できることを特徴と
    する請求項４あるいは５記載の装置。
  7. 【請求項７】 各調整部材が、先細表面を含み、前記プリントヘッドが、前
    記ベースに対する先細表面の移動が前記ベース上の前記プリントヘッドの位置を
    調整するように前記先細表面と反対方向に推し進められることを特徴とする請求
    項６記載の装置。
  8. 【請求項８】 前記プリントヘッドが、調整部材の合致する先細表面に係合
    する先細表面を含むことを特徴とする請求項７記載の装置。
  9. 【請求項９】 前記ベース上に弾性的に取り付けられ、前記調整手段と反対
    方向に推し進める手段を含むことを特徴とする請求項４から８のいずれかに記載
    の装置。
  10. 【請求項１０】 前記ベース上に取り付けることができ、前記ベース上の前
    記プリントヘッドあるいは各プリントヘッドの位置の誤った調整を防止するため
    に前記調整手段をシールドする手段を含むことを特徴とする請求項４から９のい
    ずれかに記載の装置。
  11. 【請求項１１】 前記ベース上に取り付けることができ、前記プリントヘッ
    ドあるいは各プリントヘッドから噴射される流体がそれぞれの溝を通過するよう
    にその中に形成される少なくとも１つの溝を有する溝付部材を有する前述の請求
    項のいずれかに記載の装置。
  12. 【請求項１２】 各プリントヘッドが、ノズルプレートに形成された複数の
    ノズルを含み、前記ノズルプレートおよび前記ノズルから噴射されるインクが通
    過する前記溝の壁が、インク除去手段が前記ノズルの１つからの噴射に続いて凹
    部に収集されたいかなるインクも除去するように移動できる凹部の少なくとも一
    部を規定することを特徴とする請求項１１記載の装置。
  13. 【請求項１３】 実質的に添付図面を参照してここに説明されるような小滴
    付着装置。
  14. 【請求項１４】 ベースと、前記ベースに形成される少なくとも１つの流体
    室と、流体を前記少なくとも１つの流体室から噴射する手段と、前記ベースに取
    り付けられたカバーと、前記カバーに取り付けられ、前記少なくとも１つの流体
    室からの流体の噴射中前記プリントヘッドで発生された熱を放熱するヒートシン
    クとを備えていることを特徴とするプリントヘッド。
  15. 【請求項１５】 前記カバーが、前記ベースよりも高い熱伝導率を有する材
    料から形成されることを特徴とする請求項１４記載のプリントヘッド。
  16. 【請求項１６】 前記カバーが、前記ベースとほぼ同じ熱膨張率を有する材
    料から形成されることを特徴とする請求項１４あるいは１５記載のプリントヘッ
    ド。
  17. 【請求項１７】 前記カバーが、ケイ素から形成されることを特徴とする請
    求項１４から１６のいずれかに記載のプリントヘッド。
  18. 【請求項１８】 前記カバーが、窒化アルミニウムから形成されることを特
    徴とする請求項１４から１７のいずれかに記載のプリントヘッド。
  19. 【請求項１９】 前記カバーが、流体を前記少なくとも１つの流体室に供給
    する流体供給手段を含むことを特徴とする請求項１４から１８のいずれに記載の
    プリントヘッド。
  20. 【請求項２０】 前記ヒートシンクが、流体を前記流体供給手段に移送する
    流体入口を含むことを特徴とする請求項１９記載のプリントヘッド。
  21. 【請求項２１】 前記ヒートシンクが、一行に並んで配置された複数のフィ
    ンを含むことを特徴とする請求項１４から２０のいずれかに記載のプリントヘッ
    ド。
  22. 【請求項２２】 冷却剤流体の流れを前記プリントヘッドに供給する手段を
    含むことを特徴とする請求項１４から２１のいずれかに記載のプリントヘッド。
  23. 【請求項２３】 前記プリントヘッドのためのケーシングを含み、前記ケー
    シングが、前記冷却剤流体の流れを受け入れる入口および前記冷却剤流体のため
    の出口を含むことを特徴とする請求項２２記載のプリントヘッド。
  24. 【請求項２４】 前記ケーシング内の前記冷却剤流体の圧力を調整する手段
    を含むことを特徴とする請求項２３記載のプリントヘッド。
  25. 【請求項２５】 前記冷却剤流体の流れが前記ケーシングに入る速度を調整
    する手段を含むことを特徴とする請求項２３または２４記載のプリントヘッド。
  26. 【請求項２６】 前記ベースが圧電材料のシートを含むことを特徴とする請
    求項１４から２５のいずれかに記載のプリントヘッド。
  27. 【請求項２７】 複数の流体室を含み、前記ヒートシートが、前記プリント
    ヘッドからの流体の噴射中発生される熱を前記流体室の中に分散するように構成
    されることを特徴とする請求項１４から２６のいずれかに記載のプリントヘッド
    。
  28. 【請求項２８】 実質的に添付図面を参照してここに説明されるようなプリ
    ントヘッド。
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