JP2015202694A - インクジェットプリンタのためのモジュール・プリント・バー・アセンブリ - Google Patents

Abstract

【課題】モジュール・プリントヘッド・アセンブリにより、幅が異なる印刷領域を有するプリンタの製造を容易にする。【解決手段】プリントヘッドアセンブリ１００は、端部材１０４のペアと、端部材１０４の間に平行に伸びる複数のロッド１０８とを備える。ロッド１０８は、プリントヘッド１２４を取り付けるために構成されるキャリアから伸びる出っ張り内の穴を通る。プレートは、プリントヘッド１２４とキャリアとの間に置かれ、アクチュエータが、キャリアの周辺部内のプレートとプリントヘッド１２４とを動かして、プリントヘッド１２４のステッチおよびロール配置を調整する。【選択図】図２Ａ

Description

本開示は、一般に、インクジェット作像デバイスに関し、特に、インクジェットプリンタ内のプリント・バー・アセンブリに関する。

通常は、インクジェットプリンタは、プリント・バー・アセンブリ・フレームに取り付けられた、複数のプリントヘッドを備える。フレームは、２つの側部を有する単一のダイキャスト構造であり、複数のバーまたはロッドが、側部間に平行に伸びる。次いで、プリントヘッドは、キャリアに取り付けられ、キャリアは、特定の位置でバーに取り付けられ、プリンタが生成する画像に対して適切な画素解像度をもたらす。プリンタの印刷領域は、インク画像がプリンタを通過する媒体に対して形成される、プリンタ内の領域である。標準サイズのプリンタの中には、プリント・バー・アセンブリが、８．５インチ、２４インチ、３６インチ、または４０インチ幅の画像を生成するよう形成されるものもある。各それぞれの画像幅は、異なるダイキャストフレームを必要とする。これらのダイキャストフレームは、非常に高価であり、フレームがキャストされた印刷領域幅以外の任意の幅に適合させることができない。プリント・バー・アセンブリを、異なる画像幅に対応するよう変更可能にすることは、有益である。

一実施形態において、プリンタは、プリント・バー・アセンブリを備え、そのアセンブリが、異なるダイキャストフレームを取得する必要無く、さまざまな幅で構築されることを可能にする。プリンタは、プリンタを通過するよう媒体を動かし、媒体上にインク画像を形成するよう構成される媒体搬送部と、３つの直線配置された差し込み口を有する第１の部材と、３つの直線配置された差し込み口を有する第２の部材と、第１のロッドと、第２のロッドと、第３のロッドとを備える。各ロッドは、第１の端と第２の端とを有し、各ロッドの第１の端は、１対１に対応する第１の部材内の差し込み口の１つ内に位置づけられ、各ロッドの第２の端は、１対１に対応する第２の部材内の差し込み口の１つ内に位置づけられ、第１、第２、および第３のロッドが、第１の部材から第２の部材に、互いに平行に伸びることを可能にする。プリンタはまた、周辺部を有する第１のフレームと、第１のフレームの第１の側部から伸びるフランジのペアと、第１のフレームの第２の側部から伸びる第３のフランジとを備え、第１のフレームの第２の側部は、第１のフレームの第１の側部とは反対であり、各フランジは、フランジ内に穴を有する第１のフレームから伸び、第１のロッドは、第１のフレームのフランジのペア内の穴を通り、第２のロッドは、第１のフランジの第３のフランジ内の穴を通る。プリンタ内の第２のフレームは、周辺部と、第２のフレームの第１の側部から伸びるフランジのペアと、第２のフレームの第２の側部から伸びる第３のフランジとを備え、第２のフレームの第２の側部は、第２のフレームの第１の側部とは反対であり、各フランジは、フランジ内に穴を有する第２のフレームから伸び、第３のロッドは、第２のフレームの第３のフランジ内の穴を通り、第２のロッドは、第２のフレームのフランジのペア内の穴を通る。第１のプリントヘッドは、第１のフレーム内に取り付けられ、第２のプリントヘッドは、第２のフレーム内に取り付けられる。制御器は、第１のプリントヘッドおよび第２のプリントヘッドに動作可能に接続され、第１のプリントヘッドおよび第２のプリントヘッドを動作させて、媒体に対してインク画像を形成するよう構成される。

幅の異なる画像を生成するためのプリントヘッドアセンブリの製造は、モジュール・プリント・バー・アセンブリによって促進されてきた。モジュール・プリント・バー・アセンブリは、３つの直線配置された差し込み口を有する第１の部材と、直線配置された差し込み口の内の２つの間で、第１の部材に取り付けられた第１のアクチュエータと、直線配置された差し込み口の内の２つの間で、第１の部材に取り付けられた第２のアクチュエータとを備える。第１のアクチュエータおよび第２のアクチュエータは、同じ２つの直線配置された差し込み口の間には取り付けられない。アセンブリはまた、３つの直線配置された差し込み口を有する第２の部材、および第１のロッド、第２のロッド、ならびに第３のロッドを備える。各ロッドは、第１の端と第２の端とを有し、各ロッドの第１の端は、１対１に対応する第１の部材内の差し込み口の１つ内に取り外し可能に位置づけられ、各ロッドの第２の端は、１対１に対応する第２の部材内の差し込み口の１つ内に取り外し可能に位置づけられ、第１、第２、および第３のロッドが、第１の部材から第２の部材に、互いに平行に伸びることを可能にする。

モジュール・プリント・バー・アセンブリの構成要素、およびモジュール・プリント・バー・アセンブリで実現することができるさまざまな構成を示す図である。 カットシートプリンタまたはエンドレスベルト中間プリンタで使用されるモジュール・プリント・バー・アセンブリの端部材の側面図である。 ウェブプリンタまたは回転ドラム中間プリンタで使用されるモジュール・プリント・バー・アセンブリの端部材の側面図である。 図１のプリント・バー・アセンブリに取り付けられるよう構成されるプリントヘッドアセンブリの分解図である。 図１のプリント・バー・アセンブリに取り付けるよう構成されるフレームに取り付けられるプリントヘッドプレートの斜視図である。 図４Ａに示すフレームに取り付けられるプリントヘッドプレートの上面図である。 図１のプリント・バー・アセンブリに取り付けるよう構成されるプリントヘッドプレートおよびフレームに取り付けられるプリントヘッドの斜視図である。 図４における線６−６に沿った、プリントヘッドプレートおよびフレームの断面図である。 図５に示すアセンブリの、反対側からの斜視図である。 図１のプリント・バー・アセンブリが支持することができるプリントヘッドアセンブリの構成の斜視図である。 図１に示すプリント・バー・アセンブリの１つによって支持される、図８に示すプリントヘッドアセンブリの構成の斜視図である。 図１のプリント・バー・アセンブリが支持することができる別のプリントヘッドアセンブリの構成の斜視図である。 図８に示す構成における隣接プリントヘッドアセンブリに連結するリンクの斜視図である。 先行技術による連続的ダイレクト・ツー・メディア（ｄｉｒｅｃｔ−ｔｏ−ｍｅｄｉａ）プリンタの概略図である。

本実施形態の一般的な理解のために、図面を参照する。図面において、同一の参照番号は、全体を通して、同一の要素を意味するために使用する。本明細書で使用する場合、「プリンタ」「プリンティングデバイス」または「作像デバイス」という用語は、一般に、印刷媒体上に１つまたは複数の着色剤で画像を生成するデバイスを意味し、デジタルコピー機、製本器、ファックス機械、または複合機などの、何らかの目的のために印刷画像を生成する、任意の装置を包含することができる。画像データは、一般に、１つまたは複数のプリントヘッドにおけるインクジェットイジェクタを動作させて、印刷媒体上にインク画像を形成するよう提供および使用される、電子形式の情報を含む。これらのデータには、テキスト、グラフィクス、および写真などが含まれる可能性がある。印刷媒体上に、着色剤で、例えば、グラフィクス、テキスト、および写真などの画像を生成する動作は、一般に、本明細書では、プリンティングまたはマーキングと称する。

本明細書で使用する場合、「プリントヘッド」という用語は、インクジェットイジェクタで、インク滴を、画像受け面上に吐出するよう構成される、プリンタ内の構成要素を意味する。典型的なプリントヘッドは、インクジェットイジェクタ内のアクチュエータを作動させる発射信号に応答して、１つまたは複数のインク色のインク滴を、画像受け面上に吐出する、複数のインクジェットイジェクタを備える。インクジェットは、１つまたは複数の行および列の配列で配置される。いくつかの実施形態において、インクジェットは、プリントヘッドの一面を横切る千鳥上の斜めの行に配置される。さまざまなプリンタ実施形態において、インク画像を画像受け面上に形成する１つまたは複数のプリントヘッドが含まれる。いくつかのプリンタ実施形態には、印刷領域内に配置された複数のプリントヘッドが含まれる。印刷媒体、またはインク画像を搬送する中間媒体の表面などの、画像受け面は、印刷領域を通過する処理方向に、プリントヘッドを通って移動する。プリントヘッド内のインクジェットは、画像受け面を横切る処理方向に垂直である、クロス処理方向に並べてインク滴を吐出する。

間接プリンタでは、プリントヘッドは、中間画像受け部材、例えば、回転ドラムまたはエンドレスベルトの表面上に、インク滴を吐出する。転写定着ローラは、中間画像受け部材に対して、転写定着ニップを形成するよう、選択的に位置づけられる。媒体シートが、中間画像受け部材上のインク画像と連動して、転写定着ニップを通過すると、インク画像は、転写定着ニップにおいて圧力と熱を受け、媒体シートに転写および定着する。インク画像の転写および定着は、当業者には周知であり、転写定着処理と称される。

直接プリンタでは、プリントヘッドは、印刷媒体、例えば、用紙、または連続的な媒体ウェブ上に、直接、インク滴を吐出する。インク滴が印刷媒体上に印刷されると、プリンタは、インク滴と印刷媒体に、圧力と、任意選択的に、熱とを加える２つのローラの間に形成されるニップを通るよう、印刷媒体を動かす。ローラの１つは、典型的に、「スプレッダローラ」と称され、印刷媒体の印刷側に接する。第２のローラは、典型的に、「圧力ローラ」と称され、媒体をスプレッダローラに押しつけ、インク滴を広げ、インクを印刷媒体に定着させる。

本明細書で開示するシステムおよび方法に対する環境ならびにシステムおよび方法に対する詳細の一般的な理解のために、図面を参照する。図面において、同一の参照番号は、全体を通して、同一の要素を意味するために使用する。図１２は、先行技術による、インクジェットプリンタ５を示す。本開示のために、インクジェットプリンタは、１つまたは複数のインクジェットプリントヘッドを使用し、インクの液滴を、紙などの画像受け部材、他の印刷媒体、または回転画像ドラムもしくはベルトなどの間接部材の表面上に吐出する。プリンタ５は、液状インクでインク画像を印刷するよう構成される。本明細書で使用する場合、液状インクは、溶融固体インク、加熱ゲルインク、水性インク、インクエマルジョン、インク懸濁液、またはインク溶液などを意味する。

プリンタ５は、制御器５０を備え、インクジェットイジェクタが着色剤を吐出するための制御信号を生成する前に、画像データを処理する。着色剤は、インクか、または任意の適切な物質とすることができ、１つまたは複数の染料または顔料を含み、画像受け面に塗布されて、インク画像を形成する。着色剤は、黒か、または他の所望の色にすることができ、一部のプリンタ構成では、複数の異なる着色剤を媒体に塗布する。インク画像は、媒体上に形成されるか、または媒体に転写されることが可能であり、そのような媒体には、普通紙、コート紙、光沢紙、トランスペアレンシーなどのさまざまな被印刷物のいずれかを含み、媒体は、シート、ロール、または他の物理的形状で利用可能とすることができる。

プリンタ５は、ダイレクト・ツー・ウェブ（ｄｉｒｅｃｔ−ｔｏ−ｗｅｂ）連続媒体インクジェットプリンタの一例であり、ウェブローラ８に取り付けられた媒体１０のスプールなどの、媒体源からの「被印刷物」（紙、プラスチック、または他の印刷可能な物質）の媒体１４の長い（すなわち、実質的に連続的な）ウェブを供給するよう構成される、媒体供給処理システムを備える。媒体ウェブ１４は、多数（例えば、数千または数万）の個別のページを含み、個別のページは、印刷処理が終了すると、市販の仕上げ装置で個別のシートに分けられる。

プリンタ５は、所定の線速度で処理方向Ｐに媒体ウェブ１４を動かす、媒体経路に沿って配置されたローラを回転させるために、電気モータなどの１つまたは複数のアクチュエータを使用する媒体搬送部を備える。プリンタ５では、媒体ウェブ１４は、必要に応じて、媒体源１０から巻き出され、さまざまなモータ（図示せず）が、１つまたは複数のローラ１２および２６を回転させ、方向Ｐに媒体ウェブ１４を進める。媒体調整器は、ローラ１２およびプレヒータ１８を備える。ローラ１２および２６は、媒体がプリンタを通る経路に沿って動くと、巻出媒体の張力を制御する。代替実施形態において、プリンタは、媒体供給処理システムが、プリンタを通る所望の経路に沿ってカット媒体シートの搬送を可能にするための任意の適切なデバイスまたは構造を含む場合に、印刷領域を通るようにカットシート媒体を搬送する。プレヒータ１８は、印刷される媒体の種類および使用されるインクの種類、色、ならびに数に対応する所望の画像特性に対して選択される、初期の所定温度をウェブにもたらす。

媒体ウェブ１４は、続けて、印刷領域２０を方向Ｐに、一連のプリント・バー・アセンブリ２１Ａ、２１Ｂ、２１Ｃ、および２１Ｄを通過する。各プリント・バー・アセンブリ２１Ａから２１Ｄは、媒体の幅の端から端まで実効的に伸び、インクを媒体ウェブ１４上に直接（すなわち、中間またはオフセット部材を使用することなく）吐出する１つまたは複数のプリントヘッドを備える。プリンタ５では、各プリントヘッドは、単色のインクを吐出し、各色に対するプリントヘッドは、典型的に、カラー印刷、すなわち、シアン、マゼンタ、イエロー、およびブラック（ＣＭＹＫ）で使用される。

プリンタ５の制御器５０は、４つのプリントヘッドの反対の経路の部分の各側部に配置付けられるローラに近接して取り付けられるエンコーダから速度データを受信し、ウェブがプリントヘッドを通って動くと、ウェブの線速度および位置を計算する。制御器５０は、媒体ウェブ速度データを使用して、発射信号を生成し、プリントヘッド内のインクジェットイジェクタを作動させて、プリントヘッドが、異なるカラーパターンの位置合わせをして媒体上にカラー画像を形成するために、適切なタイミングおよび精度で、４色のインクを吐出することを可能にする。発射信号によって作動したインクジェットイジェクタは、制御器５０によって処理されるデジタルデータに対応する。印刷される画像に対するデジタルデータは、プリンタに送信され、プリンタの構成要素であるスキャナ（図示せず）によって生成されるか、またはプリンタに生成および送達されることが可能である。

各プリント・バー・アセンブリと関連づけられるのは、裏当て部材２４Ａから２４Ｄであり、典型的に、バーまたはロールの形態であり、媒体の裏側に、対応するプリント・バー・アセンブリとは実質的に反対側に配置される。各裏当て部材は、裏当て部材の反対にあるプリント・バー・アセンブリから所定の距離に、媒体を位置づける。さまざまな裏側部材を、個別にまたは集合的に制御することができる。

印刷領域２０で媒体経路に沿って次に来るのは、１つまたは複数の「中間ヒータ」３０である。中間ヒータ３０は、接触、輻射、伝導、および／または対流熱を使用して、媒体の温度を制御することができる。中間ヒータ３０は、媒体上のインクがスプレッダ４０を介して送られると、媒体上に配置されたインクに、所望の特性のために適切な温度をもたらす。

中間ヒータ３０に続き、定着アセンブリ４０が、媒体に熱および／または圧力を加え、画像を媒体に定着させる。定着アセンブリは、画像を媒体に定着するための任意の適切なデバイスまたは装置を備え、加熱もしくは無加熱圧力ローラ、輻射ヒータ、および加熱ランプなどを含む。図５の実施形態では、定着アセンブリは、「スプレッダ」４０を備え、媒体に所定の圧力を印加し、いくつかの実装態様では、媒体に熱を印加する。スプレッダ４０の機能は、ウェブ１４上の、個々のインク滴、インク滴の並び、またはインクの線を平らにすること、および圧力で、ならびにいくつかのシステムでは、熱で、インクを平らにすることである。スプレッダは、インク滴を平らにし、隣接する液滴間の空間を満たし、媒体ウェブ１４上に、均一な画像を形成する。スプレッダ４０は、画像側ローラ４２および圧力ローラ４４などのローラを備え、媒体に熱および圧力を加える。

スプレッダ４０は、画像側ローラ４２と関連づけられたクリーニング／オイリングステーション４８を備えることができる。ステーション４８は、ローラ表面に、何らかの剥離剤または他の材料の層をクリーニングおよび／または塗布する。剥離剤材料は、約１０から２００センチポアズの粘性を有するアミノシリコーン油とすることができる。少量のオイルが、ステーションから媒体ウェブ１４に移され、プリンタ５は、媒体ウェブ１４のＡ４シートサイズ部分毎に約１から１０ｍｇを移す。

プリンタ５では、制御器５０は、さまざまなサブシステムおよび構成要素に動作可能に接続され、プリンタ５の動作を調節および制御する。制御器５０は、プログラムされた命令を実行する、汎用または専用プログラマブルプロセッサで実現される。プログラムされた機能を行うために必要な命令およびデータは、制御器５０と関連づけられたメモリ５２に格納される。メモリ５２は、制御器５０に対するプログラムされた命令を格納する。

制御器５０では、プロセッサ、メモリ、およびインターフェース回路は、制御器および／または印刷領域を構成し、プリンタ動作を行う。これらの構成要素は、プリント回路カードに設けられるか、または特定用途向け集積回路（ＡＳＩＣ）内の回路として設けられ得る。各回路を別々のプロセッサにより実現することができ、または複数の回路を同じプロセッサで実現することができる。あるいは、回路は、ＶＬＳＩ回路に設けられた個別の構成要素または回路により実現することができる。また、本明細書で説明する回路は、プロセッサ、ＡＳＩＣ、個別の構成要素、またはＶＬＳＩ回路の組み合わせにより実現することができる。制御器５０は、プリントヘッドユニット２１Ａから２１Ｄにおけるプリントヘッドに動作可能に接続される。制御器５０は、電気的発射信号を生成し、プリントヘッドユニット２１Ａから２１Ｄにおける個々のインクジェットを動作させ、インク滴を吐出し、媒体ウェブ１４上に印刷画像を形成する。

図１に示す先行技術のプリンタ５などの既知のプリンタでは、プリントヘッドは、上記したようなダイキャストユニット上に取り付けられ、これらのアセンブリは、幅が異なる印刷領域に対して構成することができなかった。プリントバーの幅を任意の数のプリントヘッドに対応させることが可能なように調整可能な新しいプリントヘッドモジュールが開発されている。したがって、プリント・バー・アセンブリは、ロッド１０８がＮ個のプリントヘッドを収めるのに十分長い場合、１からＮ個のプリントヘッドの範囲とすることができる。そのようなプリント・バー・アセンブリ１００を、図１に示す。アセンブリ１００は、端部材１０４および少なくとも３つのロッド１０８を備える。各端部材１０４は、ロッド１０８の１つの一端を受けるよう構成される、３つの直線配置された差し込み口１１２を備える。アクチュエータ１２０は、端部材１０４の１つにおける２つの連続した差し込み口１１２の間に位置づけられる。アクチュエータは、以下に説明するように、プリントバーのステッチ位置を調整するよう構成される。端部材１０４はまた、ハンドル１１６を備え、プリント・バー・アセンブリの、プリンタにおけるフレームへの取り付けを容易にする。ロッド１０８は、精密にカットされたスチールロッドであり、Ｔｈｏｍｓｏｎ Ｉｎｄｕｓｔｒｉｅｓ，Ｉｎｃ．（Ｒａｄｆｏｒｄ，Ｖｉｒｇｉｎｉａ）が販売するＴｈｏｍｓｏｎ ６０ Ｃａｓｅ（登録商標）Ｓｔａｎｄａｒｄ Ｓｈａｆｔなどがあるが、他の供給元および金属を使用して、ロッドを形成することができる。これらのシャフトは、所定の長さに切断され、端部材および３つのロッドが、図１に示すように組み立てられ、プリント・バー・アセンブリを形成することを可能にする。本明細書で使用する場合、「フレーム」は、他の物体を取り付けるか、または収めることができる周辺部および開口部を有する構造を意味する。本明細書で使用する場合、「プレート」は、他の物体を支持する任意の構造を意味する。また、本明細書で使用する場合、「ロッド」または「バー」は、２つの端と、その２つの端の間で概ね均一な断面を有する細長部材を意味する。

図２Ａは、プリント・バー・アセンブリ１００の側面図であり、２つのプリントヘッド１２４が、アセンブリに取り付けられている。このプリント・バー・アセンブリは、カットシートプリンタで使用するよう構成される。したがって、プリントヘッド１２４は、インクを、比較的平らな媒体表面上に吐出する。比較的平らな媒体表面から適切なギャップでプリントヘッドを保持するようアセンブリを形成するために、端部材１０４は、真っ直ぐで、水平の構造を有する。図２Ｂも、プリント・バー・アセンブリ１００の側面図であり、２つのプリントヘッド１２４が、アセンブリに取り付けられている。このプリント・バー・アセンブリは、図５に示すような、ウェブプリンタで使用するよう構成される。したがって、プリントヘッド１２４は、インクを、裏側ローラ１２８によって湾曲される媒体表面上に吐出する。湾曲媒体表面から適切なギャップでプリントヘッドを保持するようアセンブリを形成するために、端部材１０４は、部材の２つの端に向けて外側に、部材の中心から傾けられる。したがって、カットシートプリンタまたはエンドレスベルト中間プリンタのために構成される端部材１０４は、図２Ａに示すような、平らで水平の側部構造を有し、一方、ウェブプリンタまたは回転ドラム中間プリンタのために構成される端部材１０４は、図２Ｂに示すような、二重傾斜構造を有する。

プリント・バー・アセンブリにプリントヘッドを取り付けるためのモジュールシステムの分解図を、図３に示す。本システムは、プリントヘッド１２４、プリントヘッドプレート１２８、フレーム１３２、ステッチ制御機構１８０、およびロール制御機構１９０を備える。フレーム１３２は、アルミニウム製であり、開口部１３６を有し、開口部１３６の周りにフレームの周辺部が形成される。３つのフランジ１４０ａ、１４０ｂ、および１４０ｃが、フレーム１３２から伸びる。２つのフランジ１４０ａ、１４０ｂは、フレーム１３２の片面から伸び、各フランジは、ロッド１０８の１つに精密に適合する開口部１４４を有するブッシング１４８を有する。第３のフランジ１４０ｃは、フレーム１３２の反対側から伸び、スロット付きボアを有するブッシング１５０（図４）を有する。第３のフランジ１４０ｃは、起点であるフレーム１３２の側部のほぼ中間にあり、一方、他の２つのフランジ１４０ａ、１４０ｂは、起点であるフレーム１３２の側部の端付近に位置づけられる。これらの３点の構成により、以下で説明するように、フレーム１３２がロッド１０８をスライドする場合に、フレーム１３２が、フレームが取り付けられる２つのロッド１０８に引っ掛かるのを防ぐ助けとなる。あるいは、４つのフランジを、それぞれフレームの各角に１つ配置し、フレームをロッドに取り付けるために使用してもよい。フランジ１４０ｃ内に取り付けられるスロット付きブッシング１５０は、シャフト間の間隔に対してより大きな許容差をもたらし、フレームのフランジが、プリンタ内の熱的条件が変化する中で、シャフト配列に影響することなく、伸張および収縮することを可能にする。

プリントヘッド１２４は、プリントヘッドの反対側に設けられる２つのバネ付きネジ１５２によって、プリントヘッドプレート１２８に取り付けられる。これらのネジ１５２は、プリントヘッドプレート１２８におけるネジ切り差し込み口１５６内に受け入れられる。プリントヘッドプレート１２８は、これもアルミニウム製であり、図３に示すバネなどの付勢部材１６０によってフレーム１３２に取り付けられる。付勢部材１６０は、フレーム１３２内の穴１６４を通って伸び、フレーム１３２の下側に取り付けられる。図６に示すように、各付勢部材１６０の一端は、各穴１６４内の出張り２２０の穴に係合する。付勢部材１６０が、穴１６４内の出張り２２０に取り付けられると、付勢部材１６０は、プリントヘッドプレート１２８を、フレーム１３２と接触するよう促す。接続パッド１６８は、硬化鋼で作られ、プリントヘッドプレート１２８において、固定ネジなどの、ネジ切り部材１７２の反対側になるように、フレーム１３２の上面に位置づけられる。プリントヘッドプレート１２８が、付勢部材１６０によってフレーム１３２に取り付けられると、ネジ切り部材１７２の端は、パッド１６８と接触し、フレーム１３２に対してプレート１２８およびプリントヘッド１２４を水平にするよう回される。

図４Ａは、フレーム内の穴１６４を通る付勢部材１６０によってフレーム１３２に取り付けられるプレート１２８を示す。ステッチ制御機構１８０（図４Ａおよび図４Ｂ）は、フレーム１３２上に位置づけられ、プレート１２８およびプリントヘッド１２４を、開口部１３６の長さの範囲で、双方向に動かす。機構１８０は、ブロック１８４に係合する出力シャフト１８２を有するアクチュエータ１２０を備え、ブロック１８４は、シャフト１８２の先端が適合するＶ型ノッチを有する。ブロック１８４は、ネジ１８６によって、プレート１２８に固定される。付勢部材１８８は、ブロック１８４と、フレーム１３２の側部との間に位置づけられる。付勢部材１８８は、アクチュエータ１２０の出力シャフト１８２の端に向けてブロック１８４を促し、それにより、ブロック１８４および出力シャフト１８２は、互いに接触を維持する。したがって、制御器がアクチュエータ１２０を動作させて、出力シャフトをアクチュエータ内に、およびアクチュエータの外に動かすと、フレーム１３２とプレート１２８との間の距離ｄが変化する。この距離を変えることで、図に示すステッチ制御機構１８０に隣接する両矢印によって示される方向に、プレートおよびプリントヘッドを動かす。

図４Ａおよび図４Ｂに示すステッチ制御機構１８０から対角線上にあるフレーム１３２の反対側の角には、ロール制御機構１９０がある。機構１９０は、ｚｃ−ｘｃ面内で、プレート１２８およびプリントヘッド１２４を回転する。機構１９０は、旋回部材１９８のアーム１９４と係合する平面端を持つ出力シャフトを有するアクチュエータ１２０を備え、旋回部材１９８は、アクチュエータ１２０が取り付けられたプラットフォームから伸びるピン２０２の周りを旋回する。付勢部材２０４は、プレート１２８内のボルト２０８と、フレーム１３２内の切り欠きピン２１０との間に伸び、旋回部材１９８の動きの範囲全体にわたって、旋回部材１９８に向かってプレート１２８を促す。この構成により、プレート１２８は、ネジ１８６の周りを回転することができ、一方、旋回部材１９８、アーム１９４、およびアクチュエータ１２０の出力シャフトは、アクチュエータがその動きの範囲にわたって旋回部材１９８を動かす間も、互いに接触したままである。したがって、制御器がアクチュエータ１２０を動作させて、出力シャフト１９２をアクチュエータ内に、およびアクチュエータの外に動かすと、アーム１９４は、ピン２０２の周りに旋回部材１９８を回転させ、プレート１２８を、図４Ａおよび図４Ｂに示す両方向回転方向に、ネジ１８６の周りを回転させる。

プリントヘッド１２４、プリントヘッドプレート１２８、およびフレーム１３２のアセンブリ２１０を、図５に示す。プリントヘッド１２４は、ネジ切り部材１５２によってプリントヘッドプレート１２８に固定され、プリントヘッドプレート１２８は、付勢部材１６０によってフレーム１３２に取り付けられる。付勢部材１６０の内１つのみを、図５で見ることができる。その場合、ネジ切り部材１７２が操作され、プリントヘッド１２４の面２１６（図７）を水平にする。ステッチ制御機構１８０およびロール制御機構１９０を使用して、それぞれ、適切なステッチおよびロール配置のために、開口部１３６内にプリントヘッド１２４を位置づけることができ、他のプリントヘッドを、以下に説明するように、プリント・バー・アセンブリ１００に取り付ける。アセンブリ２１０は、図７では、反対側から示される。この表示では、プリントヘッドの面２１６は、ステッチ制御機構１８０およびロール制御機構１９０が取り付けられるプラットフォームを係合および固定するために使用される押さえネジ２１４と同様に視認可能である。プリントヘッド面２１６は、プレート１２８に対して、およびフレーム１３２に対してもくぼむ。

図８は、千鳥配列の６つのアセンブリ２１０の構成を示し、プリンタは、印刷領域のクロス処理方向Ｘに、連続的な線を印刷することが可能となる。印刷される表面は、処理方向Ｐに動く。図８に示すステッチプリントヘッドの構成は既知であるが、アセンブリ２１０の構成およびアセンブリ１００の構成は、以前は未知であった印刷領域のモジュール形成を可能にする。この千鳥モジュール構成では、行２３０での各アセンブリ２１０の第３のフランジ１４０ｃは、行２３４での１つのアセンブリ２１０のフランジ１４０ａと、行２３４での他のアセンブリのフランジ１４０ｂとの間に挟まれる。したがって、以下で説明するように、アセンブリ１００の中間ロッド１０８は、行２３０および２３４の両方でアセンブリのフランジを通り、アセンブリ２１０を連結することができる。他の残りのロッド１０８の１つは、行２３４でのアセンブリ２１０のフランジ１４０ｃを通り、他のロッド１０８は、行２３０でのアセンブリ２１０のフランジ１４０ａおよび１４０ｃを通る。したがって、ロッド１０８の長さは、プリントヘッドアレイを形成するために使用することができるアセンブリ２１０の数、およびクロス処理方向へのインク画像の幅Ｄを決定する。アセンブリ１００でのアセンブリ２１０のそのような構成を、図９に示す。

アセンブリ２１０の代替構成を、図１０に示す。この構成では、プリントヘッドのインクジェットイジェクタは、処理方向Ｙに整列する。アセンブリ１００の一番上のロッド１０８は、１つまたは複数のフランジ１４０ｃを通り、ロッドの長さ、およびクロス処理方向Ｘに互いに隣接して位置づけられるアセンブリの数に左右される。アセンブリ１００の一番下のロッド１０８は、フランジ１４０ａおよび１４０ｂの１つまたは複数のペアを通り、ロッドの長さ、およびクロス処理方向Ｘに互いに隣接して位置づけられるアセンブリの数に左右される。アセンブリの残りのロッド１０８は、フランジ１４０ａおよび１４０ｂのペアを通り、各ペア内の各フランジは、隣接アセンブリ２１０のフランジ１４０ｃから等距離である。この構成により、アセンブリの行および列は、単一プリントヘッドをそのような規模で構成することを可能にする構造を形成することが可能となる。

モジュラアセンブリ１００を使用して、プリントヘッドアセンブリ２１０を取り付けるプリンタでは、印刷領域内の熱エネルギーは、アセンブリ１００に影響する可能性がある。具体的には、ロッド１０８および端部材１０４は、これらの構成要素を形成するために使用される金属の温度が、適切な温度に達した場合に伸びる可能性がある。ロッドが伸びて長くなると、アセンブリ２１０は、ロッドと共に動き、プリントヘッド間のステッチに影響する可能性がある。これらの現象から起こる問題に対処するために、リンクが、隣接するフレームのフランジを接続する。具体的には、図１１に示すように、プリントヘッド”１”は、リンク２５０によってプリントヘッド”２”に連結され、プリントヘッド”３”は、リンク２５４によってプリントヘッド”４”に連結される。この接続を実現するために、プリントヘッド”１”のフランジ１４０ｂは、フランジ１４０ｂに対するリンク２５０の一端を捕らえるネジ２５８を受け、プリントヘッド”２”のフランジ１４０ｃは、フランジ１４０ｃに対するリンク２５０の他端を捕らえるネジ２６２を受ける。同様に、リンク２５４は、プリントヘッド”３”およびプリントヘッド”４”に接続される。リンク２５４および２５８は、既知のニッケル−鉄合金である、インバーなどの、熱膨張率が低い材料で作られる。リンクおよび連結されたフレームはまた、他の連結フレームの動きに影響する。例えば、図１１では、プリントヘッド”３”および”４”に対するフレームは、プリントヘッド”１”に対するフレームに連結するプリントヘッド”２”に対するフレームに作用する。したがって、リンクは、それらのステッチ関係で共にフレーム１３２を保持し、細長ロッド１０８が、ロッドが通るフランジの開口部１４４におけるスロット付きブッシング１４８を通ってスライドすることを可能にする。結果として、アセンブリ１００でのアセンブリ２１０の構成は、アセンブリ１００の熱膨張に、比較的影響されない。さらに、この方法でフレームを共にリンクすることにより、エンドフレーム１０４の１つに取り付けられる２つのアクチュエータ１２０が、最も近いフレーム１３２を、アクチュエータに対して押し込むか、または引き込むことを可能にし、アクチュエータ１２０に対応する行における残りのフレームも応じる。

動作中、長さが異なる複数のロッド１０８が得られ、端部材１０４が作られる。プリントヘッドプレート１２８は、付勢部材１６０でフレーム１３２に取り付けられ、プリントヘッド１２４は、ネジ１５２でプレート１２８に取り付けられる。プリントヘッド１２４は、ネジ１７２で水平にされる。プリントヘッド１２４は、構成される印刷領域に対して適切な配列で配置され、ロッド１０８は、フレーム１３２のフランジを通って、配置を共に保持する。端部材１０４の１つは、配置の一方でロッドの端を受けるよう位置づけられ、その場合、他の端部材１０４はアセンブリ１００の反対側でロッドの端を受けるよう位置づけられる。ロッドの端は、端部材の直線配置された差し込み口内に摩擦嵌合し、端部材を、後に、アセンブリ１００から取り除くことを可能にする。リンク２５０および２５４などのリンクは、フランジに取り付けられ、アセンブリ１００の隣接するプリントヘッドを連結する。２つの端部材１０４のハンドル１１６を使用して、アセンブリが取り付けられるプリンタ内のアセンブリ１００を搬送および位置決めする。この手順を反転すると、プリントヘッドアレイを解体し、長さの異なる新しいロッドを取り付けることを行うことができ、異なる数のプリントヘッドアセンブリを、幅の異なる印刷領域に対して配置することが可能になる。

Claims (10)

1. プリンタであって、前記プリンタは、
   前記プリンタを通るように媒体を動かして、前記媒体上にインク画像を形成するよう構成される媒体搬送部と、
   ３つの直線配置された差し込み口を有する第１の部材と、
   ３つの直線配置された差し込み口を有する第２の部材と、
   第１のロッド、第２のロッド、および第３のロッドとを備え、各ロッドは、第１の端および第２の端を有し、各ロッドの前記第１の端は、１対１に対応する前記第１の部材内の前記差し込み口の１つの中に位置づけられ、各ロッドの前記第２の端は、１対１に対応する前記第２の部材内の前記差し込み口の１つの中に位置づけられ、前記第１、前記第２、および前記第３のロッドが、前記第１の部材から前記第２の部材に互いに平行に伸びることを可能にし、
   前記プリンタはさらに、第１のフレームを備え、前記第１のフレームは、周辺部、前記第１のフレームの第１の側部から伸びるフランジのペア、および前記第１のフレームの第２の側部から伸びる第３のフランジを有し、前記第１のフレームの前記第２の側部は、前記第１のフレームの前記第１の側部と反対側であり、各フランジは、前記フランジ内に穴を有する前記第１のフレームから伸び、前記第１のロッドは、前記第１のフレームのフランジの前記ペア内の穴を通り、前記第２のロッドは、前記第１のフランジの前記第３のフランジ内の前記穴を通り、
   前記プリンタはさらに、第２のフレームを備え、前記第２のフレームは、周辺部、前記第２のフレームの第１の側部から伸びるフランジのペア、および前記第２のフレームの第２の側部から伸びる第３のフランジを有し、前記第２のフレームの前記第２の側部は、前記第２のフレームの前記第１の側部と反対側であり、各フランジは、前記フランジ内に穴を有する前記第２のフレームから伸び、前記第３のロッドは、前記第２のフレームの前記第３のフランジ内の前記穴を通り、前記第２のロッドは、前記第２のフレームのフランジの前記ペア内の前記穴を通り、
   前記プリンタはさらに、前記第１のフレーム内に取り付けられる第１のプリントヘッドと、
   前記第２のフレーム内に取り付けられる第２のプリントヘッドと、
   前記第１のプリントヘッドおよび前記第２のプリントヘッドに動作可能に接続される制御器とを備え、前記制御器は、前記第１のプリントヘッドおよび前記第２のプリントヘッドを動作させて、前記媒体に対して前記インク画像を形成するよう構成される、プリンタ。
2. 前記第１のフレームから伸びる前記第３のフランジが、前記第２のフレームから伸びる前記フランジの前記ペア内の一方のフランジに隣接し、前記第１のプリントヘッド内のインクジェットを、前記第２のプリントヘッド内のインクジェットから、前記第１のプリントヘッド内の前記インクジェット間の距離より短い距離でオフセットする、請求項１に記載のプリンタ。
3. 前記第１のフレームから伸びる前記第３のフランジは、前記第２のフレームから伸びるフランジの前記ペア内の各フランジから等距離であり、前記第１のプリントヘッド内のインクジェットを、前記第２のプリントヘッド内のインクジェットと整列させる、請求項１に記載のプリンタ。
4. 前記第１のフレームおよび前記第２のフレームの各フランジ内の各穴内にスロット付きブッシングをさらに備える、請求項１に記載のプリンタ。
5. 開口部を有する第１のプレートと、開口部を有する第２のプレートとをさらに備え、前記第１のプリントヘッドが、前記第１のプレートの前記開口部に取り付けられ、前記第１のプレートが、前記第１のフレームの前記周辺部内に取り付けられ、前記第２のプリントヘッドが、前記第２のプレートの前記開口部に取り付けられ、前記第２のプレートが、前記第２のフレームの前記周辺部内に取り付けられる、請求項１に記載のプリンタ。
6. 前記第１のプレートに取り付けるよう構成され、さらに前記第１のフレームの前記周辺部に前記第１のプレートを付勢するよう前記第１のフレームに取り付けるよう構成される第１の付勢部材と、前記第２のプレートに取り付けるよう構成され、さらに前記第２のフレームの前記周辺部に前記第２のプレートを付勢するよう前記第２のフレームに取り付けるよう構成される第２の付勢部材とをさらに備える、請求項１に記載のプリンタ。
7. 前記第１のフレームおよび前記第２のフレームのそれぞれは、前記フレームと、前記フレームの前記周辺部に平行方向に前記フレームから前記プレートを離すよう促すために前記フレームの前記周辺部内に位置づけられる前記プレートの部分との間に位置づけられる付勢部材と、前記付勢部材と反対方向に前記プレートの前記部分に作用するが、前記フレームの前記周辺部に依然として平行であり、前記プレートが位置づけられる前記フレームの前記周辺部に平行な面内で前記プレートが移動することを可能にするよう構成されるアクチュエータとさらに備える、請求項６に記載のプリンタ。
8. 各フレームは、複数の鋼パッドをさらに備え、各プレートは、前記プレートを通って伸びて、１対１に対応するプレートを位置づける前記フレームの前記複数の鋼パッドを係合する複数のネジ切り部材をさらに備え、前記ネジは、前記プレートが、前記プレートが配置される前記フレームの前記周辺部に対して水平になることを可能にする、請求項５に記載のプリンタ。
9. 各フレームは、旋回部の周りを回転し、前記フレームの前記周辺部内に位置づけられる前記プレートの部分を係合するよう位置づけられる旋回部材と、前記旋回部材に作用して、回転力を、前記旋回部材および前記フレームの前記周辺部内の前記プレートの前記部分に印加して、前記プレートが位置づけられる前記フレームの前記周辺部に平行な面内の前記プレートを回転するよう構成されるアクチュエータとをさらに備える、請求項６に記載のプリンタ。
10. 前記第１のフレームから、前記第２のフレームから伸びるフランジの前記ペア内の一方のフランジに伸びる前記第３のフランジの間に動作可能に接続されるリンクをさらに備え、前記第２のフレームから伸びるフランジの前記ペア内の前記一方のフランジが、前記第１のフレームから伸びる前記第３のフランジから最も離れた前記一方のフランジである、請求項６に記載のプリンタ。

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