JP2022163717A - 真空開口バルブアレイ - Google Patents

Abstract

【課題】プリンタの基材支持ユニット１５０内の真空開口１５２のアレイのためのシート２００が提供される。【解決手段】シート２００は、シート２００内に形成された複数のバルブ２０２を備える。シート２００は弾性材料から作られる。各バルブ２０２は、基材支持ユニット１５０内の真空開口１５２を封止するためのバルブヘッド２０４と、バルブ２０２を開閉するために、バルブヘッド２０４の真空開口１５２に向かう移動および真空開口１５２から離れる移動を可能にするためのバルブレバーアーム２０６と、を備える。【選択図】図３

Description

本開示は、プリンタテーブル（ｐｒｉｎｔｅｒ ｔａｂｌｅ）の基材支持ユニット（ｓｕｂｓｔｒａｔｅ ｓｕｐｐｏｒｔ ｕｎｉｔ）内の真空開口（ｖａｃｕｕｍ ａｐｅｒｔｕｒｅｓ）のアレイのためのシートに関する。

プリンタは、基材が印刷されるべきプリンタテーブルを設けることができる。プリンタテーブルは基材支持ユニットを有し、基材支持ユニットは、印刷されるべき基材を支持するための支持面を有する。プリンタテーブルは、平台プリンタ（ｆｌａｔ－ｂｅｄ ｐｒｉｎｔｅｒｓ）に使用することができ、そこで基材が、例えばプリントヘッド（ｐｒｉｎｔｈｅａｄｓ）のアレイを基材の上で通過させることにより、テーブル上に印刷される。他のプリンタテーブルは、コンベヤプリンタに使用することができ、そこで支持面上に配置されたコンベヤベルトに沿って基材をプリントヘッドのアレイの下を通過するように移動させる。

基材を定位置に保持するために、基材支持面は、負空気圧源に接続された開口のアレイを有することができる。プリンタシステムは、広範囲の基材形状およびサイズを印刷できることが望ましい。異なる厚さおよび多孔度の広範な基材タイプを押さえつけるために、小さな真空開口の高密度アレイを使用することができる。基材は印刷のためにテーブル上に配置され、基材は表面上の開口のうちの少なくともいくつかを覆う。負圧が加えられると、空気がプリンタテーブル内の開口を通って吸い込まれ、負圧は基材を表面に保持するように作用する。

真空開口の断面積が小さいため、開口の近くにおける良好な真空力を実現するために、開口に比較的強い負圧を発生させる必要がある。真空系内に多くの漏れがある場合、比較的強い真空を維持しようとするのは困難であり、エネルギー効率が悪い。

基材のサイズが開口で覆われている表面の面積よりも小さい場合、問題が生じることがある。この場合、基材が表面上に配置されると、いくつかの開口は基材によって覆われないままである。これらの覆われていない開口は、効果的に漏れを引き起こし、全体として表面全体にわたって真空圧の喪失をもたらして、基材を表面に対して保持する力を減少させる。換言すれば、基材を表面上に固定する圧力の有効性は、いくつかの開口が覆われていないままであるときに低下する。これは、基材が表面上で完全には平らにかつ均一にはならないことがあり、このことが印刷品質の低下や別の機能不良などの印刷エラーを引き起こす可能性があることを意味する。開口が開いていると、プリントヘッドノズル付近に高い空気流も引き起こすことがあり、この空気流は、印刷を妨げ、印刷品質の低下を引き起こすことがある。

これを改善するために、従来のシステムは、基材によって覆われていない開口を覆うために表面にマスクを当てることができる。この種のマスクは、例えば、適切な形状に切断された紙、カード、またはプラスチックシート材料を含むことができる。特に基材が不規則な形状である場合、いくつかのマスク要素が使用され得る。負圧は、マスクをテーブルに保持し、それ以外は覆われていない開口を覆うことができる。この種のマスクは、特に基材の同様のレイアウトがいくつかの連続印刷動作に使用されるべき場合、マスクをしっかりと押さえつけるために表面に固定する必要があることが多い。さらに、印刷後の基材の除去を支援するために正圧の印加がしばしば使用されるが、これにより、不利なマスクを除去することもできる。粘着性または接着性のバッキングを使用してマスクを当ててマスクを表面に保持すると、表面上に接着残留物が残る可能性があり、繰返し当てるのに適さないので、耐用年数が限られる。接着性テープを使用してマスクを当てることは、労働集約的であり、印刷サイクルにかなりの時間を追加する。テープおよび接着剤はまた、これが印刷サイクル中にさらされ得る紫外線放射または熱の影響に耐性がないことが多い。数サイクルにわたってさらされると、接着性の喪失をもたらして、印刷品質の喪失を引き起こし、テープまたはマスクの再付着に費やされる時間の増加を引き起こす可能性がある。

いくつかの基材を印刷するためにマスクを保持すると、テープが剥がされるリスクが高くなる。また、基材を除去するための正圧は、マスクを損傷させるか、またはテーブルからの部分的な浮きをもたらす可能性がある。

プリンタシステムが真空コンベヤである場合、基材はテーブル内の真空開口の上でコンベヤベルトと共に移動するので、従来のマスキング技法を使用することは不可能であり、したがって、位置が変わり、異なる開口が経時的に基材によって覆われ、これは、コンベヤが走っている間にマスキングが不可能であることを意味する。真空コンベヤでは、様々なサイズの基材および基材相互間の可変ギャップは、真空押さえ力を維持するために制御されなければならない継続的な漏れをもたらす。基材縁部に直接隣接する漏れ穴もまた、基材縁部付近のインクジェット液滴配置精度を妨げる。

あるいは、従来のシステムは、開口内のボール弁を含むことができ、ボール弁は、玉軸受が開口を開閉するように動いて覆いのない開口を自己封止することを可能にするばねを使用する。しかしながら、そのような装置は高価で複雑であるので、開口にはめ込まれるべき多くの小さなばねを必要とする。例えば、典型的なプリンタテーブルは、１ｍ^２当たり２０００個を超える真空開口を含んでいるので、高価でありかつ実装が困難であり、それにまた開口の密度を制限する小さなフォームファクタで設けられなければならない多くのばねおよび玉軸受を必要とする。これにより、複雑で面倒な時間のかかるセットアップになる。これらのボール弁を交換するメンテナンスも複雑で時間がかかる。

本開示は、上述の問題のうちの１つまたは複数に対処しようとするものである。

本明細書で開示されるのは、プリンタの基材支持ユニット内の真空開口のアレイのためのシートであって、シート内に形成された複数のバルブを備え、シートが弾性材料から作られ、各バルブが、基材支持ユニット内の真空開口を封止するためのバルブヘッドと、バルブを開閉するために、バルブヘッドの真空開口に向かう移動および真空開口から離れる移動を可能にするためのバルブレバーアームと、を備える、シートである。

本開示の第１の態様によれば、プリンタの基材支持ユニット内の真空開口のアレイのためのシートであって、シート内に形成された複数のバルブであって、複数のバルブがシートの複数の切り抜きによって画定される、複数のバルブを備え、シートが弾性材料から作られ、各バルブが、基材支持ユニット内の真空開口を封止するためのバルブヘッドと、バルブを開閉するために、バルブヘッドの真空開口に向かう移動および真空開口から離れる移動を可能にするためのバルブレバーアームと、を備える、シートが提供される。

このようにして、バルブは、真空開口を閉じるように動くように操作することができる。これは、基材が真空開口を覆うときに圧力差を引き起こすことによって自動的に行うことができ、空気抗力は、バルブヘッドを真空開口に向かって下方へ引っ張る。バルブレバーアームは、シートの弾性に起因して曲がることによってバルブヘッドの移動を可能にする。

これにより、プリンタの基材支持ユニット内の真空開口のアレイを開閉するために複数のバルブを使用することが可能になる。例えば、プリンタはインクジェットプリンタとすることができる。プリンタは平台プリンタとすることができる。他の例では、プリンタは、コンベヤベルトを使用して基材を印刷動作でプリントヘッドを通過させるコンベヤプリンタとすることができる。例えば、基材は、紙または厚紙を備えることができる。シートは、効果のないマスキングの必要性を回避する単純で安価な解決策を提供する。コンベヤプリンタの場合、マスキングは不可能であるので、これは複雑なボール弁の必要性を回避する。シートは、切断などにより、単にシートからバルブを形成するだけで迅速に製造することができる。これにより、迅速な生産およびプロトタイピングが可能になり、簡単で迅速な交換が可能になるので、プリンタのダウンタイムが制限される。

好ましくは、弾性材料はプラスチックを含む。

好ましくは、プラスチックはＢｏＰＥＴを含む。他の例では、弾性材料は、ポリイミド、例えばカプトン（ＲＴＭ）、スチレン、ポリ塩化ビニル（ＰＶＣ）、またはポリカーボネートを含む。

好ましくは、シートは、０．１ｍｍ～０．５ｍｍの厚さを有する。より好ましくは、シートは、０．２ｍｍ～０．４ｍｍの厚さを有する。一例では、シートは、０．２２５ｍｍの厚さを有する。一例では、シートは０．３５ｍｍの厚さを有する。約０．５ｍｍ未満、好ましくは約０．３５ｍｍの厚さを提供することにより、バルブヘッドは十分に軽いのでバルブを開く時間が短くなり、効率を改善する。

好ましくは、バルブレバーアームは、シートの残りの部分と同じ厚さを有する。換言すれば、シートの厚さは均一である。バルブヘッドおよびバルブレバーアームは、同じ厚さを有することができる。これにより、どの領域でもシートの厚さを薄くする必要がないため、製造が容易になる。

複数のバルブは、シートの複数の切り抜きによって画定される。切り抜き部分は、好ましくは、バルブレバーアームおよびバルブヘッドを形成する材料を残す。切り抜きは、好ましくはシート内に隙間を形成し、この隙間はまたバルブを通る空気流を可能にする。

好ましくは、バルブヘッドは、バルブレバーアームによってシートに接続される。例えば、バルブヘッドは、バルブレバーアームによってのみシートに接続される。さもないと、バルブヘッドはシートから自由である。これにより、バルブヘッドは真空開口へ行き来することが可能になる。

いくつかの例では、バルブが開いているとき、バルブヘッドはシートの平面内に配置され、例えばシートの残り部分と一致する。換言すれば、バルブヘッドは、好ましくは、開放構成で異なる平面内にまでプリベンドされない。これは、バルブヘッドが別の位置にまでプリベンドする必要がないので、製造の容易さを向上させる。その代わりに、平らなシートは簡単に設けることができ、バルブヘッドは、例えば、シートの一部を切り取ることにより簡単に設けることができる。

好ましくは、バルブレバーアームは、バルブヘッドがシートの平面外に移動することを可能にするように構成される。これにより、バルブヘッドは真空開口に向かって移動してバルブを閉じることが可能になる。これを実現するために、バルブレバーアームは、バルブヘッドが真空開口に向かって引き下げられるときにバルブレバーアームが曲がることができるように屈曲可能である。シートは弾力性があるので、バルブレバーアームは、バルブを閉じる力が除去されるとバルブヘッドをシートの平面に戻すように構成することができる。換言すれば、バルブレバーアームの屈曲による張力が、バルブヘッドを引っ張り、バルブヘッドをシートの平面内の平衡位置に戻し、それによってバルブを開ける。したがって、バルブは自動リセットすることができる。これは、別個の開放機構を必要とすることが簡便ではなく、これにより真空を遮断する必要がないコンベヤプリンタにとって特に好ましい。

好ましくは、バルブレバーアームは、バルブヘッドがシートの平面外に配置されたときに、バルブヘッドをシートの平面と平行のままにさせるように構成される。これは、バルブレバーアームの特定の形状によって実現される。例えば、これは、バルブヘッドの側面の周りに湾曲しているバルブレバーアームを使用することによって提供することができる。他の例では、これは、まっすぐであり、バルブヘッドの幅よりも大きい長さを有するバルブレバーアームによって提供され得る。

いくつかの例では、バルブヘッドは、バルブが閉じられると、シートの平面と平行に配置され得る。換言すれば、バルブヘッドが真空開口を覆ってバルブを閉じると、バルブヘッドはシートの平面と平行に配置され得る。いくつかの例では、バルブヘッドは、バルブが閉じられると、基材支持ユニットの上面によって画定される平面と平行に配置され得る。シートの平面は、基材支持ユニットの上面によって画定される平面と平行であり得る。したがって、バルブヘッドは、シートの平面と平行にかつ基材支持ユニットの上面と平行に配置され得る。これにより、バルブヘッドは真空開口に当たって平らになって改善されたシールを提供することが可能になる。バルブヘッドは、例えばバルブヘッドがバルブを閉じると、真空開口の平面と平行に配置され得る。換言すれば、バルブヘッドは、基材支持ユニット上で平らに（例えば、水平に）なってバルブを閉じることができる。これは、バルブヘッドが斜めになり、そこで基材支持ユニットも斜めになるのとは対照的である。例えば、基材支持ユニットは、真空開口が配置される凹部（例えば、基材支持ユニットに切り込まれる）を備えることができ、バルブヘッドは、凹部のベースに接触して真空開口を封止し、それによってバルブを閉じるように配置され得る。場合によっては、凹部のベースは、基材支持ユニットの上面に平行（例えば、水平）であってもよい。

好ましくは、バルブレバーアームは、バルブヘッドの幅以上の長さを有する。これにより、バルブヘッドは、バルブヘッドが真空開口に当たって平らになり得るように、シートの平面とほぼ平行に移動することが可能になる。バルブレバーアームは、バルブヘッドの幅よりも長い長さ、好ましくは少なくとも２倍の長さ、より好ましくは少なくとも３倍の長さ、さらにより好ましくは少なくとも４倍の長さを有することができる。最も好ましくは、バルブレバーアームは、バルブのコンパクトさおよび密度を改善しながら、バルブヘッドが真空開口に当たって平らになるようにするための所望の可撓性を提供するために、バルブヘッドの幅の２～５倍の長さを有する。

好ましくは、バルブレバーアームは、バルブヘッドが真空開口に当たって平らになって真空開口を封止することを可能にするように構成される。これにより、より効果的なシールが可能になる。例えば、バルブレバーアームは、バルブヘッドを真空開口の平面に平行に配置し、真空開口と接触した状態にすることにより、バルブヘッドが真空開口を閉じることを可能にすることができる。

好ましくは、バルブレバーアームは、バルブヘッドの第１の側でシートからバルブヘッドの側の周りに延び、第１の側とは反対の第２の側でバルブヘッドに接続される。この形状は、バルブヘッドが、シートに平行な平面内に配置されることにより真空開口に当たって平らになることを可能にするとともに、バルブレバーアームがバルブヘッドを取り囲む小さな空間内に配置されるのでコンパクトな配置も可能にする。これにより、まっすぐなバルブレバーアームに対して実装密度を高めることが可能になる。

好ましくは、バルブレバーアームは、第１の側と第２の側との間でバルブヘッドの側の周りに湾曲している。例えば、バルブヘッドは円形とすることができる。これは、円形バルブヘッドの曲線をたどることによりコンパクトさをさらに改善する。他の例では、バルブレバーアームは、バルブヘッドの周りにＵ字形で延びることができる。

好ましくは、複数のバルブは、シートの１ｍ^２当たり２０００～３０００個のバルブを含む。これにより、高密度の真空開口を制御することが可能になる。明らかに、この密度のボール弁を設けると複雑で高価になるので、単純なシートを使用することは、はるかに有用な解決策を提供する。

好ましくは、各バルブは、圧力を均一にするためのバイパスを備える。これは、基材がもはや開口部を覆っていないときにバルブの開放を助ける。これにより、バルブは自動リセットすることが可能になる。これは、バルブを開くために別個の機構を必要としないことを意味する。代わりに、バルブは、基材がもはや開口部を覆っていないことに応答して自動的に開く。これにより、構造および動作が簡単になる。

本開示の第２の態様によれば、部品キットであって、第１の態様による第１のシートと、第２のシートであって、第２のシート内に形成された複数の凹部を備え、各凹部が、基材支持ユニットの上に配置されたときに真空開口と整列するように構成され、各凹部が、第１のシートが第２のシートの上に配置されたときに第１のシートのバルブを受容するように構成される、第２のシートと、を備える、部品キットが提供される。

したがって、第２の態様の第１のシートは、第１の態様のシートに関連して記述された任意の特徴を含むことができる。例えば、第１のシートの各バルブは、圧力を均一にするためのバイパスを有することができる。

好ましくは、第２のシートの凹部は、バルブを閉じるための真空開口に向かうバルブヘッドの移動を可能にする空間を提供する。

本開示の第３の態様によれば、プリンタ用の基材支持システムであって、負圧源と流体流通するように配置された複数の真空開口と、複数の真空開口に整列された複数の凹部であって、各凹部が、本明細書に開示されるシートのバルブを受容するように構成される、複数の凹部と、を備える上面を有する支持ユニットを備える、基材支持システムが提供される。

基材支持システムは、プリンタによって印刷されるべき基材を支持するためのものである。例えば、プリンタはインクジェットプリンタとすることができる。例えば、プリンタは、印刷のために基材をプリンタに通して移動させるためにコンベヤベルトを使用するコンベヤプリンタとすることができる。他の例では、プリンタは、平台プリンタであってもよい。

したがって、真空開口および凹部は、支持ユニットの上面内に形成される。凹部は、シートのバルブを受容するような形状にすることができ、真空開口は、凹部のベースに配置することができる。凹部は、支持ユニットの上面に平行なベース面を有することができる。ベース面は、平ら（例えば、水平）であってもよい。ベース面は、シートのバルブヘッドがバルブを閉じるように配置される平面と平行であってもよい。このようにして、バルブヘッドは、ベース面に当たって平らになることができる。

好ましくは、基材支持システムは、本明細書に開示されるシート（本開示の第１の態様のシートなど）をさらに備え、シートは上面上に配置され、バルブはそれぞれの凹部内に配置される。したがって、凹部は、バルブを受容するための空間を形成する。特に、凹部は、真空開口に当たって封止することにより、バルブヘッドがシートの平面外に移動してバルブを閉じることを可能にする。凹部は、バルブヘッドが真空開口と係合してバルブを閉じることができるように、バルブの移動を可能にするように構成される。凹部は、バルブの形状と相補的な形状を有することができる。凹部は、バルブヘッドの凹部内への移動を可能にして、バルブヘッドが凹部のベースに（例えば、平行に）当接して真空開口を閉じることを可能にすることができる（例えば、バルブヘッドは、ベースに当たって平らになることができる）。例えば、凹部はポケットの形をとることができ、ポケットは、フライス加工などにより支持ユニットの上面内に機械加工される。

好ましくは、複数の凹部はそれぞれ、真空開口が配置されるベース面を備え、ベース面は、支持ユニットの上面に平行であり、シートの各バルブヘッドは、バルブが閉じられたときに真空開口を封止するために、当該凹部のベース面に沿って配置されるように構成される。これにより、バルブヘッドはベース面に当たって平らになって真空開口に対する均一なシールを確保することが可能になる。ベース面の平面は、バルブが閉じられたときに、バルブヘッドが配置される平面に平行であり得る。ベース面の平面は、（例えば、バルブヘッドが開いているときに）シートの平面に平行であり得る。換言すれば、ベース面は、上面に対して角度を付けられないかまたは傾けられないことが好ましい。これは、バルブが平らになることを可能にすることによる優れたシールを確保しながら、製造の容易さを向上させる。

好ましくは、基材支持システムは、印刷されるべき基材を支持するために上面の上に配置されたコンベヤベルトをさらに備え、コンベヤベルトは複数のベルト開口を備え、真空開口は、コンベヤベルト上に基材を保持するためにベルト開口を通じて負圧を伝えるように構成される。この例では、プリンタはコンベヤプリンタとすることができる。次いで、シートは、コンベヤベルト上の基材を押さえつけるために使用される真空開口用のバルブを操作するために使用することができる。このシステムは、本明細書に開示される空気軸受を備えていても備えていなくてもよい。いくつかの例では、基材支持システムは、多孔質空気軸受など、本明細書に開示される複数の空気軸受を備えることができる。空気軸受は、コンベヤを支持するための正圧源に接続され得る。

好ましくは、各バルブは、基材が当該真空開口を覆わないときに自動的に閉じるように構成され、基材が当該真空開口を覆うときに開くように構成される。これは、空気抗力がバルブヘッドを引っ張るようにバルブレバーアームの剛性が十分に低いことによってもたらされ得る。

負圧源は、バルブを開閉するのに十分な－１００ｍｂａｒｇ～－２００ｍｂａｒｇの圧力を供給するとともに、基材を押さえつけるように配置され得る。「ｍｂａｒｇ」という用語は、大気圧（約１０１ｋＰａ）に対するｍｂａｒの圧力単位を指す。

いくつかの例では、本明細書で開示される部品キットは、負圧源と流体流通して配置された上面に複数の真空開口を有する支持ユニットを備える基材支持システムと共に使用することができる。この場合、第２のシートは、第３の態様の基材支持システムにおける凹部と同様の機能を有することができる凹部を提供し、特徴が本明細書で適用され得る。

いくつかの例では、第１のシートは、第１の態様のシートの１つまたは複数の特徴を有することができる。例えば、第１のシートの各バルブは、圧力を均一にするためのバイパスを有することができる。

本開示の第４の態様によれば、シートを製造する方法が提供され、この方法は、弾性材料から作られたシートを提供するステップと、複数のバルブをシート内に形成するステップであって、複数のバルブを形成するステップが、シートを切断して複数の切り抜きを形成する工程を含み、複数の切り抜きが複数のバルブを画定し、各バルブが、基材支持ユニット内の真空開口を封止するためのバルブヘッドと、バルブを開閉するために、バルブヘッドの真空開口に向かう移動および真空開口から離れる移動を可能にするためのバルブレバーアームと、を備える、ステップと、を含む。

好ましくは、切断はレーザ切断を含む。

本明細書で開示されるのは、真空開口のアレイのためのシートであって、シート内に形成された複数のバルブを備え、シートが弾性材料から作られ、各バルブが、基材支持ユニット内の真空開口を封止するためのバルブヘッドと、バルブを開閉するために、バルブヘッドの真空開口に向かう移動および真空開口から離れる移動を可能にするためのバルブレバーアームと、を備える、シートである。このようにして、シートは、プリンタシステム以外の他の真空開口に使用され得る。他の態様の特徴が容易に適用され得る。

一態様の特徴は、他の態様に容易に適用することができ、逆もまた同様である。特に、第１の態様のシートの特徴は、第３の態様の部品キットおよび第３の態様の基材支持システムに適用され得ることが理解されよう。装置の特徴は、本方法に容易に適用することができ、逆もまた同様である。

本開示の諸実施形態について、添付の図を参照してほんの一例として以下に説明する。

本開示の第１の実施形態によるシートの上から見た平面図である。 バルブが開いた状態の、真空開口に当てられた図１のシートの側面から見た断面図である。 バルブが閉じられた状態の、図２Ａの側面から見た断面図である。 本開示の第２の実施形態によるシートの一部の上から見た平面図である。 本開示の第２の実施形態によるシート用の基材支持ユニットの一部の上から見た平面図である。 シートが当てられた状態の、図４の基材支持ユニットの一部の上から見た平面図である。 プレートが当てられた状態の、図５の基材支持ユニットの一部の上から見た平面図である。

図１を参照すると、第１の実施形態によるシート１００が提供される。シート１００は略平面であり、シートの幅および長さよりもはるかに小さい厚さを有する。シート１００は平面であるので、これは、シートが表面の上に配置され得ることを意味する。シート１００は、プリンタテーブルの基材支持ユニットと共に使用するために提供される。基材支持ユニットは、支持面内に真空開口のアレイを備え、真空開口は、支持面上に配置された基材を押さえつけるために使用される。シート１００は、支持面の上に配置されるように構成され、真空開口を開閉するために使用することができる。

シート１００は複数のバルブ１０２を備える。バルブ１０２はシート１００内に形成される。特に、バルブ１０２はシート１００に切り込まれる。シート１００に対する切断作業は、シート１００からの複数の切り抜きをもたらし、これらの切り抜きは、切断によってシート１００から除去された部分である。バルブ１０２は、シート１００内の切り抜きによって画定される。切り抜きは、バルブ１０２を形成するシート１００内の残存部分を残す。このようにして、バルブ１０２はシート１００と一体である。バルブ１０２はシート１００の一部であり、シート１００と同じ材料から作られる。換言すれば、バルブ１０２はシート１００とモノリシックである。これは、バルブ１０２が別々のものではなく、代わりに一体であり、シート１００と同じ材料で作られることを意味する。

シート１００は弾性材料から作られる。第１の実施形態では、シート１００は、マイラー（Ｍｙｌａｒ）（ＲＴＭ）という商標名で呼ばれることもある二軸延伸ポリエチレンテレフタレート（ＢｏＰＥＴ）から作られる。他の例では、ポリイミド、例えばカプトン（ＲＴＭ）、スチレン、ポリ塩化ビニル（ＰＶＣ）、またはポリカーボネートといった他の弾性材料が使用され得る。シート１００は非多孔質であり、特にシート１００は空気に対して多孔質ではない。これは、空気がシート１００の材料を通過することができないことを意味する。これにより、バルブ１０２が閉じられているときに空気流を妨げることができる。

各バルブ１０２はバルブヘッド１０４を備える。バルブヘッド１０４は、プリンタテーブルの基材支持ユニットの真空開口を封止するために設けられる。以下でより詳細に説明するように、バルブヘッド１０４が真空開口に当たって配置されると、開口は封止され、したがってバルブ１０２は閉じられる。バルブヘッド１０４が真空開口から離れて配置されると、開口は封止されず、したがってバルブ１０２は開いている。

バルブヘッド１０４はシート１００と一体である。バルブヘッド１０４は、シート１００と同じ材料から作られる。

バルブヘッド１０４は、真空開口の形状にほぼ対応する形状を有する。第１の実施形態では、バルブヘッド１０４は略円形である。他の実施形態では、バルブヘッド１０４は、例えば異なる形状の真空開口に適合するように、異なる形状を有することができる。

各バルブ１０２は、バルブレバーアーム１０６も備える。バルブレバーアーム１０６は、バルブヘッド１０４が移動して真空開口を開閉することを可能にするために設けられる。換言すれば、バルブレバーアーム１０６は、シート１００の残りの部分に対するバルブヘッド１０４の移動を可能にする。この移動を可能にするために、バルブレバーアーム１０６はバルブヘッド１０４に接続される。特に、バルブレバーアーム１０６は、バルブヘッド１０４の外周の一部でバルブヘッド１０４に接続される。第１の実施形態では、バルブヘッド１０４は略円形であるので、バルブレバーアーム１０６は、バルブヘッド１０４の円周の一部でバルブヘッド１０４に接続される。したがって、バルブヘッド１０４は、バルブレバーアーム１０６が円周を中断して、不完全な円を形成する。この箇所で、バルブレバーアーム１０６はバルブヘッド１０４に接続される。このようにして、バルブヘッド１０４は、バルブレバーアーム１０６に隣接している。換言すれば、バルブレバーアーム１０６は、バルブヘッド１０４をシート１００の残り部分に取り付ける。

バルブレバーアーム１０６はシート１００と一体である。バルブレバーアーム１０６は、シート１００と同じ材料から作られる。バルブレバーアーム１０６はバルブヘッド１０４と一体である。バルブレバーアーム１０６は、バルブヘッド１０４と同じ材料から作られる。第１の実施形態では、シート１００の全体が同じ材料から作られる。

バルブレバーアーム１０６は、バルブヘッド接続部１０８を介してバルブヘッド１０４に接続される。バルブヘッド接続部１０８は一体であり、シート１００から形成される。バルブヘッド接続部１０８は、バルブレバーアーム１０６をバルブヘッド１０４に接続するシート１００の部分である。バルブレバーアーム１０６は、バルブレバーアームの反対側端部でも、シート本体接続部１１０を介してシート１００のシート本体１１２に接続される。シート本体１１２は、複数のバルブ１０２の間のシート１００の残存部分である。シート本体１１２はシート１００と一体であり、同じ材料から作られる。シート本体接続部１１０は一体であり、シート１００から形成される。シート本体接続部１１０は、バルブレバーアーム１０６をシート本体１１２に接続するシート１００の部分である。このようにして、バルブレバーアーム１０６は、シート本体接続部１１０とバルブヘッド接続部１０８との間に延びる。したがって、バルブレバーアーム１０６は、バルブヘッド１０４とシート本体１１２との間の接続部を提供する。

第１の実施形態では、バルブレバーアーム１０６はまっすぐである。バルブレバーアーム１０６は、２つの対向するまっすぐで平行な線の形をとる切り抜きによって画定される。これにより、略矩形の形状が形成される。バルブレバーアーム１０６は、シート本体接続部１１０からバルブヘッド接続部１０８までの平行線に沿った長さで延び、この長さに垂直な、一方の平行線から反対側の平行線までの幅を有する。バルブレバーアーム１０６の幅は、バルブヘッド１０４の幅よりも小さい（すなわち、第１の実施形態での円形バルブヘッド１０４の直径よりも小さい）。

バルブヘッド１０４はまた、バルブヘッド１０４の外周の形をとる切り抜きによって画定される。第１の実施形態では、バルブヘッド１０４は円形であるので、切り抜きは円の部分円周の形をとる。バルブレバーアーム１０６の切り抜きは、バルブヘッド１０４の切り抜きに接続される。特に、バルブレバーアーム１０６およびバルブヘッド１０４の切り抜きは連続的であり、したがってバルブ１０２は単一の連続的な切り抜きを備える。したがって、バルブ１０２は、バルブレバーアーム１０６の縁部を画定する一方の平行線を含む単一の切り抜きによって画定することができ、この平行線は、バルブヘッド１０４を画定する円の部分円周に接続され、この部分円周は、バルブレバーアーム１０６の反対側縁部を画定する第２の平行線に接続される。これは、各バルブ１０２を設けるためにシート１００に切断を１回行うだけでよいので、製造が安価で簡単になることを意味する。

バルブ１０２は、シート１００の厚さを貫通してシート１００を切断することによって形成される。バルブ１０２の形成は、シート１００の厚さを変えるためにシート１００を切断するかまたは他の方法で機械加工することを含まない。これは、シート１００の厚さが一定であることを意味する。したがって、バルブレバーアーム１０６の厚さは、バルブヘッド１０４およびシート本体１１２を含むシート１００の残り部分と同じである。これは、製造プロセスを、シート１００の厚さを薄くする必要があるものに比べて大幅に簡素化することができるので、有利である。シート１００は弾性材料から作られるので、バルブレバーアーム１０６は、バルブレバーアーム１０６の領域内でシート１００の厚さを減少させる必要なしに弾力性がある。これは、製造プロセスを単純化しながら、必要な弾力性を提供する。第１の実施形態では、切断プロセスは、レーザ切断で行うことができる。他の実施形態では、他の技法を使用することができる。

矩形バルブレバーアーム１０６は、バルブ１０２が共に略ロリポップ形状を有するように、円形バルブヘッド１０４の一方の側に接続される。バルブ１０２は、バルブレバーアーム１０６のバルブヘッド１０４とは反対側の端部でシート本体１１２に接続される。換言すれば、バルブ１０２は、シート本体接続部１１０でシート本体１１２に接続される。バルブ１０２は、他のどの箇所でもシート本体１１２に接続されない。これは、バルブ１０２がシート本体１１２に対して自由に移動可能であり、シート本体接続部１１０によってのみ取り付けられることを意味する。したがって、バルブレバーアーム１０６は、バルブヘッド１０４とシート本体１１２との間を接続する点だけを提供する。これは、バルブレバーアーム１０６以外に、バルブヘッド１０４が自由であり、シート本体１１２に対して自由に動けることを意味する。特に、バルブヘッド１０４の外周の切り抜き部分は、バルブヘッド１０４がバルブレバーアーム１０６に接続されている所以外では、バルブヘッド１０４の周囲を取り囲むシート本体１１２に対してバルブヘッド１０４が自由に動けることを意味する。これにより、バルブレバーアーム１０６は、シート本体１１２に対するバルブヘッド１０４の移動を制御することが可能になる。

バルブレバーアーム１０６の目的は、バルブを開閉するために、バルブヘッド１０４の真空開口に向かう移動および真空開口から離れる移動を可能にすることである。これを実現するために、バルブヘッド１０４は、真空開口に向かって移動するためにシート１００の平面外に移動することができる。シート１００の平面は、シート１００の表面が配置されている平面と定義される。換言すれば、シート１００の幅および長さは、シート１００の平面内に配置される。シート１００の厚さは、シート１００の平面に対して垂直である。

シート１００は弾力性であり、バルブレバーアーム１０６はシート１００から形成されるので、バルブレバーアーム１０６自体が弾力性である。バルブレバーアーム１０６は可撓性である。これにより、バルブレバーアーム１０６は、バルブヘッド１０４がシート１００の平面外に移動できるように、たわみかつ変形することが可能になる。バルブヘッド１０４がシート１００の平面から引き離されるときに、バルブレバーアーム１０６は屈曲して動くことができる。バルブレバーアーム１０６は、バルブレバーアーム１０６とシート本体１１２との間のシート本体接続部１１０にヒンジを形成する。したがって、バルブレバーアーム１０６は、バルブヘッド１０４がシート１００の平面外に動かされると、シート本体１１２に対して斜めになる。

第１の実施形態では、バルブレバーアーム１０６は、バルブヘッド１０４の幅以上の長さを有する。第１の実施形態では、バルブヘッド１０４は円形であるので、バルブヘッド１０４の幅は直径である。第１の実施形態では、バルブレバーアーム１０６の長さは、バルブヘッド１０４の直径の２倍に等しい。他の例では、長さは異なっていてもよく、一例では、直径の２～５倍とすることができる。長いバルブレバーアーム１０６を設けることにより、これにより、バルブヘッド１０４は、特にシート１００の平面に平行な平面内で、真空開口に当たって平らになることが可能になる。バルブレバーアーム１０６が短すぎる場合、バルブレバーアーム１０６は、バルブヘッド１０４が真空開口に向かって移動できるように曲がることができるが、バルブヘッド１０４は真空開口に対してわずかな角度をなして配置される。特に、バルブヘッド１０４は、バルブレバーアーム１０６に最も近い側が反対側よりも高くなるようにわずかに傾けられて、バルブヘッド１０４を真空開口に対して傾斜させる。これにより、シールが不完全になる。いくつかの実施形態では、この状況は、バルブヘッド１０４の形状に適合するように開口を変更することにより改善することができる。しかしながら、第１の実施形態におけるようなより長いバルブレバーアーム１０６を設けることで、開口の高価な変更を必要とせずにシール品質を改善することができ、これは、シート１００を様々な異なるプリンタテーブルに容易に使用できることも意味する。

シート１００の厚さおよび材料の弾力性は、シート１００の望ましい特性を確保するように選択することができる。第１の実施形態では、シート１００は、０．３５ｍｍの厚みを有し、ＢｏＰＥＴから作られる。他の実施形態では、例えば真空開口に加えられる負圧の大きさに応じて、バルブレバーアーム１０６の所望の弾力性および変形性を与えるために、他の材料および他の厚さを使用することができる。

図１は、単に例示するために９つのバルブ１０２を示してあるが、実際には、シート１００は、図示されているよりも多くのバルブ１０２を有することができる。さらに、バルブ１０２のサイズは説明のために拡大されているが、実際にはシート１００のサイズに対してはるかに小さくすることができる。

図２Ａおよび図２Ｂを参照すると、第１の実施形態によるシート１００は、プリンタテーブルの基材支持ユニット１５０に当てられて示されている。基材支持ユニット１５０は、真空開口１５２を有する。特に、開口１５２は、真空ポンプ（図示せず）などの負圧源に接続される。シート１００は、第１の実施形態のシート１００と同じである。図１のシート１００は、単一の真空開口１５２に対する動作を例示すために単一のバルブ１０２を有するシート１００の一部だけを示すために、図２Ａおよび図２Ｂでは簡略化されている。実際には、シート１００は多くのバルブ１０２を備え、基材支持ユニットは、多くの、例えば少なくとも２０００個／ｍ^２の真空開口１５２を備える。

シート１００は、支持ユニット１５０の上面の上に配置される。シート１００は、上面に平行な平面内にある。シート１００は、バルブ１０２が真空開口１５２に対応するように配置される。真空開口１５２は穴を画定し、穴の上面は、支持ユニット１５０の上面に平行な平面、したがってシート１００の平面に平行な平面内にある。

上述したように、シート１００のバルブ１０２は、バルブヘッド１０４およびバルブレバーアーム１０６を備える。図２Ａは、バルブ１０２が開いているときのバルブ１０２の配置を示す。この場合、バルブ１０２は休止位置にあり、バルブヘッド１０４はシート１００の平面内に配置されている。バルブヘッド１０４は、シート１００の平面内でシート本体１１２に整列される。例えば、これは、真空開口が動作していないとき、および負圧が加えられていないときに該当する。バルブヘッド１０４は、シート１００の平面に垂直な方向にバルブヘッド１０４が真空開口１５２の上方にあるように、真空開口１５２に整列される。しかしながら、図２Ａの開位置では、バルブヘッド１０４は、真空開口１５２が開いているように真空開口１５２から離れて配置される。このようにして、シート１００の上面は、バルブ１０２が、シート１００を通る空気流を可能にする切り抜きを備えているので、真空開口１５２と流体流通する。したがって、バルブヘッド１０４が真空開口１５２から離れて配置されると、空気は、シート１００の上方の環境からシート１００を通って真空開口１５２へ流れることができる。

図２Ｂは、その後真空開口１５２に負圧が加えられ、基材がシート１００の上に当てられていないときのシート１００を示す。これは、バルブ１０２の上部上面が周囲環境のために大気圧にあることを意味する。例えば真空開口１５２に接続された真空ポンプをオンにすることにより負圧が加えられると、負圧は、真空開口１５２における圧力の大きさを負圧の方へ増大させるが、シート１００の上方の圧力は、大気圧を維持する空気流のために実質的に一定のままである。これにより、シート１００と真空開口１５２との間に圧力差が生じる。圧力差は、バルブ１０２に力を及ぼす。特に、空気抗力はバルブヘッド１０４を引っ張る。バルブヘッド１０４はバルブレバーアーム１０６から離れた外周の周りでシート本体１１２から自由であるので、バルブヘッド１０４に加えられる力は、バルブヘッド１０４を真空開口１５２に向かって下方に引っ張るように作用する。したがって、バルブヘッド１０４は、シート１００の平面外に移動する。次に、バルブヘッド１０４に接続されたバルブレバーアーム１０６は、この力に応答して下方にたわむ。材料の可撓性により、バルブレバーアーム１０６は、真空開口１５２に向かう下向き方向のバルブヘッド１０４の移動を可能にするように角度をなして曲がる。図２Ｂに示すように、圧力差がバルブ１０２に作用してシート１００の平面と角度を作るので、バルブレバーアーム１０６はシート１００の平面外にたわむ。シート本体接続部１１０は、シート本体１１２に対してヒンジとして働く。バルブヘッド１０４は、反対側でバルブレバーアーム１０６から自由であるので、バルブヘッドは、シート本体１１２によって拘束されず、シート１００の平面外に移動することができる。次いで、バルブヘッド１０４は、真空開口１５２に向かって移動し、真空開口１５２に当たって係合することができる。係合されると、バルブ１０２は閉じられる。バルブヘッド１０４は、バルブヘッド１０４が真空開口１５２を封止できるように、真空開口１５２の面積よりも大きい面積を有する。バルブヘッド１０４は真空開口１５２に当たって封止されるので、真空開口１５２を通る空気流が妨げられる。圧力差は、バルブヘッド１０４を定位置に保持する。シート１００の材料が弾力性であるため、バルブヘッド１０４は変形して、シールの有効性をさらに改善することができる。

バルブレバーアーム１０６の長さのおかげで、バルブヘッド１０４には、シート１００の平面に垂直な方向に移動する自由度が与えられる。換言すれば、バルブヘッド１０４は、真空開口１５２に向かって移動することができる。バルブヘッド１０４は、バルブヘッドがシート１００の平面に平行な平面内に方向づけられるように移動することができる。これは、真空開口１５２の平面に平行である。バルブヘッド１０４が図２Ｂに示すように真空開口１５２に当たって引っ張られると、バルブヘッド１０４はシート１００の平面に平行な平面内に配置されるので、バルブヘッド１０４は真空開口１５２に当たって平らになる。これはまた、真空開口１５２（および凹部のベース）がシート１００の平面に平行な平面内に配置されることによって支援される。これは、バルブヘッド１０４が斜めに配置されるために縁部の周りで漏れるのを回避し、それどころかシールの有効性を改善する。

この配置は、基材によって覆われない真空開口１５２を封止するために使用することができる。したがって、シート１００は、自己封止バルブアセンブリを提供する。基材がシート１００を覆わないとき、真空開口１５２の動作の負圧によって引き起こされる圧力差は、バルブ１０２が自動的に閉じることを意味する。これにより、覆いのない真空開口１５２が真空の有効性を低下させるという問題は、代わりに真空開口１５２が自動的に封止されるので回避される。

基材がバルブ１０２の上に当てられると、基材は環境と真空開口１５２との間の流体流通を妨げる。したがって、シート１００の下の圧力は正常化し、圧力差はかからなくなる。力は、もはやバルブヘッド１０４に作用しない。この場合、真空開口１５２に向かうたわみに起因するバルブレバーアーム１０６の張力は、図２Ａに示すように、バルブヘッド１０４をその元の休止位置まで引き戻すように作用する。これはバルブヘッド１０４を平衡位置に戻し、バルブ１０２が開く。換言すれば、バルブ１０２は、基材がバルブ１０２の上に当てられたときに自動的に開く。これにより、真空開口１５２は、バルブ１０２の上に配置されたときに基材に真空力を加えることが可能になり、したがって基材は負圧によって押さえつけられる。これは、整列、したがって印刷品質を改善するために使用することができる。

したがって、図１に戻って参照すると、バルブ１０２はそれぞれ、図２Ａおよび図２Ｂを参照して説明したように動作することができる。特に、基材がシート１００上に配置され、バルブ１０２のいくつかを覆うが他のバルブを覆わないとき、覆われていないバルブ１０２は自動的に自己封止して、覆われたバルブ１０２の上にある基材上の真空押さえの効率を改善する。上述したように、第１のバルブ１０２が基材によって覆われる場合、第１のバルブ１０２は開いたままであり、したがって、真空開口１５２からの負圧は基材を定位置に押さえつけることができる。上述したように、第２のバルブ１０２が基材によって覆われていない場合、第２のバルブ１０２は自動的に閉じ、したがって、バルブヘッド１０４は真空開口１５２に当たって封止する。したがって、真空の有効性が改善され、喪失が最小限に抑えられる。これにより、基材によって覆われていない真空開口１５２を自動的に封止することが可能になり、したがってマスキングが不要になる。

これは、真空コンベヤに特に有用となり得る。したがって、シート１００が共に使用される基材支持ユニットは、コンベヤプリンタ用の基材支持ユニットとすることができる。例えば、ベルト開口を有するコンベヤベルトを基材支持ユニット上のシート１００の上に配置することができ、そこでベルト開口はバルブヘッド１０４および真空開口１５２と整列する。コンベヤベルトがシート１００の上を通過するとき、基材がバルブ１０２を覆うかどうかに応じて、バルブ１０２は上述したように独立して開閉することができる。これにより、基材がコンベヤベルトと共に真空開口１５２のアレイの上を移動するときでも、覆われていない真空開口１５２を封止することが可能になる。

さらに、小さいばねを利用する複雑なボール弁は必要ない。代わりに、シート１００は非常に安価であり、シート１００からバルブ１０２を切り抜くことによって容易に製造することができる。バルブ１０２の大きなアレイをシート１００内に形成することができる。例えば、シート１００は、１ｍ^２当たり少なくとも２０００個のバルブ１０２を含むことができる。これにより、特に開口ごとに個別のボール弁を有する場合と比較して、バルブ１０２ごとのコストが非常に低くなる。さらに、シートごとに多くのバルブを設けることで、組立ておよび交換が簡単かつ迅速になる。個々のバルブを組み立て、整列させる必要はない。これにより、シート１００を迅速かつ安価に製造することができるので、バルブのアレイのプロトタイプを迅速に作ることも容易になり、したがって、システムに固有の異なる設計を十分に試行することができる。

図３を参照すると、第２の実施形態によるシート２００が提供される。シート２００は、以下に提供される場合を除いて、第１の実施形態のシート１００と同一である。特に、第２の実施形態のシート２００は、シート２００がバルブ２０２の異なる形状、具体的にはバルブレバーアーム２０６の形状を備えるという点で、第１の実施形態のシート１００とは異なる。

シート２００は平面形状を有し、弾性材料から作られる。第２の実施形態では、弾性材料はＢｏＰＥＴであるが、他の例では他の弾性材料が想定される。

図３は、明確にするために単一のバルブ２０２を示すシート２００の一部を示すが、実際には、シート２００は複数のバルブ２０２を備える。バルブ２０２はそれぞれ、バルブヘッド２０４およびバルブレバーアーム２０６を備える。バルブレバーアーム２０６は、バルブヘッド接続部２０８によってバルブヘッド２０４に接続される。バルブレバーアーム２０６は、シート本体接続部２１０によってシート本体２１２に接続される。第１の実施形態と同様に、バルブ２０２は一体であり、シート２００に切り込まれる。バルブレバーアーム２０６の弾力性により、バルブヘッド２０４は、バルブ２０２を開閉するのと同様の方法で真空開口に向かっておよび真空開口から離れる向きに移動することが可能になる。

図３は、シート１００から切り抜かれた部分である切り抜き２１４を示す。切り抜き２１４は、切り抜きがシート１００をシート本体１１２とバルブヘッド２０４に接続されたバルブレバーアーム２０６とに分離するので、バルブ２０２を画定する。切り抜き２１４は、バルブレバーアーム２０６の異なる形状を提供する、第１の実施形態の切り抜きとは異なる。切り抜き２１４は単一の連続的な切れ目であり、この切れ目は製造プロセスを単純化する。

第２の実施形態は、バルブレバーアーム２０６が異なる形状を有するという点で第１の実施形態とは異なる。シート本体接続部２１０は、バルブヘッド２０４の第１の側に配置される。バルブヘッド接続部２０８は、バルブヘッド２０４の第２の側に配置され、第２の側は第１の側の反対側にある。このようにして、バルブレバーアーム２０６はバルブヘッド２０４の第１の側でシート本体２１２に接続され、バルブレバーアーム２０６は第２の側でバルブヘッド２０４に接続される。第２の実施形態では、第２の側は、第１の側の実質的に反対側にある。バルブレバーアーム２０６は、バルブレバーアーム２０６がシート本体１１２に取り付けられる箇所に対して角度を作る箇所でバルブヘッド２０４に取り付けられ、角度はバルブヘッド２０４の外周の周りに画定される。第２の実施形態では、角度は、バルブレバーアーム２０６がバルブヘッド２０４の外周の約半分の周りに延びるように約１８０°である。他の例では、角度は９０°～２７０°とすることができる。換言すれば、バルブレバーアーム２０６は、バルブヘッド２０４の外周の周りの４分の１～４分の３に延びる。

これを可能にするために、バルブレバーアーム２０６は、第１の側のシート本体接続部２１０と第２の側のバルブヘッド接続部２０８との間のバルブヘッド２０４の側の周りに延びる。第２の実施形態では、バルブレバーアーム２０６は、バルブヘッド２０４の側の周りに曲がっている湾曲形状を有する。特に、バルブレバーアーム２０６は、略半円形でありかつ円形バルブヘッド２０４と同心である円弧状に延びる。他の例では、バルブレバーアーム２０６は湾曲していなくてもよく、代わりに、バルブレバーアーム２０６がバルブヘッド２０４の周りに延びることを可能にする、例えばＵ字形のまっすぐな部分を有することができる。

バルブヘッド２０４は、バルブヘッド２０４の第１の側でバルブレバーアーム２０６に取り付けられない。換言すれば、バルブヘッド２０４は、バルブヘッド２０４の第１の側で自由である。これは、バルブヘッド２０４が、バルブヘッド２０４の第１の側でバルブレバーアーム２０６に対して自由に動けることを意味する。このようにして、バルブレバーアーム２０６とバルブヘッド２０４の接続だけが第２の側で行われる。バルブヘッド２０４は、バルブレバーアーム２０６を介して取り付けることによりシート本体１１２にのみ接続される。

バルブヘッド２０４の周りに延びるバルブレバーアーム２０６を設けることにより、バルブレバーアーム２０６の所望の長さは、各バルブ２０２のサイズを縮小しながら、バルブヘッド２０４が移動し、真空開口に当たって封止し、そしてシート２００の平面に平行な平面内に配置されることを可能にする目的で与えられる。特に、バルブレバーアーム２０６をバルブヘッド２０４の周りに湾曲するように配置することにより、バルブ２０２全体のサイズが第１の実施形態と比較して縮小される。これは、バルブレバーアーム２０６の長さがバルブヘッド２０４から直線状に延びるように配置されていないからである。代わりに、湾曲したバルブレバーアーム２０６は、よりコンパクトなバルブ２０２を提供しながら、バルブレバーアーム２０６の所望の長さを提供する。これにより、シート２００内のスペースが節減される。これは、これによりさらに多くのバルブ２０２をシート２００内の小さな空間に詰め込むことが可能になるので、重要である。これにより、シート２００内のバルブ２０２の密度を高めることが可能になる。湾曲したバルブレバーアーム２０６は、より小さい面積を可能にし、したがって実装密度を高めることができる。

バルブ２０２はバイパス２１６も備える。バイパス２１６は、バルブヘッド２０４内に配置される。バイパス２１６はスリットの形をとる。他の例では、バイパス２１６は他の形状を有することができる。バイパス２１６は、バルブヘッド２０４の縁部に配置される。特に、バイパス２１６は、バルブヘッド２０４の外周からバルブヘッド２０４の中心に向かって内方に延びる。バイパス２１６は、バルブヘッド２０４の中に配置される。より正確には、バイパス２１６は、バルブヘッド２０４に切り込まれる。これは、バルブ２０２のシート２００内への切込みと同じ動作で行うことができる。第２の実施形態では、バイパス２１６は、切り抜き２１４と連続している。これは、バイパス２１６を切り抜き２１４と同時に形成することができることを意味する。

バイパス２１６は、バルブヘッド２０４内に開口を形成する。バイパス２１６は、真空開口１５２と整列するバルブヘッド２０４内の位置まで延びる。このようにして、バルブヘッド２０４が真空開口１５２に対して係合すると、バイパス２１６は、真空開口１５２とシート２００の上方の環境との間の流体流通を提供する。バイパス２１６は、真空圧力の迅速な正常化を可能にし、これにより、バルブ２０２は解放し、上の基材に吸引力を与えることが可能になる。例えば、負圧が加えられたときにバルブ２０２が閉じられる場合、基材が続いてバルブ２０２の上に配置されると、上述したように、圧力差が均等化するためにバルブ２０２が開く。バイパス２１６は、圧力をより迅速に均一にしてバルブ２０２の閉鎖を促進するために設けられる。これにより、システムはより静かに動くことが可能になる。バイパス２１６を調整することにより、所望の特性を提供することができる。バイパス２１６はまた、少量の空気しか喪失しないので、真空への影響はほとんどない。第２の実施形態では、バイパス２１６は、バルブ２０２を形成する切り抜き２１４よりも薄い切り抜きとして形成される。これは、バイパス２１６が、閉じたバルブ２０２を通る空気流を可能にするためのより小さい表面積を提供して、喪失を低減することを意味する。他の例では、バイパス２１６は、真空有効性を犠牲にして製造の複雑さを低減するために、切り抜き２１４の厚さなどの異なる厚さから形成され得る。他のケースでは、バイパス２１６は、切り抜き２１４とは別個に作られてもよい。いくつかの例では、バイパス２１６を全く必要としない。これらのケースのいくつかでは、シールが完全には整列されていない場合、これは同様の機能を提供することができる。

バルブバイパス２１６は、他の実施形態では、第２の実施形態の他の特徴から切り離して設けられてもよい。例えば、バイパス２１６は、第２の実施形態の湾曲したバルブレバーアーム２０６なしに、第１の実施形態のバルブ１０２と組み合わせて提供され得る。これは、第１の実施形態での均圧を改善する。

他の実施形態では、バルブ１０２、２０２は、複数のバルブレバーアーム１０６、２０６を備えることができる。例えば、一配置では、バルブ１０２、２０２は、２つのバルブレバーアーム１０６、２０６を備える。２つのバルブレバーアーム１０６、２０６は、バルブヘッド１０４、２０４の両側に配置することができる。２つのバルブレバーアーム１０６、２０６は、バルブヘッド１０４、２０４の両側でバルブヘッド１０４、２０４に取り付けることができる。したがって、バルブヘッド１０４、２０４は、バルブレバーアーム１０６、２０６のそれぞれを介してシート本体１１２に接続されて、２つの取付け箇所を提供する。これらの取付点を互いに反対側に設けることにより、これは、バルブヘッド１０４、２０４を対称的に動かすのに役立つ、というのは、両側にあるバルブレバーアーム１０６、２０６は、バルブヘッド１０４、２０４を支持するとともに、シート１００、２００の平面に平行な平面内にバルブヘッドを、シート１００の平面外に移動するときに保持するのに役立つからである。これは、バルブヘッド１０４、２０４がバルブ開口１５２に当たって平らになるのに役立つ。多数のバルブレバーアーム１０６、２０６を有する例では、バルブレバーアーム１０６、２０６は弾性であり得る。特に、バルブレバーアーム１０６、２０６は、バルブヘッド１０４、２０４の移動に対応するために伸張するように構成され得る。他の例では、バルブヘッド１０４、２０４は、バルブレバーアーム１０６、２０６が屈曲した結果として伸びてバルブヘッド１０４、２０４を移動させるように構成される。したがって、シート１００、２００は、所望の移動を可能にするように伸びることができる材料から作られてもよく、したがって弾性であってもよい。これは、設計するのが困難であり得る、したがって、第１の実施形態、特に第２の実施形態などの単一アームの実施形態は、生産するのが簡単であるコンパクトなバルブを提供するので、特に有利である。例えば、バルブレバーアーム１０６、２０６はそれぞれ、第１の実施形態のようにまっすぐでもよく、または第２の実施形態のように湾曲していてもよい。他の例では、バルブ１０２、２０２は、３つ以上のバルブレバーアーム１０６、２０６を備える。例えば、一配置では、バルブ１０２、２０２は、バルブヘッド１０４、２０４の周りに分散された位置でバルブヘッド１０４、２０４に配置され取り付けられた３つのバルブレバーアーム１０６、２０６を備える。例えば、バルブレバーアーム１０６、２０６は、バルブヘッド１０４、２０４の周りに均等に分散され得る。取付点相互間の角度は、バルブレバーアーム１０６、２０６の数に依存することができ、例えば、間隔は、バルブヘッド１０４、２０４の周長がバルブレバーアーム１０６、２０６の数で除されたものに等しい（例えば、３つのバルブレバーアーム１０６、２０６の場合、各バルブレバーアーム１０６、２０６は、バルブヘッド１０４、２０４の周長の１／３に等しい量だけバルブヘッド１０４、２０４の外周の周りに分離される）。これにより、バルブヘッド１０４、２０４がシート２００の平面に平行な平面内に配置された状態を維持しながら、したがってバルブヘッド１０４、２０４が真空開口１５２に当たって平らになった状態を保ちながら、バルブヘッド１０４、２０４を移動させることが可能になる。多数のバルブレバーアーム１０６、２０６の例では、いくつかの配置で、バルブレバーアーム１０６、２０６のそれぞれの長さはバルブヘッド１０４、２０４の幅以上である。いくつかの例では、バルブレバーアーム１０６、２０６の全複合長さは、バルブヘッド１０４、２０４の幅以上である。

図４を参照すると、第２の実施形態のシート２００と共に使用するための基材支持ユニット１５０が提供される。基材支持ユニット１５０は、複数の真空開口１５２を備える。基材支持ユニット１５０は、上面を有するマウント１５４を有する。複数の真空開口１５２は、上面と流体流通する。真空開口１５２は、第１の実施形態に関連して説明した真空開口１５２と同様の特徴を有することができる。真空開口１５２は、表面全体にわたって列を成すアレイで配置される。アレイの特定の配置は必須ではなく、異なる実施形態では変更され得る。

基材支持ユニット１５０は、複数のポケット１５６も備える。ポケット１５６は、マウント１５４の上面内に凹部の形をとる。特に、ポケット１５６は、マウント１５４の厚さの中に延びる。いくつかの例では、ポケット１５６は、マウント１５４内へのフライス加工によって作られる。ポケット１５６は、真空開口１５２に整列される。各真空開口１５２は、対応するポケット１５６を有する。ポケット１５６は、真空開口１５２がポケット１５６内およびポケット１５６のベースに配置されるように、真空開口１５２の周りに設けられる。したがって、ポケット１５６は、真空開口１５２とマウント１５４の上面との間に凹型ボリュームを提供する。ポケット１５６は、真空開口１５２を通じて負圧源に接続される。したがって、真空開口１５２は、上面の下のかつ上面に平行な平面内に配置される。

ポケット１５６は、シート２００のバルブ２０２を受容するように構成される。各ポケット１５６は、バルブ２０２の形状を受容するための特定の形状を有する。特に、ポケット１５６は、バルブヘッド２０４を受容するための略半円形状を有する第１の部分を有する。第１の部分は、ポケット１５６の一方の側に配置される。ポケット１５６は、略半円形状を有する第２の部分も有し、第２の部分は、第１の部分よりも大きい直径を有する。第２の部分は、バルブレバーアーム２０６を受容するためのものである。第２の部分は、ポケット１５６の第１の部分とは反対側に配置される。このようにして、ポケット１５６は、バルブ２０２の形状と相補的な形状を提供する。ポケット１５６は、特に、バルブレバーアーム２０６が曲がることができかつバルブヘッド２０４がポケット１５６内に延びて真空開口１５２に当たって封止することができるように、バルブ２０２が配置される空間を提供する。他の例では、ポケット１５６の形状は、異なるバルブ２０２の形状に対応するように異なることができる。

図４はポケット１５６のアレイを示し、いくつかのポケット１５６が異なる向きで配置されている。これは、実装密度をさらに高めるために提供される。特定の配置は、バルブ２０２の形状に依存することができる。図４は、複数の空気軸受１５８も提供する。空気軸受１５８は、多孔質媒体１６０を備える多孔質媒体空気軸受１５８である。この実施形態では、多孔質媒体１６０は、特にグラファイトを含む炭素であるが、他の材料も想定される。空気軸受１５８は、空気軸受１５８の上面がマウント１５４の上面の上方に突出するように配置される。空気軸受１５８は、空気が多孔質媒体１６０を通過して空気軸受１５８の上面上に空気クッションを提供するように、正圧源（空気ポンプなど）に接続される。これは、コンベヤベルトを支持するための空気の薄膜を提供する。例えば、空気の膜は、３μｍ～１０μｍの厚さである。これにより、コンベヤベルトをマウント１５４の上面の上に配置することが可能になり、コンベヤベルトは、マウント１５４の上面上に載置するのではなく、空気軸受１５８上に支持することができる。これは、摩擦を低減し、コンベヤベルトが表面の上をより容易に移動することを可能にする。空気軸受１５８および真空開口１５２の特定の配置は、コンベヤベルト上の基材が押さえつけられるのを可能にしながらコンベヤベルトを支持するための最適な実施形態を提供する。

他の実施形態では、空気軸受１５８は設けられる必要がない。特に、支持ユニット１５０上のポケット１５６の配置は、空気軸受１５８なしに提供され得る。例えば、基材支持ユニット１５０がコンベヤベルトのない平台プリンタ用である場合、コンベヤベルトを支持するために空気軸受１５８を設ける必要がないかもしれない。しかし、場合によっては、印刷後に基材を解放するための正圧を供給するために空気軸受１５８が設けられてもよい。図４の配置では、真空開口１５２のアレイは、空気軸受１５８を収容するために空気軸受１５８の周りに配置される。ポケット１５６の向きはまた、ポケット１５６を空気軸受１５８の周りに配置することによりコンパクトさを改善するように選択される。他の例では、配置は変更されてもよく、例えば、この向きは、特に空気軸受１５８が設けられない場合、各ポケット１５６が同じ方向に向けられて一様であってもよい。

図５を参照すると、シート２００は、基材支持ユニット１５０に当てられて示されている。シート２００は、マウント１５４の上面に当てられる。図５に示すように、シート２００のバルブ２０２は、図４に示すポケット１５６と整列するように配置される。基材がシート１００上に存在しないときに負圧が真空開口１５２に加えられると、バルブヘッド２０４は、ポケット１５６内へ下方に引っ張られ、真空開口１５２と接触して、バルブ２０２を閉じる。バルブヘッド２０４およびバルブレバーアーム２０６は、これらがシート１００の平面外に移動するための空間を有するように、ポケット１５６内に配置される。この実施形態では、シート２００は、空気軸受１５８を受容するための穴を有し、したがって、空気軸受１５８はシート２００を介して作用することができる。他の実施形態では、シート２００は空気軸受１５８のための穴を必要とせず、基材支持ユニット１５０は空気軸受１５８なしで提供することができる。

図６を参照すると、基材支持ユニット１５０は、シート２００の上にプレート１６２が当てられて示されている。プレート１６２は、アルミニウムなどの金属から作られた平面プレートであるが、他の例では、別の材料から作られてもよい。プレート１６２は、シート２００の上に、したがってマウント１５４の上面の上に配置される。プレート１６２は、基材支持ユニット１５０の上面を画定する。この実施形態では、基材支持ユニット１５０はコンベヤプリンタ用であり、上面は、コンベヤベルトがその上を移動する表面であり、そこで、コンベヤベルトは印刷用の基材を支持する。基材支持ユニット１５０が平台プリンタ用である他の例では、上面は、印刷用の基材を支持するために構成された表面である。

プレート１６２は、複数の開口１６４を画定する。特に、プレート１６２は、プレート１６２の厚さを貫通して延びる複数のスロット１６６を有する。スロット１６６は、コンベヤベルトの移動方向に平行な方向に延びる。スロット１６６は、コンベヤベルトの移動方向にそれぞれ延びる列で配置される。スロット１６６は、スロット１６６のベース内に開口部１６８を備える。開口部１６８は、バルブ２０２の箇所に対応する。開口部１６８は、真空開口１５２に整列される。したがって、バルブ２０２が開いているとき、開口部１６８は真空開口１５２と流体流通する。

プレート１６２は、多孔質材料１６０で形成された空気軸受１５８を受容するための穴を備える。これにより、空気軸受１５８はプレート１６２を通過することが可能になる。したがって、空気軸受１５８の上面は、プレート１６２の上面のわずかに上方に突出するように配置される。第２の実施形態では、空気軸受１５８の上面は、プレート１６２の上面の１５０μｍ上方に配置される。空気軸受１５８はプレート１６２の上面から突出するので、コンベヤベルトは空気軸受１５８相互間でたるむことがなく、したがってプレート１６２の上面との接触を回避する。コンベヤベルトがプレート１６２の上に配置されると、コンベヤベルトは空気軸受１５８によって上面の上に支持される。空気軸受１５８を通じて正圧が加えられると、コンベヤベルトは、コンベヤベルトがプレート１６２の上面上に載置されないように、コンベヤベルトが上面のわずかに上方の位置に保持されるように、空気軸受１５８上に支持される。これは、コンベヤベルトの移動中の摩擦を低減する。他の実施形態では、空気軸受１５８は必要とされず、コンベヤベルトは、プレート１６２の上面の上を走ることができる。平台プリンタの他の実施形態では、基材は、空気軸受１５８の上部の上面上か、または空気軸受１５８が設けられていない場合のプレート１６２の上面上か、のどちらかに配置することができる。

コンベヤベルトはベルト開口を備え、これらのベルト開口は、スロット１６６の列に対応する列で配置することができる。これにより、真空開口１５２からの負圧はベルト開口を通じてコンベヤベルト上に配置された基材に伝達されることが可能になる。

次いで、コンベヤベルトの上に配置された基材を真空圧で押さえつけることができる。上述したように、基材が真空開口１５２の上を通過すると、バルブ２０２が開いて、負圧がスロット１６６およびベルト開口部を通じて基材に作用することを可能にする。バルブ２０２は開くのに時間がかかり、この時間は、バルブ２０２の可動部分（バルブヘッド２０４およびバルブレバーアーム２０６）をできるだけ軽く形成することにより、最小限に抑えることができる。これは、シート２００の厚さおよびシート２００の材料の選択によって制御することができる。第２の実施形態では、シート２００はＢｏＰＥＴから作られ、厚さが０．３５ｍｍであり、このことは、開口時間を所望されるように短く保つ。基材がコンベヤベルトに沿ってさらに通過し、もはや真空開口１５２を覆わなくなった後、バルブ２０２は圧力差のために自動的に閉じる。これは、マスキングを必要とせずに全体としてアレイ全体にわたって真空力を改善する。これは、基材が様々な真空開口１５２の上を連続的に移動し、したがって覆われていない真空開口１５２をマスクすることができないので、コンベヤベルトシステムにとって特に有用になる。

他の例では、第１の実施形態のシート１００は、シート２００の代わりに基材支持ユニット１５０に使用され得る。第１の実施形態の特徴は、基材支持ユニット１５０に使用されるシート２００に容易に適用することができ、逆も同様である。例えば、基材支持ユニット１５０と共に使用されるシート２００は、上述したように、まっすぐなバルブレバーアーム２０６、または少なくとも２つのバルブレバーアーム２０６を有するバルブ２０２を備えることができることが理解されよう。

他の例では、シート２００は、平台プリンタなどの、コンベヤプリンタ以外のプリンタ用の基材支持ユニット１５０に使用され得る。この場合、シート２００は、高密度の真空開口１５２を提供しながら真空品質を改善するためにバルブ２０２を自動的に閉じるという同じ利点を提供する。

代替実施形態では、マウント１５４からフライス加工されたポケット１５６を設ける代わりに、ポケット１５６を別個のシートに設けることができる。特に、第２のシートが設けられてもよい。第２のシートは、第２のシート内に形成された複数の凹部を備える。凹部は、シート１００、２００と同様の方法でレーザ切断などにより第２のシートに切り込むことができる。凹部は、第２のシートの厚さの少なくとも一部を通って延びる。いくつかの例では、凹部は、全厚さを貫通して延び、穴として形成され得る。凹部は、ポケット１５６と同じように作用し、マウント１５４内のポケット１５６に取って代わる。第２のシートは、使用時にマウント１５４の上面の上に配置され、ポケット１５６は真空開口１５２に整列される。したがって、凹部は、真空開口１５２と第２のシートの上面との間の流体流通を提供する。次いで、第２のシートは、シート１００、２００（第１のシート）と組み合わせて使用することができる。第１のシート１００、２００は、シートのスタックが形成されるように第２のシートの上に配置される。第２のシートの各凹部は、第１のシート１００、２００が第２のシートの上に配置されたときに第１のシート１００、２００のバルブを受容するように構成される。したがって、第１のシート１００、２００が第２のシートの上に配置されるとき、バルブ１０２、２０２は第２のシート内の凹部に対応する。

凹部は、上述のポケット１５６と同様に動作する。凹部は、第２のシートの厚さのおかげで、バルブ１０２、２０２を閉じる目的で、バルブヘッド１０４、２０４の真空開口１５２に向かう第１のシート１００、２００の平面外への移動を可能にする空間を提供する。第２のシートの厚さは、所望の空間を提供するように選択することができる、または複数の第２のシートを使用することができる。例えば、シートのスタックの厚さ全体にわたって様々な箇所に配置されることになるバルブ１０２、２０２の様々な部分を収容するために、様々なシートが様々な形状を有することができる。例えば、最上シートは、バルブレバーアーム１０６、２０６およびバルブヘッド１０４、２０４のための空間を提供することができ、中間シートは、最上シートの厚さを越えて延びるバルブレバーアーム１０６、２０６の一部のための空間を提供することができ、下部シートは、バルブヘッド１０４、２０４が真空開口１５２に当接するためだけの空間を提供することができる。他の配置が他の例で可能である。

凹部の形状は、バルブ１０２、２０２の形状に対応するように選択することができる。例えば、第２の実施形態のバルブ２０２の場合、凹部は、第２の実施形態のバルブ２０２の形状を補完するためにポケット１５６と同様の形状を有してもよいのに対して、第１の実施形態のバルブ１０２の場合、凹部は、第１の実施形態のバルブ１０２のロリポップ形状を受容するように形状を定められてもよい。

第２のシートは、シートから各部分を切断することにより容易に製造することができ、第１のシート１００、２００と同様の利点を有する。第２のシートは、第１のシート１００、２００と同時に製造されてもよく、同様の製造プロセスを使用することができる。これは、ポケット１５６を形成するためにマウント１５４を機械加工するよりもはるかに単純で安価である。第２のシートは、第１のシートと同じ材料から作られてもよく、例えば、ＢｏＰＥＴから作られる。いくつかの例では、第２のシートは弾性材料から作られる必要はないので、コストが削減される。

さらに、バルブ１０２、２０２の形状または配置が変更される場合、マウント１５４は、ポケット１５６がもはや相補的でない場合、交換されなければならない。代わりに、迅速で安価な製造プロセスを使用し、システムのダウンタイムをなくして、第２のシートを所望の形状に単に切断することができる。ポケット１５６をフライス加工することにより切削の深さを制御することはまた、真空開口１５２を形成する貫通孔を単純に開けることに比べると、正確なカウンタボアを得ることが困難である。これに対して、カウンタボアの深さは、第２のシートの厚さによって容易に特定することができる。第２のシートはまた、該当する場合、空気軸受を受容するための穴を備えることができる。

Claims (15)

1. プリンタの基材支持ユニット内の真空開口のアレイのためのシートであって、
   前記シート内に形成された複数のバルブであって、前記複数のバルブが前記シート内の複数の切り抜きによって画定されたものを備え、
   前記シートが弾性材料から作られ、
   各バルブが、前記基材支持ユニット内の真空開口を封止するためのバルブヘッドと、前記バルブを開閉するために、前記バルブヘッドの前記真空開口に向かう移動および前記真空開口から離れる移動を可能にするためのバルブレバーアームと、を備える
   シート。
2. 前記バルブレバーアームは、前記バルブヘッドが前記シートの平面外に移動することを可能にするように構成され、前記バルブレバーアームは、前記バルブヘッドが前記シートの前記平面外に配置されたときに、前記バルブヘッドを前記シートの前記平面と平行のままにさせるように構成されている
   請求項１に記載のシート。
3. 前記バルブレバーアームは、前記バルブヘッドが前記真空開口に当たって平らになって前記真空開口を封止することを可能にするように構成されている
   請求項２に記載のシート。
4. 前記バルブレバーアームが、前記バルブヘッドの幅以上の長さを有する
   請求項３に記載のシート。
5. 前記バルブレバーアームが、前記バルブヘッドの第１の側で前記シートから前記バルブヘッドの前記側の周りに延び、前記第１の側とは反対の第２の側で前記バルブヘッドに接続されている
   請求項４に記載のシート。
6. 前記バルブレバーアームが、前記第１の側と前記第２の側との間で前記バルブヘッドの前記側の周りに湾曲している
   請求項５に記載のシート。
7. 前記シートが、０．１ｍｍ～０．５ｍｍの厚さを有する
   請求項１に記載のシート。
8. 各バルブが、圧力を均一にするためのバイパスを備える
   請求項１～７のいずれか一項に記載のシート。
9. 部品キットであって、
   請求項１～７のいずれか一項に記載の第１のシートと、
   第２のシートであって、前記第２のシート内に形成された複数の凹部を備え、各凹部が、前記基材支持ユニットの上に配置されたときに真空開口と整列するように構成され、各凹部が、前記第１のシートが前記第２のシートの上に配置されたときに前記第１のシートのバルブを受容するように構成されているものと、を備える
   部品キット。
10. プリンタ用の基材支持システムであって、
    上面を有する支持ユニットを備え、前記支持ユニットは、
    負圧源と流体流通するように配置された複数の真空開口と、
    前記複数の真空開口に整列された複数の凹部であって、各凹部が、請求項１～７のいずれか一項に記載のシートのバルブを受容するように構成されていると、を備える
    基材支持システム。
11. 請求項１～７のいずれか一項に記載のシートをさらに備え、前記シートが前記上面に配置され、前記バルブがそれぞれの凹部内に配置されている
    請求項１０に記載の基材支持システム。
12. 前記複数の凹部がそれぞれ、前記真空開口が配置されるベース面を備え、前記ベース面が、前記支持ユニットの前記上面に平行であり、前記シートの各バルブヘッドが、前記バルブが閉じられたときに前記真空開口を封止するために、前記凹部それぞれの前記ベース面に沿って配置されるように構成されている
    請求項１０に記載の基材支持システム。
13. 印刷されるべき基材を支持するために前記上面の上に配置されたコンベヤベルトをさらに備え、前記コンベヤベルトが複数のベルト開口を備え、前記真空開口が、前記コンベヤベルト上に前記基材を保持するために前記ベルト開口を通じて負圧を伝えるように構成されている
    請求項１０に記載の基材支持システム。
14. 各バルブは、基材が前記真空開口のそれぞれを覆わないときに自動的に閉じるように構成され、基材が前記真空開口のそれぞれを覆うときに開くように構成されている
    請求項１０に記載の基材支持システム。
15. 請求項１～７のいずれか一項に記載のシートを製造する方法であって、
    弾性材料から作られたシートを提供するステップと、
    複数のバルブを前記シート内に形成するステップであって、前記複数のバルブを形成する前記ステップが、前記シートを切断して複数の切り抜きを形成する工程を含み、前記複数の切り抜きが前記複数のバルブを画定し、各バルブが、前記基材支持ユニット内の真空開口を封止するためのバルブヘッドと、前記バルブを開閉するために、前記バルブヘッドの前記真空開口に向かう移動および前記真空開口から離れる移動を可能にするためのバルブレバーアームと、を備える、ステップとを含む
    方法。

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