JP6117985B2 - ノズルを継ぎ目なく連結する機構及びそれを調整する方法 - Google Patents

Description

本発明は、印刷機技術の分野に関し、更に詳しくは、ノズルを継ぎ目なく連結する機構及びそれを調整する方法に関する。

デジタルインクジェット印刷の分野において、印刷の際に、インクは、電圧を用いることによってノズルの開口部を通じて印刷素材に噴射される。印刷幅の差に応じて、要求される印刷幅に従って特定の印刷幅の見本刷りを印刷できるように、印刷前にノズルを連結及び調整する必要がある。単色モジュールに対して、ノズルは、印刷を実現するためにノズルの開口部を十分に利用できるようなゼロノズルロスを実現するよう横方向に重ね合わされるとともに連結される。カラーモジュールの間の彩色に対して、連結を行うことは重大な役割を果たす。彩色印刷のための前提条件を設けることを十分に保証するために、開口部から印刷素材に印刷されたドットアレイによって形成される角度を整合させる。

ノズルを連結する際に、ノズルは、一般的には互い違いの行で配置され、ノズルの個数を、印刷幅の差に応じて調整してもよい。また、各ノズルの印刷幅は、ノズルの型に応じて異なる。すなわち、各ノズルの開口の個数も調整可能である。

ノズルが連結されるときに、全体の中間に配置された互い違いのノズルの最初の開口及び最後の開口が連結方向の隣接するノズルの最初の開口及び最後の開口にそれぞれ一致するのを保証する必要がある。

この場合、ノズルが配置されるときに、理論的な連結位置を、設計に応じて規定してもよい。しかしながら、実際には、全てのパーツの組立の際の組立誤差が存在するので、取付の際に取り付け誤差が存在し、ノズル自体の寸法が異なるので、ノズルを配置するときに変位現象が生じる。変位がノズルに生じると、印刷幅が減少する、すなわち、印刷の際に中間に空白の状態が生じ、印刷に影響を及ぼす。

本発明の目的は、存在するノズルに対する組立誤差、個人誤差等のような理由により生じる中間に生じたノズルの開口の変位、印刷幅の減少又は空白の状態の問題を解決するとともにノズルを継ぎ目なく連結する機構を提供することである。

本発明の技術的な課題を解決するために採用される技術的解決法は、
ノズルを継ぎ目なく連結する機構であって、
ノズルの開口の座標を検出する微小デバイスと、
ノズルを固定するノズル調整台と、
前記ノズル調整台に調整可能に接続されているノズル底板と、
を備える機構である。

好適には、前記ノズル調整台は、前記ノズル底板の上で前記ノズルの前記開口の配置方向に可動である。

好適には、前記ノズル調整台は、前記ノズル底板の上で回転可能である。

好適には、前記ノズル調整台は、ピンねじによって前記ノズル底板に接続されており、前記ノズル調整台には、前記ピンねじが延在する長孔が設けられており、前記長孔の径は、前記ピンねじの径に合わせられており、前記長孔の方向は、前記ノズルの開口の配置方向と同一である。

好適には、前記長孔は、前記ノズルの前記開口の前記配置方向において前記ノズル調整台の上の中間位置に設けられている。

好適には、前記ノズル底板には、前記ノズル調整台の横方向の調整のためのマイクロメータヘッド及び前記ノズル調整台の長手方向の調整のためのマイクロメータヘッドが設けられている。

好適には、前記横方向の調整のためのマイクロメータヘッドは、横方向固定台の上に配置されており、前記横方向固定台は、前記ノズル底板の上に配置されており、
前記長手方向の調整のためのマイクロメータヘッドは、角度調整台の上に配置されており、前記角度調整台は、前記ノズル底板の上に配置されている。

好適には、前記マイクロメータヘッドの調整精度は０．０１ｍｍである。

本発明の他の目的は、ノズルを継ぎ目なく連結する機構を用いる方法であって、
１）連結プラットホームの側面に配置されているノズルを基準ノズルとして選択し、それを、微小デバイスの下に配置し、最初の開口Ａ０の座標値Ａ０（ｘ_０１，ｙ_０１）及び最後の開口Ｂ０の座標値Ｂ０（ｘ_０２，ｙ_０２）を検出することであって、このときに、前記最初の開口Ａ０及び前記最後の開口Ｂ０を結ぶ線と横軸（ｘ）との間の角度をθ_０とし、θ_０を、式ｔａｎθ_０＝（ｙ_０２−ｙ_０１）／（ｘ_０２−ｘ_０１）に従って計算することと、
２）調整するノズルを前記微小デバイスの下に配置し、最初の開口Ａ１の座標値Ａ１（ｘ_１１，ｙ_１１）及び最後の開口Ｂ１の座標値Ｂ１（ｘ_１２，ｙ_１２）を検出することであって、このときに、前記最初の開口Ａ１及び前記最後の開口Ｂ１を結ぶ線と前記横軸（ｘ）との間の角度をθ_１とし、θ_１を、式ｔａｎθ_１＝（ｙ_１２−ｙ_１１）／（ｘ_１２−ｘ_１１）に従って計算することと、
３）θ_１−０＝θ_１−θ_０とし、前記調整するノズルと前記基準ノズルとの間の角度θ_１−０の値を計算し、前記調整するノズルの横方向の調整量は、Δｘ＝ｘ_１１−ｘ_０２であり、前記調整するノズルの縦方向の調整量は、Δｙ＝Ｌ×ｓｉｎ（θ_１−０）であり、Ｌは、前記最初の開口Ａ１から前記ピンねじの中心までの横方向の距離であり、横方向の調整及び長手方向の調整を実行することと、
４）調整する次のノズルに対して、ステップ２）及び３）を繰り返すことと、
を備える方法を提供することである。

本発明による一実施の形態において、調整を行ったノズルを前記基準ノズルとして扱うこともできる。好適には、前記調整を行ったノズルは、前記調整する次のノズルに隣接する。

本発明の利点は、以下の通りである。

本発明のノズルを継ぎ目なく連結する機構は、顕微鏡下で拡大される。顕微鏡は、顕微鏡が各ノズルの座標を見つけるために各ノズルの座標を認識する。継ぎ目なく連結する機構は、調整量を量るためにそれ自体の構造の調整機能及び座標の計算可能性に基づいて必要な調整の値をデジタル的にマニュアルで入力し、これによって、継ぎ目のない連結を事実上達成する。

さらに、本発明の継ぎ目なく連結する機構は、市販されている連結プラットホームの価格（例えば、パナソニック株式会社によって製造されている継ぎ目のない連結プラットホームの価格は３００，０００人民元等である。）よりも著しく低い価格（約３０００人民元の総額）を有する。

さらに、本発明の継ぎ目なく連結する機構の同数のノズルの調整を完了するのに要する時間は、従来のノズルを継ぎ目なく連結する機構の１／６であり、これによって、連結調整の能力が向上する。

図１は、本発明の実施例１のノズルを継ぎ目なく連結する機構の平面図である。 図２は、本発明の実施例１のノズルを継ぎ目なく連結する機構の長孔の平面図である。 図３は、本発明の実施例１のノズルを継ぎ目なく連結する機構の斜視図である。 図４は、本発明の実施例１のノズルを継ぎ目なく連結する機構のノズルの横方向の調整のためのマイクロメータヘッドの構成図である。 図５は、本発明の実施例１のノズルを継ぎ目なく連結する機構のノズルの角度調整のためのマイクロメータヘッドの構成図である。 図６は、本発明の実施例１のノズルを継ぎ目なく連結する機構のノズルの横方向の調整量の計算図である。 図７は、本発明の実施例１のノズルを継ぎ目なく連結する機構のノズルの長手方向の調整量の計算図である。 図８は、本発明のノズルを継ぎ目なく連結する機構のノズル連結検査報告である。

ここで、
１．ノズル、２．ノズル調整台、３．ノズル底板、４．横方向調整ブロック、５．角度調整台、６．シャフトピン調整ねじ、７．横方向固定台、８．マイクロメータヘッド、９．長孔

当業者が本発明の技術的解決法をよりよく理解できるようにするために、以後、本発明の詳細な説明を、図面及び特定の実施例に関連して行う。

実施例１
図１〜５に示すように、本実施例は、ノズルを継ぎ目なく連結する機構を提供する。

ｘａａｒ１００１ノズルを一例としてとりながら本実施例を説明する。他の型のノズルに対しては、本発明のノズルを継ぎ目なく連結する機構は、当該タイプのノズルに整合することしか要求されない。

ｘａａｒ１００１ノズルは、全体で１＃〜１００１＃開口を有し、開口の印刷幅は７０．５ｍｍである。

図１に示すように、ノズルを継ぎ目なく連結する機構は、
横方向（ｘ軸方向）に二つの互い違いの行で配置された６個のノズル１であって、このとき、各ノズルの開口も、横方向（ｘ軸方向）に配置され、上述した横方向に垂直な方向を、長手方向（ｙ軸方向）と規定するノズル１と、
ノズルの開口の座標を検出する（図示しない）微小デバイスであって、微小デバイスは、顕微鏡を有し、顕微鏡は、微小視野内に座標系を有し（この座標系は、上述したｘ軸方向及びｙ軸方向の方向と同一の方向を有する。）、この座標系内のノズルの開口の座標を検出することができる微小デバイスと、
ノズル１を固定するノズル調整台２であって、ノズル１は、ねじ接続によってノズル調整台２に固定されているノズル調整台２と、
ノズル調整台２に調整可能に接続されているノズル底板３と、
を有する。

好適には、ノズル調整台２は、ピンねじ６によってノズル底板３に接続されている。図２に示すように、ノズル調整台２には、ピンねじ６が延在する長孔９が設けられている。

好適には、長孔９の径は、ピンねじ６の径に合わせられており、長孔９の方向は、ノズルの開口の配置方向と同一である。ノズルに対して横方向の調整を行うとき、ノズル調整台２は、ノズル底板３に対して横方向に移動し、ピンねじは、上述した長孔９の長さ方向に移動し、これによって、ノズル調整台２がノズル底板３に接続されていることを保証する。ノズル１に対して長手方向の調整を行うとき、ノズル調整台２は、ノズル底板３に対して回転してもよく、ピンねじは、ノズル調整台２がノズル底板３に接続されていることを保証するために回転することしか要求されない。好適には、シャフトピンは、φ３ｈ６であり、長孔９は３Ｈ７であり、これらは互いに合い、これによって、ノズル調整台２及びノズル底板３の横方向の相対移動及び長手方向の相対的回転を保証することができる。

図３に示すように、横方向及び長手方向におけるノズルの調整量を量るために、ノズル底板３には、横方向マイクロメータヘッド８及び長手方向マイクロメータヘッド８が設けられている。

好適には、図４に示すように、横方向の調整のためのマイクロメータヘッド８は、横方向固定台７の上に固定されており、横方向固定台７は、ノズル底板３の上に固定されている。

横方向固定台７の高さが十分でない場合、横方向調整ブロック４は、ノズル調整台２に接続されていてもよく、ノズルの横方向の調整は、横方向の位置を調整するためにノズル調整台２をマイクロメータヘッド８のシャフトヘッドまで移動させることによって行われる。好適には、マイクロメータヘッド８の最小目盛りは０．０１ｍｍである。

好適には、図５に示すように、角度の調整のためのマイクロメータヘッド８は、角度調整台５の上に配置されており、角度調整台５は、ノズル底板３の上に配置されており、ノズルの長手方向の調整は、長手方向の位置を調整するためにノズル調整台２をマイクロメータヘッド８のシャフトヘッドまで移動させることによって行われる。好適には、マイクロメータヘッド８の最小目盛りは０．０１ｍｍである。

特に、ｘａａｒ１００１ノズルを連結するために用いられる上述したノズルを継ぎ目なく連結する機構を一例としてとりながら当該機構の調整方法を説明する。調整方法は、
１）連結プラットホームの一方の側面に配置されているノズルを基準ノズルとして選択し、好適には、図１に示すように、最も左のノズルを基準ノズルとして選択し、それを、微小デバイスの下に配置し、最初の開口Ａ０の座標値Ａ０（ｘ_０１，ｙ_０１）及び最後の開口Ｂ０の座標値Ｂ０（ｘ_０２，ｙ_０２）を検出することであって、このときに、図６に示すように、最初の開口Ａ０及び最後の開口Ｂ０を結ぶ線と横軸（ｘ）との間の角度をθ_０とすると、ｔａｎθ_０＝（ｙ_０２−ｙ_０１）／（ｘ_０２−ｘ_０１）であるので、θ_０を計算することができることと、
２）調整するノズル（隣接する離間したノズル）を微小デバイスの下に配置し、最初の開口Ａ１の座標値Ａ１（ｘ_１１，ｙ_１１）及び最後の開口Ｂ１の座標値Ｂ１（ｘ_１２，ｙ_１２）を検出することであって、このときに、図６に示すように、最初の開口Ａ１及び最後の開口Ｂ１を結ぶ線と前記横軸（ｘ）との間の角度をθ_１とすると、ｔａｎθ_１＝（ｙ_１２−ｙ_１１）／（ｘ_１２−ｘ_１１）に従ってθ_１を計算することができることと、
３）θ_１−０＝θ_１−θ_０とし、調整するノズルと基準ノズルとの間の角度θ_１−０の値を計算し、図６に示すように、（Ａ１を移動点としてとったときに）調整するノズルの横方向の調整量は、Δｘ＝ｘ_１１−ｘ_０２であり、図７に示すように、最初の開口Ａ１からピンねじ６の中心（Ｃ点）までの横方向の距離はＬであり、Ａ１及びＢ１を結ぶ線は、中心としてのピンねじ６の回りを回転し、調整するノズルの縦方向の調整量は、Δｙ＝Ｌ×ｓｉｎ（θ_１−０）であり、この場合、Ｌ＝０．５×Ｌ（Ａ０Ｂ０）×ｃｏｓθ_０であり、この式において、Ｌ（Ａ０Ｂ０）は、ノズルの製造業者によって設定される一定値であるノズルの開口の長さであり、
上述した横方向調整量Δｘ及び長手方向調整量Δｙを横方向マイクロメータヘッド及び長手方向マイクロメータヘッドを用いて量った後に、ノズル調整台の横方向調整量Δｘ及び長手方向調整量Δｙを調整し、このようにして、２個のノズルの開口Ｂ０及びＡ１の座標がｘ軸方向において同一となるとともに開口を結ぶ線（Ａ０Ｂ０及びＡ１Ｂ１）が互いに平行になるように調整するノズルの調整を完了してもよく、
好適には、横方向の位置に対するマイクロメータヘッド８の調整量は、横方向調整量Δｘに設定され、ノズル調整台（２）を、横方向の位置を調整して横方向の調整を完了するためにマイクロメータヘッド８のシャフトヘッドまで移動させ、
角度を調整するためのマイクロメータヘッド８の表示数値はΔｙに設定され、ノズル調整台を、調整されたマイクロメータヘッド８のシャフトヘッドに対して回転させ、シャフトピン調整ねじ６は、強固に締結され、ノズル調整台２のねじは、継ぎ目のない連結を完了するようノズルの横方向の調整及び長手方向の調整を完了するために固定されることと、
４）調整する次のノズルに対して、ステップ２及び３を繰り返すことと、
を備える。

最後に、ノズルの継ぎ目のない連結を達成するための全てのノズルの調整を完了する。

継ぎ目のない連結を行うために上記方法をｘａａｒ１００１ノズルに適用した結果を図８に示す。図８に示すように、０＃ノズルを基準（単位：ミクロン）として選択すると、各ノズル間の間隔は、０．０１４ｍｍの最大値及び０．００１ｍｍの最小値を有する（このとき、これらは大抵一致する。）。ｘａａｒ１００１ノズルの解像度３６０ｄｐｉによれば、１ラインは、２５．４／３６０＝０．０７０５ｍｍであり、７２０ｄｐｉに対してさえも、１ラインは、２５．４／７２０＝０．０３５ｍｍである。連結精度は、７２０ｄｐｉ（高解像度）の１ラインの最大の４０％（０．０１４ｍｍ／０．０３５ｍｍ）であり、それに対し、高解像度（７２０ｄｐｉ）の高品質のネスティングライン精度は、半ラインすなわち０．０１７５ｍｍである。

同様に、角度誤差は、０．０００２５２°の最大値を有し、横方向の誤差＝Ｌ×ｓｉｎθ≒Ｌ×θ＝３５．２ｍｍ×０．０００２５２°×π／１８０≒０．１５５ミクロンであり、その値を適切に省略してもよい。

上述した検査結果からわかるように、この機構は、ノズルの継ぎ目のない連結の目的を十分に達成し、この機構は、市販されている連結プラットホームの価格（例えば、パナソニック株式会社によって製造されている継ぎ目のない連結プラットホームの価格は３００，０００人民元等である。）よりも著しく低い価格（約３０００人民元の総額）を有する。

同時に、同数のノズルの調整を完了するのに要する時間は、従来のノズルを継ぎ目なく連結する機構の１／６であり、これによって、連結調整の能力が向上する。

本実施例のノズルを継ぎ目なく連結する機構は、顕微鏡下で拡大され、顕微鏡は、顕微鏡が各ノズルの座標を見つけるために各ノズルの座標を認識する。継ぎ目なく連結する機構は、調整量を量るためにそれ自体の構造の調整機能及び座標の計算可能性に基づいて必要な調整の値をデジタル的にマニュアルで入力し、これによって、継ぎ目のない連結を事実上達成する。

上記実施例において、基準ノズルは、連結プラットホームの側面に配置されているノズルを常に採用してもよく、調整が行われたノズルを、新たな基準ノズルとして採用してもよい。例えば、本発明の他の実施例において、調整する次のノズルに隣接するとともに調整が行われたノズルを、新たな基準ノズルとして採用してもよい。

上記実施例は本発明の原理を説明するために採用した単なる例示的な実施例であるが、本発明はそれに限定されないことを理解すべきである。当業者にとっては、発明の精神及び本質を逸脱することなく種々の変形及び向上が可能であり、これらの変形及び向上も本発明の保護範囲内にあると考えられる。

Claims (8)

1. ノズルを継ぎ目なく連結する機構であって、
   ノズルの開口の座標を検出する微小デバイスと、
   ノズルを固定するノズル調整台と、
   前記ノズル調整台に調整可能に接続されているノズル底板と、
   を備え、
   前記ノズル調整台は、ピンねじによって前記ノズル底板に接続されており、前記ノズル調整台には、前記ピンねじが延在する長孔が設けられており、前記長孔の径は、前記ピンねじの径に合わせられており、前記長孔の方向は、前記ノズルの開口の配置方向と同一であり、前記ノズル調整台は、前記ピンねじを前記長孔の方向に移動させることによって前記ノズル底板の上で前記ノズルの前記開口の配置方向に可動にして、前記ノズルに対して横方向の調整を行い、前記ノズル調整台は、前記ピンねじを回転中心として用いることによって前記ノズル底板の上で回転可能にして、前記ノズルに対して長手方向の調整を行う機構。
2. 前記長孔は、前記ノズルの前記開口の前記配置方向において前記ノズル調整台の上の中間位置に設けられている請求項１に記載の機構。
3. 前記ノズル底板には、前記ノズル調整台の横方向の調整のためのマイクロメータヘッド及び前記ノズル調整台の長手方向の調整のためのマイクロメータヘッドが設けられている請求項１に記載の機構。
4. 前記横方向の調整のためのマイクロメータヘッドは、横方向固定台の上に配置されており、前記横方向固定台は、前記ノズル底板の上に配置されており、
   前記長手方向の調整のためのマイクロメータヘッドは、角度調整台の上に配置されており、前記角度調整台は、前記ノズル底板の上に配置されている請求項３に記載の機構。
5. 前記マイクロメータヘッドの調整精度は０．０１ｍｍである請求項４に記載の機構。
6. 請求項１から５のうちのいずれか一項に記載の機構を調整する方法であって、
   １）前記機構の側面に配置されているノズルを基準ノズルとして選択し、それを、微小デバイスの下に配置し、最初の開口Ａ０の座標値Ａ０（ｘ_０１，ｙ_０１）及び最後の開口Ｂ０の座標値Ｂ０（ｘ_０２，ｙ_０２）を検出することであって、このときに、前記最初の開口Ａ０及び前記最後の開口Ｂ０を結ぶ線と横軸（ｘ）との間の角度をθ_０とし、θ_０を、式ｔａｎθ_０＝（ｙ_０２−ｙ_０１）／（ｘ_０２−ｘ_０１）に従って計算することと、
   ２）調整するノズルを前記微小デバイスの下に配置し、最初の開口Ａ１の座標値Ａ１（ｘ_１１，ｙ_１１）及び最後の開口Ｂ１の座標値Ｂ１（ｘ_１２，ｙ_１２）を検出することであって、このときに、前記最初の開口Ａ１及び前記最後の開口Ｂ１を結ぶ線と前記横軸（ｘ）との間の角度をθ_１とし、θ_１を、式ｔａｎθ_１＝（ｙ_１２−ｙ_１１）／（ｘ_１２−ｘ_１１）に従って計算することと、
   ３）θ_１−０＝θ_１−θ_０とし、前記調整するノズルと前記基準ノズルとの間の角度θ_１−０の値を計算し、前記調整するノズルの横方向の調整量は、Δｘ＝ｘ_１１−ｘ_０２であり、前記調整するノズルの縦方向の調整量は、Δｙ＝Ｌ×ｓｉｎ（θ_１−０）であり、Ｌは、前記最初の開口Ａ１から前記ピンねじの中心までの横方向の距離であり、横方向の調整及び長手方向の調整を実行することと、
   ４）調整する次のノズルに対して、ステップ２）及び３）を繰り返すことと、
   を備える方法。
7. 前記ステップ４）は、調整を行ったノズルを前記基準ノズルとして扱うことを更に備える請求項６に記載の方法。
8. 前記調整を行ったノズルは、前記調整する次のノズルに隣接する請求項７に記載の方法。

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