JP7346557B2 - スケーラブルプリンタのための統合インクジェットモジュール - Google Patents

Description

本発明は、デジタルインクジェットプレスのための印刷エンジン及び統合インクジェットモジュールに関する。本発明は、主に、短期印刷ジョブに適している低コストデジタルインクジェットプレスに種々のインクジェットモジュールを統合するために開発されている。

Ｍｅｍｊｅｔ（登録商標）技術を用いたインクジェットプリンタは、デスクトッププリンタ、デジタルインクジェットプレス及び大判プリンタを含む多数の異なる印刷様式に商業的に利用できる。Ｍｅｍｊｅｔ（登録商標）プリンタは、典型的には、ユーザが交換可能な１つ又は複数の固定インクジェットプリントヘッドカートリッジを含む。例えば、デスクトップラベルプリンタは、単一のユーザ交換可能な多色プリントヘッドカートリッジを含み、高速ラベルプリンタは、媒体供給方向に沿って整列された複数のユーザ交換可能な単色プリントヘッドカートリッジを含み、大判プリンタは、大判ページ幅にわたるように互い違いの重複配置で複数のユーザ交換可能なプリントヘッドカートリッジを含む。

米国特許第１０，０７６，９１７号明細書（その内容が参照により本明細書に援用される）は、印刷モジュール及び対応する保守モジュールのＮ×Ｍの二次元配列を含む商用ページワイド印刷システムを記載している。コスト効率の良いモジュラーキット形態でＮ×Ｍ配列のプリントヘッドの寸法及び数を選択する柔軟性をＯＥＭ顧客に与えると、オフセット印刷システムによって従来供給されているより広範囲の商用デジタル印刷市場にアクセスすることができる。

それにもかかわらず、スケーラブルページワイド配列へのモジュールの統合を単純化することが更に望ましい。モジュールの統合の単純化により、開発時間が短縮され、デジタルインクジェットプレスを商用化することを望むＯＥＭのコストが削減される。

第１の態様において、インクジェットモジュールであって、
媒体供給シャーシに固定して装着するように構成された支持シャーシと、
支持シャーシに摺動可能に装着された保守シャーシと、
保守シャーシに昇降可能に装着されたプリントバーシャーシであって、プリントバーシャーシに装着された１つ又は複数のインクジェットプリントヘッドを有するプリントバーシャーシと
を含むインクジェットモジュールが提供される。

有利には、第１の態様によるインクジェットモジュールは、交換のためにプリントヘッド及び保守消耗品にユーザがアクセスでき、且つ清掃し、紙詰まりなどを除去するために媒体供給経路にユーザがアクセスできるプリンタの構成を可能にする。更に、インクジェットモジュールは、必要な最小の修正で既存の媒体供給シャーシに差し込むように構成された単一統合ユニットである。

好ましくは、支持シャーシは、媒体供給シャーシの固定ローラーシャフトにインクジェットモジュールを装着するように構成された切り欠きを画定するベースを有する。

好ましくは、各切り欠きは、ローラーシャフトに固定されている支持シャーシを締め付けるためのそれぞれの締め付け具を有する。

好ましくは、支持シャーシは、プリントヘッドからの吐出インクを収容するための１つ又は複数のスピットンを含む。

好ましくは、支持シャーシは、プリントバーシャーシに対して基準となる複数の基準面を含む。

好ましくは、プリントバーシャーシは、支持シャーシの基準面に向かって突出する複数のピンを含む。

好ましくは、ピンは、高さ調整可能である。

好ましくは、プリントバーシャーシは、保守シャーシの摺動方向において保守シャーシに固定されている。

好ましくは、保守シャーシは、プリントバーシャーシの１つ又は複数のプリントヘッドに対応する１つ又は複数の保守モジュールを含む。

好ましくは、保守シャーシは、双方向摺動機構を介して支持シャーシに装着される。

好ましくは、保守シャーシは、保守シャーシ及びプリントバーシャーシを印刷位置にロックするための留め具を含む。

好ましくは、プリントバーシャーシは、保守シャーシの摺動方向において保守シャーシに固定されている。

好ましくは、プリントバーシャーシは、保守シャーシの摺動移動を行うためのハンドルを含む。

第２の態様において、印刷システムであって、
複数の固定ローラーシャフトを含む媒体供給シャーシであって、各ローラーシャフトは、媒体供給経路を介して印刷媒体を案内する回転可能ローラーを有する、媒体供給シャーシと、
印刷媒体に印刷するために媒体供給シャーシに装着された１つ又は複数のインクジェットモジュールであって、各インクジェットモジュールは、ローラーシャフトの組に着座された支持シャーシを有する、１つ又は複数のインクジェットモジュールと
を含み、支持シャーシは、ベースに画定された切り欠きの組を有するベースを含み、ローラーシャフトは、切り欠き内に収容される、印刷システムが提供される。

有利には、第２の態様による印刷システムは、インクジェットモジュールのための支持体として媒体供給シャーシ上の固定ローラーシャフトを使用する。この設計は、印刷エンジンを装着する頭上構台を未然に防ぎ、ローラーシャフトとの位置合わせによってプリントヘッド－紙－間隔（ＰＰＳ）の正確な制御も可能にする。

関連する態様において、統合インクジェットモジュールであって、
ローラーシャフトの組に着座するように構成された支持シャーシであって、ローラーシャフトを収容するための切り欠きの組及び切り欠きにおけるローラーシャフトを締め付けるための対応する締め付け具を有するベースを含む支持シャーシと、
支持シャーシを介して供給される印刷媒体に印刷するために、支持シャーシに対して動作可能に位置決めされた１つ又は複数のプリントヘッドと
を含む統合インクジェットモジュールが更に提供される。

好ましくは、ローラーは、湾曲媒体経路を介して印刷媒体のウェブを案内するように位置決めされる。

好ましくは、ローラーシャフトの組の１つは、ローラーシャフトの対を含み、ローラーシャフトの対は、各支持シャーシのベースに画定された相補的切り欠き内に収容される。

好ましくは、各切り欠きは、ローラーシャフトに固定されているインクジェットモジュールを締め付けるための対応する締め付け具を有する。

好ましくは、各インクジェットモジュールは、
支持シャーシに装着された保守シャーシと、
保守シャーシに装着されたプリントバーシャーシであって、プリントバーシャーシに装着された１つ又は複数のインクジェットプリントヘッドを有するプリントバーシャーシと
を更に含む。

好ましくは、プリントバーシャーシは、支持シャーシに対して昇降可能である。

好ましくは、保守シャーシは、支持シャーシに対して横方向に摺動可能である。

好ましくは、支持シャーシは、吐出インクを収容するための１つ又は複数のスピットンを含む。

好ましくは、支持シャーシは、プリントバーシャーシに対して基準となる複数の基準面を含む。

第３の態様において、統合インクジェットモジュールであって、
媒体供給シャーシに固定して装着するように構成された支持シャーシと、
支持シャーシに装着された保守シャーシと、
保守シャーシに昇降可能に装着されたプリントバーシャーシであって、プリントバーシャーシに装着された１つ又は複数のプリントヘッドを有するプリントバーシャーシと
を含み、プリントバーシャーシは、プリントバーシャーシの各隅部で最大限に離間された基準ピンを含み、各基準ピンは、印刷中にプリントヘッドと媒体供給経路との間の間隔を制御するために支持シャーシの相補的基準面と係合する、統合インクジェットモジュールが提供される。

有利には、第３の態様によるインクジェットモジュールは、ＰＰＳを制御する基準面の間隔を最大化し、これによりＰＰＳ精度を向上させる。

好ましくは、基準ピンは、プリントヘッドと媒体供給経路との間の間隔を変更するために調整可能である。

好ましくは、各基準ピンは、プリントバーシャーシの各隅部から外方に突出する突起に装着される。

好ましくは、プリントバーシャーシは、フレームと、フレームのそれぞれの第１及び第２の端部から下方に延在する対向する脚の第１及び第２の対とを含み、各脚は、保守モジュールの各案内レールに当たるように構成されたころ軸受の組を有し、対向するころ軸受は、基準ピンの各対間に位置決めされる。

好ましくは、各脚は、外方に突出する突起を含み、各基準ピンは、各突起に装着される。

好ましくは、液圧ピストン機構は、支持シャーシに対してプリントバーシャーシを上昇及び下降させるために、プリントバーシャーシ及び保守シャーシを相互接続する。

好ましくは、液圧ピストン機構の対は、インクジェットモジュールの反対端部に位置決めされ、液圧ピストン機構の対は、同期移動のために共通液圧システムによって制御される。

第４の態様において、統合インクジェットモジュールであって、
１つ又は複数のプリントヘッドを装着する細長いフレームと、フレームのそれぞれの第１及び第２の端部から下方に延在する対向する脚の第１及び第２の対とを含むプリントバーシャーシであって、各脚は、インクジェットモジュールの各案内レールに当たるように構成されたころ軸受の組を有する、プリントバーシャーシと、
媒体供給シャーシに固定して装着するように構成された支持シャーシと、
支持シャーシに対してプリントバーシャーシを昇降させるための昇降機構と
を含む統合インクジェットモジュールが提供される。

有利には、第４の態様によるインクジェットモジュールは、公称ｚ軸に沿ったプリントバー上昇の精密及び安定制御を与え、ｚ軸に対して垂直なｘ軸及びｙ軸の両方における歪曲及びずれを最小限にする。

好ましくは、対向する脚の第１及び第２の対は、それぞれの基準ピンの第１及び第２の対間に位置決めされる。

好ましくは、各脚は、外方に突出する突起を含み、各基準ピンは、各突起に装着される。

好ましくは、対向する脚の各対は、各案内レールの反対面に当たるころ軸受の各組を有する。

好ましくは、各案内レールの一部を収容するために各ころ軸受に溝が付けられている。

第５の態様において、インクジェット印刷組立体であって、
複数の基準面を有する支持シャーシと、
支持シャーシに昇降可能に装着されたプリントバーシャーシであって、プリントバーシャーシに装着された１つ又は複数のプリントヘッド及び基準面との係合のための複数の基準ピンを有するプリントバーシャーシと、
基準ピンが基準面と係合される下降位置と、基準ピンが基準面から離間される上昇位置との間でプリントバーシャーシを移動させるための昇降機構と、
プリントバーシャーシを支持シャーシに向かって付勢するための１つ又は複数の磁石と
を含むインクジェット印刷組立体が提供される。

有利には、第５の態様によるインクジェット印刷組立体（「インクジェットモジュール」）は、プリントバーシャーシを上昇位置（例えば、保守位置）から下降位置（例えば、印刷位置）に下降させる場合、支持シャーシに対するプリントバーシャーシの確実な基準を与える。特に、インクジェット印刷組立体は、プリントバーシャーシの緩やかな下降を可能にする一方、確実な基準のために必要に応じて強い力を与える。

好ましくは、各磁石は、プリントバーシャーシに調整可能に装着される。

好ましくは、支持シャーシは、磁石に整列された１つ又は複数の強磁性パッドを含む。

好ましくは、下降位置において、各磁石と、対応する各強磁性パッドとの間の間隔は、２ｍｍ未満である。

好ましくは、基準ピンは、下降位置でプリントヘッドと媒体供給経路との間の間隔を変更するために調整可能である。

好ましくは、磁石は、希土類磁石である。

好ましくは、昇降機構は、ワイヤ及び滑車機構、液圧機構、ラックアンドピニオン機構及びはさみ機構を含む群から選択される。

適用可能な場合、１つの態様に関連して記載される好ましい特徴は、本明細書に記載される全態様に同様に適用可能であることが分かる。

本明細書で使用されるように、用語「インク」は、インクジェットプリントヘッドから印刷される任意の印刷流体を意味するものとする。インクは、着色剤を含んでも又は含まなくてもよい。従って、用語「インク」は、従来の染料ベース又は顔料ベースのインク、赤外線インク、定着剤（例えば、プレコート及び仕上げ剤）、三次元印刷流体、生物学的流体などを含み得る。

本明細書で使用されるように、用語「装着」は、介在部を介した直接装着及び間接装着の両方を含む。

ここで、本発明の一実施形態について添付図面を参照してごく一例として説明する。

図１は、複数のインクジェットモジュールを含むデジタルインクジェットプレスの正面斜視図である。 図２は、デジタルインクジェットプレスにおける１つのインクジェットモジュールの拡大図である。 図３は、分離したインクジェットモジュールの第１の側面斜視図である。 図４は、図３に示すインクジェットモジュールの第２の側面斜視図である。 図５は、保守及び印刷シャーシを後方に摺動させた状態のインクジェットモジュールの側面斜視図である。 図６は、保守及び印刷シャーシを前方に摺動させた状態のインクジェットモジュールの側面斜視図である。 図７は、分離した支持シャーシの斜視図である。 図８は、分離した保守シャーシの斜視図である。 図９は、分離したプリントバーシャーシの斜視図である。 図１０Ａは、代替の実施形態によるインクジェットモジュールの斜視図である。 図１０Ｂは、図１０Ａの点線で示す磁石及び基準面配置の拡大図である。 図１１は、印刷モジュールの斜視図である。 図１２は、プリントヘッドカートリッジを分離した状態の印刷モジュールの斜視図である。 図１３は、印刷モジュールのインク入口モジュールを示す。 図１４は、拭き取り中の保守モジュールの斜視図である。 図１５は、キャップ付け中の保守モジュールの斜視図である。

モジュラーインクジェットプレス
図１について説明する。図１は、デジタルインクジェットプレスなどのウェブベースの印刷システムのために構成されたプリンタ１を示す。プリンタ１は、媒体供給シャーシに固定されたローラーシャフト７に装着された一連のローラー５を有する媒体供給シャーシ３を含む。ローラー５は、対で配置され、複数のプリントヘッドを通過して印刷媒体（図示せず）のウェブを供給する凸面媒体供給経路を画定する。当技術分野で知られているような適切なウェブ供給機構（図示せず）を用いて、ウェブは、ローラー５にわたって張力がかけられ、プリントヘッドを通過して供給される。

プリンタ１は、離間され、且つ媒体供給方向に沿って互いに整列された複数のページワイドインクジェットモジュール１０を含む。各インクジェットモジュール１０は、媒体供給経路の全幅にわたって延在し、単一通過で媒体ウェブ上に印刷するように構成された１つ又は複数のインクジェットプリントヘッドを含む。典型的に、各インクジェットモジュール１０は、インクの単一色を印刷するように構成される。図示の実施形態によれば、媒体供給シャーシ３は、８つのインクジェットモジュール１０（ローラー５の対毎に１つのインクジェットモジュール）を支持するように構成されるが、分かりやすくするために、２つのモジュールのみを図１に示す。複数の整列インクジェットモジュール１０は、シアン、マゼンタ、黄色及び黒色のインク並びに特殊カラー印刷のための様々なスポットカラーを印刷する機能をユーザに与える。

それにもかかわらず、１つ又は複数のインクジェットモジュール１０の他の配置は、本発明の範囲内にあることが理解される。例えば、標準的なカラー印刷（ＣＭＹＫ）又は単色印刷（Ｋのみ）のための幾つかのプリンタでより少ないモジュールを使用し得る。

インクジェットモジュール１０
各インクジェットモジュール１０は、デジタルインクジェットプレスのスケーラブル構成のための媒体供給シャーシ３に「差し込まれる」ように設計された完全統合モジュールである。代わりに、比較的小さい変更を有するインクジェットモジュール１０を既存の媒体供給シャーシ及びウェブ供給機構に差し込むことにより、既存のアナログプレスをデジタルプレスに変換し得る。従って、インクジェットモジュール１０は、特注又は既存のウェブ供給システムとのシームレス統合のために設計され、これによりＯＥＭの開発費を最小限に抑える。

図３及び図４に分離して示すインクジェットモジュール１０は、媒体供給シャーシ３に固定して装着している支持シャーシ５０、支持シャーシに摺動可能に装着された保守シャーシ１００及び保守シャーシに昇降可能に装着されたプリントバーシャーシ２００の３つの主なシャーシを含む。図４に最も良く示すように、各インクジェットモジュール１０は、高速印刷中に生成されるインクミスト及び他の微粒子を収集する、支持シャーシ５０に固定されているエアロゾル収集器１８をさらに含む。エアロゾル収集器１８は、一般的に、異なる長さのエアロゾル収集器を容易に製造することができるモジュール式である。図４に示すように、エアロゾル収集器１８は、細長い真空管１９及びこの真空管に差し入れられた複数（例えば、３つ）のモジュラーノズルユニット２０を含む。

図５及び図６について説明する。保守シャーシ１００は、支持シャーシに対して双方向の横方向に摺動する支持シャーシ５０に装着される。図５に示すように、保守シャーシ１００及び取り付けプリントバーシャーシ２００は、媒体供給方向に対して垂直な第１の方向にユーザから離れて後方に押されている。この構成において、ユーザは、例えば、媒体を装着し、ローラーを清掃し、紙詰まりを除去するために、ローラー５及び媒体供給経路にアクセスする準備ができている。図６に示すように、保守シャーシ１００及び取り付けプリントバーシャーシ２００は、媒体供給方向に対して垂直な第２の方向においてユーザに向かって前方に引かれている。この構成において、ユーザは、必要に応じて交換のためにハードウェア消耗品（例えば、プリントヘッド、ワイパー）にアクセスする準備ができている。従って、好都合には、双方向摺動機構により、ユーザは、プリンタ１の片側から異なる構成要素にアクセスすることができる。

図５及び図６では、プリントバーシャーシ２００を上昇位置に示し、図３及び図４では、プリントバーシャーシ２００を印刷のための下降位置に示す。米国特許第１０，０７６，９１７号明細書は、印刷及び保守動作のために保守シャーシに対して昇降可能なプリントバーシャーシを詳細に記載している。本明細書に記載のプリントバーシャーシ２００及び保守シャーシ１００の機能は、米国特許第１０，０７６，９１７号明細書に記載の装置と同様であることが当業者によって分かる。

ここで、図７について説明する。支持シャーシ５０を分離して示す。支持シャーシ５０は、保守シャーシ１００の相対的な摺動移動も可能にする、媒体供給シャーシ３とのインクジェットモジュール１０の便利な統合のために構成される。支持シャーシ５０は、支持シャーシのベースを画定する、対向するベース板５２の対を含む細長い長方形フレームの形態をとる。各ベース板５２は、媒体供給シャーシ３の相補的なローラーシャフト７の対を収容する、ベース板５２に画定された切り欠き５４の対を有する。切り欠き５４は、ローラーシャフト７に固定されている支持シャーシ５０を締め付ける取り外し可能な締め付け具５５をそれぞれ有する。従って、各インクジェットモジュール１０は、媒体供給シャーシ３のローラーシャフト７の対に着座するように構成され、これによりプリンタ１の簡易な「差し込み式」構成が可能になる。好ましくは、支持シャーシ５０のベース板５２に画定された切り欠き５４との整列のためにローラーシャフト７の各対が位置決めされ且つ離間されるように、媒体供給シャーシ３を構成する（又は代わりに適切に修正する）。

更に、図７について説明する。隅柱５６は、各ベース板５２の反対端部から上方に延在し、４つの隅柱の各々は、プリントバーシャーシの印刷位置でプリントバーシャーシ２００に対して基準となる上基準面５８を有する。対向するベース板５２の隅柱５６間で縦方向に延在する細長い側板６０により、支持シャーシ５０の構造的剛性を与える。保守シャーシ１００（図８）の引き出しスライド１０５との摺動係合のために、対向する引き出しレール６２を各側板６０に沿って縦方向に装着する。更に、スピットンバー６４の対は、ベース板５２間で縦方向に延在し、スピットンバーは、プリントバーシャーシ２００の各プリントヘッドとの整列のために切り欠き５４間に位置決めされる。各スピットンバー６４は、各プリントヘッドからの吐出インクを収容するためのスピットン部分６６を有する。スピットンバー６４は、ベース板５２の１つに位置決めされたカムアクチュエータ６８を介して高さ調整可能であり、２０１７年９月２６日に出願の米国仮特許出願第６２／５６３，５８４号明細書（その内容が参照により本明細書に援用される）に記載のように、印刷中に印刷ゾーンの安定性を与えるために、ローラー５と一緒にスピットンバー６４を使用し得る。

図８について説明する。保守シャーシ１００は、前端部及び後端部ブラケット１０２及び１０４を介して相互接続された縦側部パネル１０１の対を含む引き出しの形態をとる。支持シャーシ５０の引き出しレール６２との摺動係合のために、引き出しスライド１０５を各側部パネル１０１の外面に装着し、これにより摺動機構を形成する。各側部パネル１０１から外方に延在し、支持シャーシ５０の相補部に係合されるばね仕掛けの留め具１０７を介して印刷するために、この摺動機構をロックし得る。留め具１０７を外すと、図５及び図６に関連して上述のように、保守シャーシ１００は、支持シャーシ５０に対して後方又は前方に摺動することができる。

第１及び第２の保守モジュール１１５を側部パネルの対向する内面に取り付ける（各保守モジュール１１５は、米国特許第１０，０７６，９１７号明細書に開示の保守モジュールと同一であり、以下でより詳細に説明される）。ずれた第１及び第２のプリントヘッドを保守するために、第１及び第２の保守モジュール１１５を位置決めし、プリントヘッドの間隔を最小限にするために、第１及び第２の保守モジュール１１５を互いに１８０度回転させる。

各端部ブラケット１０２及び１０４は、端部ブラケットに固定して装着されている、上方に延在する案内レール１０８の対及び案内レール間の中央に位置決めされた下部昇降ブラケット１１１を有する。更に、後端部ブラケット１０４は、プリントヘッドに接続された様々なインク及び電線を収集するケーブル管路１１２を含むケーブル支持ブラケット１１０を保持する。

図３～図６に最も良く示すように、下部昇降ブラケット１１１は、保守シャーシ１００と、プリントバーシャーシの上部昇降ブラケット２０２との間に延在するピストン昇降機構１１３を支持する。インクジェットモジュール１０の反対端部におけるピストン昇降機構１１３は、典型的に、プリントバーシャーシ２００の同期上昇及び下降のために共通液圧システム（図示せず）を介して液圧作動される。液圧ピストン機構をここで示すが、他の昇降機構（例えば、ワイヤ及び滑車機構、ラックアンドピニオン機構、はさみ機構など）は、当業者の範囲内にあることが理解される。

図９について説明する。プリントバーシャーシ２００は、対向する端部パネル２０６間に延在する縦装着パネル２０４の対を有する細長いフレームを含む。装着パネル２０４の対向する内面に固定して装着されたそれぞれの第１及び第２の印刷モジュール搬送台２０７を介して、第１及び第２の印刷モジュール２１５をプリントバーシャーシ２００に装着する。各印刷モジュール２１５は、各印刷モジュール搬送台２０７に摺動可能に収容され、搬送台の下入れ子部分２０９に対して基準となる（各印刷モジュール２１５は、米国特許第１０，０７６，９１７号明細書に開示の印刷モジュールと同一であり、以下でより詳細に説明される）。本明細書に記載の実施形態は、印刷モジュール２１５（及び対応する保守モジュール１１５）の対を有するが、他の実施形態において、プリントバーシャーシ２００は、１つのみの印刷モジュール又は互い違いの重複配置で３つ以上の印刷モジュールを含み得ることが容易に分かる。従って、インクジェットモジュール１０を任意の必要な印刷幅のために構成し得る。

更に、図９について説明する。プリントバーシャーシ２００の各端部パネル２０６は、ピストン昇降機構１１３との係合のための上部昇降ブラケット２０２、支持シャーシ５０から離れて横方向にプリントバーシャーシ及び保守シャーシ１００を手動で摺動させるハンドル２２０並びに保守シャーシ１００に向かって下方に延在する脚２２２の対を含む。脚２２２の各対は、保守シャーシ１００の対向する案内レール１０８と係合される、回転可能に装着されたころ軸受２２４の対向する組（各組で２つ）を有する。従って、ピストン昇降機構１１３と一緒に、ころ軸受２２４及び対応する案内レール１０８の４つの組は、保守シャーシ１００に対するプリントバーシャーシ２００の昇降可能装着を与える。更に、各案内レール１０８の一部を収容するために、ころ軸受２２４に溝を付け、これにより、支持シャーシ５０から離れる横方向の摺動移動中、プリントバーシャーシ２００が保守シャーシ１００に固定されることを保証する。

更に、各脚２２２は、各突起に垂直にネジ装着された高さ調整可能ピン２２８を有する、外方に突出する突起２２６を含む（プリントバーシャーシ２００の各隅に１つのピン）。各ピン２２８の下面を印刷位置で支持シャーシ５０の対応する基準面５８に係合させる（図３）。従って、好都合には、高さ調整可能ピンは、プリントヘッド－紙－間隔（ＰＰＳ）を制御し、インクジェットモジュール１０をローラーシャフト７に固定して装着すると、異なる媒体厚さに対して現場で調整可能である。ネジ装着されたピン２２８は、全ての４つのピンを等しい高さに簡便に調整するために較正戻り止めを含み得る。有利には、複数のインクジェットモジュールの整列を最適化し、ＰＰＳの精密制御を行い、更にＰＰＳ調整のためにアクセスする準備を行うために、ピン２２８をインクジェットモジュール１０において最大限に離間させる。

図１０Ａ及び図１０Ｂについて説明する。代替の実施形態において、プリントバーシャーシ２００は、支持シャーシ５０との確実な基準係合にプリントバーシャーシを付勢する磁石７０の対を含む。インクジェットモジュール１０における高感度構成要素に損傷を与える可能性がある過度の衝撃を回避するために、プリントバーシャーシ２００の緩やかな下降が一般的に昇降機構に必要である。しかし、プリントバーシャーシの垂直走行の最後に、プリントバーシャーシ２００は、各基準ピン２２８を対応する基準面５８に適切に係合させることを保証するのに十分な力を依然として必要とする。十分な力がなければ、１つ又は複数の基準ピン２２８は、適切に係合しないことがあり、その結果、小さい、更に望ましくない印刷アーチファクトになる。従って、垂直走行の最後に向かう磁力は、確実な基準となるために必要な力を与える。図１０Ｂに最も良く示すように、支持シャーシ５０の上面に固定された対応する強磁性（例えば、鋼）パッド７２を磁気的に引き付けるために、希土類磁石７０の対の各々をプリントバーシャーシ２００に調整可能に装着する。プリントバーシャーシ２００の下降位置では、磁石７０は、２ｍｍ未満又は１ｍｍ未満の典型的な間隔でパッド７２から離間される。この間隔は、全基準ピン２２８が下降位置で対応する基準面５８と確実に基準係合していることを保証するのに十分な引力を与える。磁石７０のための高さ調整可能台７４により、単純なネジ調整を介して最適間隔を現場で設定することができる。

印刷モジュール２１５
完全を期すために、ここで、印刷モジュール２１５について、図１１～図１３を参照してより詳細に説明する。印刷モジュール２１５は、プリントヘッド２１６を含む交換可能プリントヘッドカートリッジ２５２に係合された供給モジュール２５０を含む。プリントヘッドカートリッジ２５２は、例えば、米国特許第９，９５０，５２７号明細書（その内容が参照により本明細書に援用される）に記載のタイプのものであり得る。

供給モジュール２５０は、電力及びデータをプリントヘッド２１６に供給する電子回路を収納する本体２５４を含む。プリントバーシャーシ２００の印刷モジュール搬送台２０７の１つにユーザが容易に取り外して挿入するために、印刷モジュールハンドル２５５は、本体２５４の上部から延在する。

本体２５４の横に、本体の対向する側壁に位置決めされたインク入口モジュール２５６及びインク出口モジュール２５８が配置されている。インク入口モジュール及びインク出口モジュールの各々は、プリントヘッドカートリッジ２５２の相補的入口及び出口連結器２６１及び２６３に係合された各インク連結器２５７及び２５９を有する。インク入口モジュール２５６を介してインク送出システム（図示せず）からプリントヘッドカートリッジ２５２にインクを供給し、インク出口モジュール２５８を介してインク送出システムに戻ってインクを循環させる。

インク入口モジュール２５６及びインク出口モジュール２５８は、それぞれプリントヘッドカートリッジ２５２に向かって且つプリントヘッドカートリッジ２５２から離れて、本体２５４に対して独立して摺動可能に移動可能である。インク入口及び出口モジュール２５６及び２５８の摺動移動は、供給モジュール２５０からプリントヘッドカートリッジ２５２の流体連結及び分離を可能にする。各インク入口及び出口モジュール２５６及び２５８は、モジュールの摺動移動を作動させるレバー２６５の形態で各アクチュエータを有する。各レバー２６５は、プリントヘッド２１６に対して垂直な軸の周りを回転し、ピニオン２８１の対に動作可能に接続される。ピニオン２８１の回転は、上方に延在し、本体に対して固定して装着された相補的ラック２８３との係合を介して、本体２５４に対する入口及び出口モジュール２５６及び２５８の移動の横方向摺動を引き起こす。このレバー配置は、印刷モジュール２１５の全幅を最小限にする。図１１及び図１３に示すように、インク入口モジュール２５６及びインク出口モジュール２５８の両方を下降させ、プリントヘッドカートリッジ２５２を供給モジュール２５０と流体的に連結する。図１２に示すように、インク入口モジュール２５６及びインク出口モジュール２５８の両方を上昇させ、プリントヘッドカートリッジ２５２を供給モジュール２５０から流体的に分離する。

更に、図１２について説明する。供給モジュール２５０は、本体２５４の下部から延在する締め付け板２６６を有する。更に、本体２５４の下部は、プリントヘッドカートリッジを供給モジュール２５０に連結した場合、プリントヘッドカートリッジ２５２上の接点（図示せず）の相補的列を介して電力及びデータをプリントヘッド２１６に供給する電気接点２６７の列を有する。

位置決めピン２６８の組は、インク入口及び出口モジュール２５６及び２５８の摺動移動方向に対して垂直に締め付け板２６６から延在する。プリントヘッドカートリッジ２５２を設置するために、各位置決めピン２６８を、プリントヘッドカートリッジ２５２に画定された相補的開口部２７０に整列させて収容する。プリントヘッドカートリッジ２５２を、締め付け板２６６に向かって位置決めピン２６８の方向に摺動させる。プリントヘッドカートリッジ２５２を位置決めピン２６８に係合させると、ヒンジ２７１を介して本体２５４に接続されたヒンジ締め付け具２７３を下方に揺動させて、プリントヘッドカートリッジ２５２を締め付け板に締め付ける。プリントヘッドカートリッジ２５２を締結具２７２によって適所にヒンジ締め付け具２７３にロックする。最後に、レバー２６５の作動を介してインク入口及び出口モジュール２５６及び２５８を下方に摺動させて、プリントヘッドカートリッジ２５２を供給モジュール２５０と流体的に連結する。逆の工程を使用して、プリントヘッドカートリッジ２５２を供給モジュール２５２から取り外す。記載のように、手動の取り外し及び挿入工程を数分以内において、デジタルプレスにおける休止時間の最小損失でユーザによって容易且つ清潔に実行することができる。

インク供給モジュール２５６は、インク送出システム（図示せず）の入口線から調整圧力でインクを受け取るように構成される。本発明で使用される印刷モジュール２１５と関連して用いる適切なインク送出システムは、米国特許出願公開第２０１７／０３１３０９６号明細書（その内容が参照により本明細書に援用される）に記載されている。インク入口モジュール２５６は、入口線２７５を介してインク容器（図示せず）からインクを受け取る入口ポート２７４を有する一方、インク出口モジュール２５８は、出口線２７７を介してインク容器にインクを戻す出口ポート２７６を有する。

インク入口及び出口モジュール２５６及び２５８は、例えば、プリントヘッド２１６における局所圧力調整を行い、インク圧力変動を抑制し、プリントヘッドの始動及び停止動作を可能にし、移送のためにプリントヘッドを隔離する様々な構成要素を別々に収納する。図１３では、インク入口モジュールの特定の構成要素を見せるためにカバーを取り外した状態でインク入口モジュール２５６を示す。例えば、プリントヘッド２１６における局所圧力を制御する制御弁２７９にフィードバックを与えるインク圧力センサー及びマイクロプロセッサを有する制御ＰＣＢ２７８を示す。これらの構成要素及び他の構成要素をインク入口及び出口モジュール２５６及び２５８に収納し得ることが分かる。

保守モジュール１１５
完全を期すために、ここで、保守モジュール１１５について、図１４及び図１５を参照してより詳細に説明する。各保守モジュール１１５は、保守シャーシ１００に固定して装着され、各印刷モジュール２１５がそれぞれ印刷位置と保守位置との間で伸縮することができる空間を画定する。従って、印刷位置において、各プリントヘッド２１６を、媒体供給シャーシ３のローラー５によって支持された媒体ウェブから適切な間隔で位置決めする。

図１４及び図１５について説明する。各保守モジュール１１５は、各印刷モジュール２１５の２つの側面を包み込むように配置された大体Ｌ形フレーム１２０を有する。Ｌ形フレーム１２０は、印刷モジュール２１５の１つの長さ寸法と平行に延在する長脚１１７及び印刷モジュールの幅寸法と平行に延在する１つの短脚１１９を有する。各保守モジュール１１５のＬ形フレーム１２０は、保守モジュールの小型配置を可能にする。

保守モジュール１１５のＬ形フレーム１２０は、ベース板１１８Ａから上方に延在する短い側板１１８Ｂ及び長い側板１１８Ｃを有するベース板１１８Ａを含む。短脚１１９は、短い側板１１８Ｂ及びベース板１１８Ａの対応する部分を含み、長脚１１７は、長い側板１１８Ｃ及びベース板１１８Ａの対応する部分を含む。Ｌ形フレーム１２０は、各プリントヘッド２１６を拭き取るワイパー１２２及びプリントヘッドにキャップを付けるキャップ付け器１３０を収納する。

図１４に示すように、ワイパー１２２は、定位置又は停止位置にあり、これによりワイパーをＬ形フレーム１２０の短脚１１９内に位置決めする。図１５に示すように、キャップ付け器１３０は、定位置又は停止位置にあり、これによりキャップ付け器をＬ形フレーム１２０の長脚１１７内に位置決めする。

ワイパー１２２は、プリントヘッド２１６を拭き取るために印刷モジュール２１５の長さに沿って縦方向に移動するキャリッジ１２４に装着された拭き取り材料１２３（図１４に示す）を有するタイプのものである。長い側板１１８Ｃに固定され、フレーム１２０の長アーム１１９に沿って延在するカートリッジレール１２６に摺動係合される１つ又は複数のオーバーヘッドアーム１２５により、キャリッジ１２４を支持する。図１４において、キャリッジ１２４は、定位置から移動しており、縦方向拭き取り動作を経由して途中である。図１４において、キャップ付け器は、停止位置にあり、オーバーヘッドアーム１２５は、キャリッジ１２４の拭き取り移動中にキャップ付け器１３０にまたがることが分かり得る。双方向キャリッジモーター１２８及びベルト駆動機構１２９によって駆動される第１のエンドレスベルト１２７により、キャリッジ１２４を横断する。

適切な後退機構１４０によってプリントヘッド２１６で占有される空間からキャップ付け器を横方向に伸縮させるヒンジアーム１３２の対を介して、キャップ付け器１３０をＬ形フレーム１２０の長い側板１１８Ｃに装着する。図１５において、両方のアーム１３２を伸ばしながら、ワイパー１２２を定位置に停止した状態でキャップ付け器１３０をキャップ付け位置において示す。

キャップ付け動作の場合、プリントバーシャーシ２００を保守シャーシ１００から持ち上げ、最初に遷移位置に上昇させる。プリントバーシャーシ２００が最高遷移位置にある状態で各キャップ付け器１３０を伸ばし、次に各キャップ付け器の周辺シール１７６によって各プリントヘッド２１６にキャップを付けるように、プリントバーシャーシ２００を緩やかに保守位置に下降させる。逆の工程は、印刷位置に戻って印刷エンジン１を構成する。

同様に、拭き取り動作の場合、プリントバーシャーシ２００を保守シャーシ１００から持ち上げ、最初に遷移位置に上昇させる。プリントバーシャーシ２００が最高遷移位置にある状態で各ワイパー１２２を各プリントヘッド２１６の下に移動させ、ワイパーを各プリントヘッドに係合させるように、プリントバーを緩やかに保守位置に下降させる。典型的に、プリントバーシャーシ２００を下降させた場合、寛大な許容範囲を可能にするために拭き取り材料１２３を弾性的に装着する。ワイパー１２２がプリントヘッド２１６に係合されると、プリントヘッドのノズル面からインク及び／又はごみを拭き取るために、キャリッジ１２４をプリントヘッドに沿って縦方向に横断する。

上述から、本発明は、インクジェットモジュールを比較的低コストのモジュラー印刷システムで配置することができ、その結果、ＯＥＭの統合、開発及び商用化コストを最小限に抑える一方、インクジェットモジュールの数及び配置に関する多用性を可能にする。

本発明は、ごく一例として説明されており、添付の特許請求の範囲で定義される本発明の範囲内で詳細の修正形態がなされ得ることが理解される。

Claims (11)

1. 統合インクジェットモジュールにおいて、
   印刷媒体を搬送する媒体供給経路の両側に設けられた媒体供給シャーシに固定して装着するように構成された支持シャーシと、
   前記支持シャーシに摺動可能に装着された保守シャーシと、
   前記保守シャーシに昇降可能に装着されたプリントバーシャーシであって、前記プリントバーシャーシに装着された１つ又は複数のインクジェットプリントヘッドを有するプリントバーシャーシと
   を含み、
   前記保守シャーシは、前記支持シャーシに対して横方向に摺動可能であり、
   前記プリントバーシャーシは、前記保守シャーシの摺動方向において前記保守シャーシに固定されており、
   前記支持シャーシは、前記プリントバーシャーシに対して基準となる複数の基準面を含むことを特徴とするインクジェットモジュール。
2. 請求項１に記載のインクジェットモジュールにおいて、前記支持シャーシは、前記媒体供給シャーシの固定ローラーシャフトに前記インクジェットモジュールを装着するように構成された切り欠きを画定するベースを有することを特徴とするインクジェットモジュール。
3. 請求項２に記載のインクジェットモジュールにおいて、各切り欠きは、前記固定ローラーシャフトに固定されている前記支持シャーシを締め付けるためのそれぞれの締め付け具を有することを特徴とするインクジェットモジュール。
4. 請求項１に記載のインクジェットモジュールにおいて、前記支持シャーシは、前記インクジェットプリントヘッドからの吐出インクを収容するための１つ又は複数のスピットンを含むことを特徴とするインクジェットモジュール。
5. 請求項１に記載のインクジェットモジュールにおいて、前記プリントバーシャーシは、前記支持シャーシの前記基準面に向かって突出する複数のピンを含むことを特徴とするインクジェットモジュール。
6. 請求項５に記載のインクジェットモジュールにおいて、前記ピンは、高さ調整可能であることを特徴とするインクジェットモジュール。
7. 請求項１に記載のインクジェットモジュールにおいて、前記保守シャーシは、前記プリントバーシャーシの前記１つ又は複数のプリントヘッドに対応する１つ又は複数の保守モジュールを含むことを特徴とするインクジェットモジュール。
8. 請求項１に記載のインクジェットモジュールにおいて、前記保守シャーシは、双方向摺動機構を介して前記支持シャーシに装着されることを特徴とするインクジェットモジュール。
9. 請求項８に記載のインクジェットモジュールにおいて、前記保守シャーシは、前記保守シャーシ及びプリントバーシャーシを印刷位置にロックするための留め具を含むことを特徴とするインクジェットモジュール。
10. 請求項１に記載のインクジェットモジュールにおいて、前記プリントバーシャーシは、前記保守シャーシの摺動移動を行うためのハンドルを含むことを特徴とするインクジェットモジュール。
11. 印刷システムにおいて、
    印刷媒体を搬送する媒体供給経路の両側に設けられた媒体供給シャーシと、
    前記媒体供給シャーシに装着されている、請求項１に記載の１つ又は複数のインクジェットモジュールと
    を含むことを特徴とする印刷システム。

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