特許 7111805 拡張可能なプリンタのための一体型インクジェットモジュール

(19)【発行国】日本国特許庁(JP)

(12)【公報種別】特許公報(B2)

(11)【特許番号】

(24)【登録日】2022-07-25

(45)【発行日】2022-08-02

(54)【発明の名称】拡張可能なプリンタのための一体型インクジェットモジュール

(51)【国際特許分類】

   B41J 2/165 20060101AFI20220726BHJP

   B41J 2/01 20060101ALI20220726BHJP

   B41J 25/304 20060101ALI20220726BHJP

【ＦＩ】

B41J2/165 301

B41J2/01 307

B41J25/304 U

B41J2/165 207

【請求項の数】 12

(21)【出願番号】P 2020514700

(86)(22)【出願日】2018-09-17

(65)【公表番号】

(43)【公表日】2020-12-24

(86)【国際出願番号】 EP2018075109

(87)【国際公開番号】W WO2019076560

(87)【国際公開日】2019-04-25

【審査請求日】2021-09-13

(31)【優先権主張番号】62/574,704

(32)【優先日】2017-10-19

(33)【優先権主張国・地域又は機関】US

(73)【特許権者】

【識別番号】512193425

【氏名又は名称】メムジェット テクノロジー リミテッド

(74)【代理人】

【識別番号】110001302

【氏名又は名称】特許業務法人北青山インターナショナル

(72)【発明者】

【氏名】プロファカ，マーク

【審査官】井出 元晴

(56)【参考文献】

【文献】特開２０１２－１５７９８９（ＪＰ，Ａ）

【文献】特開２０１２－１５７９８８（ＪＰ，Ａ）

【文献】特開２０１２－１８３７６６（ＪＰ，Ａ）

【文献】特表２０１６－５３８１５７（ＪＰ，Ａ）

【文献】特表２０１３－５３９７２２（ＪＰ，Ａ）

【文献】特開２００５－２５４７９７（ＪＰ，Ａ）

【文献】特開２０１１－２３０３７４（ＪＰ，Ａ）

【文献】特開２０１０－１６７６１１（ＪＰ，Ａ）

【文献】特開２００９－１３２０２６（ＪＰ，Ａ）

【文献】米国特許出願公開第２００９／０２３７４４３（ＵＳ，Ａ１）

【文献】米国特許出願公開第２０１５／０１３８２７２（ＵＳ，Ａ１）

【文献】米国特許出願公開第２００９／０２９５８７２（ＵＳ，Ａ１）

(58)【調査した分野】(Int.Cl.，ＤＢ名)

Ｂ４１Ｊ ２／０１－２／２１５

Ｂ４１Ｊ ２５／３０４

(57)【特許請求の範囲】

【請求項1】

一体型インクジェットモジュールにおいて、
第１及び第２の対向するエンドブラケットと、
前記エンドブラケットの間に非対称に位置付けられており、細長いプリントヘッドを備える単一のプリントモジュールと、
前記プリントヘッドを長手方向に拭くために構成されたワイパキャリッジと、
前記プリントモジュールを支持し、前記第１のエンドブラケットと前記第２のエンドブラケットとの間に取り付けられており、前記第１及び第２のエンドブラケットに対して摺動可能に持ち上げ可能であるプリントモジュールキャリアと
を備え、
前記ワイパキャリッジが、待機位置において、前記プリントモジュールの第１の端部と前記第１のエンドブラケットとの間に位置付けられており、
前記プリントモジュールキャリアが、前記待機位置において前記ワイパキャリッジの上に橋を架ける取付けアームを備える
ことを特徴とするインクジェットモジュール。

【請求項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、
前記プリントモジュールキャリアを昇降させるためのリフト機構
をさらに備える
ことを特徴とするインクジェットモジュール。

【請求項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、
前記リフト機構が、ラックアンドピニオン機構を備える
ことを特徴とするインクジェットモジュール。

【請求項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、
前記プリントモジュールキャリアが、前記第１のエンドブラケットの第１のガイドレールと前記第２のエンドブラケットの第２のガイドレールとの間に摺動可能に係合される
ことを特徴とするインクジェットモジュール。

【請求項5】

請求項４に記載のインクジェットモジュールにおいて、
前記プリントモジュールキャリアが、前記プリントモジュールを受け入れるためのスリーブと、それぞれのガイドレールと係合する取付けブラケットの対とを備え、
第１の取付けブラケットが、前記ワイパキャリッジの上に橋を架ける前記取付けアームを介して前記スリーブに接続される
ことを特徴とするインクジェットモジュール。

【請求項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、
前記取付けブラケットが、前記第１及び第２のガイドレールと係合するための１つ又は複数のローラベアリングを備える
ことを特徴とするインクジェットモジュール。

【請求項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、
前記プリントモジュールの１つの長手方向縁に沿って延びるキャッパ
をさらに備える
ことを特徴とするインクジェットモジュール。

【請求項8】

請求項７に記載のインクジェットモジュールにおいて、
前記キャッパが、前記プリントヘッドの方へ且つ前記プリントヘッドから離れる方に往復移動可能である
ことを特徴とするインクジェットモジュール。

【請求項9】

請求項１に記載のインクジェットモジュールにおいて、
前記第１のエンドブラケットと前記第２のエンドブラケットとの間に接続されたプラテン又はスピトゥーン構造
をさらに備える
ことを特徴とするインクジェットモジュール。

【請求項10】

プリントエンジンにおいて、
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を有するプリントシャーシ
を備える
ことを特徴とするプリントエンジン。

【請求項11】

請求項１０に記載のプリントエンジンにおいて、
前記インクジェットモジュールが、媒体送り方向に沿って整列する
ことを特徴とするプリントエンジン。

【請求項12】

請求項１０に記載のプリントエンジンにおいて、
各インクジェットモジュールのそれぞれのプリントモジュールが、前記プリントシャーシに対して独立して持ち上げ可能である
ことを特徴とするプリントエンジン。

【発明の詳細な説明】

【技術分野】

【0001】

本発明は、デジタルインクジェットプレスのためのプリントエンジン及び一体型インクジェットモジュールに関する。これは主に、ショートランプリントジョブに適した低コストのデジタルインクジェットプレスにインクジェットモジュールのアレイを一体化するために開発された。

【背景技術】

【0002】

Ｍｅｍｊｅｔ（登録商標）技術を採用し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、及びワイドフォーマットプリンタを含む多くの異なる印刷フォーマットで市販されている。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つ又は複数の固定式インクジェットプリントヘッドカートリッジを含む。たとえば、デスクトップラベルプリンタは、単一のユーザが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、媒体送り方向に沿って整列された複数のユーザが交換可能なモノクロプリントヘッドカートリッジを含み、ワイドフォーマットプリンタは、幅広いフォーマットのページ幅全体に広がるように千鳥形オーバーラップ構成における複数のユーザが交換可能なプリントヘッドカートリッジを含む。

【0003】

その内容が参照により本明細書に組み込まれる、２０１７年５月１日に出願された米国特許出願第１５／５８２，９９８号明細書は、プリントモジュールのＮ×Ｍの２次元アレイを備える商用のページワイド印刷システムを記載している。モジュール式のコスト効率の高いキット形態において、Ｎ×Ｍアレイにおけるプリントヘッドの寸法及び数を選択する柔軟性をＯＥＭ顧客に与えることは、オフセット印刷システムが伝統的に提供してきた広範囲の商用デジタル印刷市場へのアクセスを可能にする。

【0004】

それにもかかわらず、拡張可能なページワイドアレイへのモジュールの一体化を簡単にすることがさらに望ましい。一体化を簡単にすることにより、開発時間は短くなり、デジタルインクジェットプリントプレスの商用化を望むＯＥＭのコストは低下する。

【発明の概要】

【0005】

第１の態様において、
第１及び第２の対向するエンドブラケットと、
エンドブラケットの間に非対称に位置付けられた単一のプリントモジュールと、
プリントモジュールのインクジェットプリントヘッドを維持するためのメンテナンスモジュールであって、メンテナンスモジュールがエンドブラケットの間に固定的に取り付けられたＬ字形フレームを備え、Ｌ字形フレームが、プリントモジュールの一方側に沿って延びる長い脚部と、プリントモジュールの第１の端部と第１のエンドブラケットとの間に位置付けられた短い脚部とを有する、メンテナンスモジュールと
を備え、
プリントモジュールが、エンドブラケットに対して摺動可能に持ち上げ可能であり、
長い脚部が、プリントヘッドに蓋をするために横方向に伸長可能なキャッパを含み、
短い脚部が、プリントヘッドを拭くために長手方向に移動可能なワイパキャリッジを含む、
拡張可能なインクジェットプリンタのための一体型インクジェットモジュールが提供される。

【0006】

好ましくは、プリントモジュールのプリントヘッドは、印刷位置とメンテナンス位置との間でそれぞれＬ字形フレームによって画定された空間を通って前進及び後退する。

【0007】

好ましくは、Ｌ字形フレームは、プリントモジュールの長手方向の一方側及び第１の端部のまわりのみ巻かれる。

【0008】

好ましくは、インクジェットモジュールは、
プリントモジュールキャリアと、
プリントモジュールキャリアを昇降させるためのリフト機構と
をさらに備える。

【0009】

好ましくは、プリントモジュールキャリアは、第１のエンドブラケットの第１のガイドレールと第２のエンドブラケットの第２のガイドレールとの間に摺動可能に係合される。

【0010】

好ましくは、プリントモジュールキャリアは、プリントモジュールを受け入れるためのスリーブと、スリーブに接続された取付けブラケットの対とを備え、各取付けブラケットは、それぞれのガイドレールと係合される。

【0011】

好ましくは、取付けブラケットは、第１及び第２のガイドレールと係合するための１つ又は複数のローラベアリングを備える。

【0012】

好ましくは、第１の取付けブラケットは、ワイパキャリッジの上に橋を架ける取付けアームを介してスリーブに接続される。

【0013】

好ましくは、リフト機構は、プリントモジュールキャリアのそれぞれのラックと係合する１つ又は複数のピニオンを備える。

【0014】

好ましくは、インクジェットモジュールは、インクジェットモジュールの後面にケーブル支持体をさらに備える。

【0015】

いくつかの実施形態において、インクジェットモジュールは、第１のエンドブラケットと第２のエンドブラケットとの間に接続されたプラテン又はスピトゥーン構造をさらに備える。

【0016】

さらなる態様において、上記のような１つ又は複数のインクジェットモジュールを備えるプリントエンジンが提供される。

【0017】

第２の態様において、
第１及び第２の対向するエンドブラケットと、
エンドブラケットの間に非対称に位置付けられており、細長いプリントヘッドを備える単一のプリントモジュールと、
プリントモジュールの第１の端部と第１のエンドブラケットとの間に位置付けられて、プリントヘッドを長手方向に拭くために構成されたワイパキャリッジと、
プリントモジュールを支持し、第１のエンドブラケットと第２のエンドブラケットとの間に取り付けられ、ワイパキャリッジの上に橋を架ける取付けアームを備えるプリントモジュールキャリアと
を備え、
プリントモジュールキャリアが、第１及び第２のエンドブラケットに対して摺動可能に持ち上げ可能である、
一体型インクジェットモジュールが提供される。

【0018】

好ましくは、インクジェットモジュールは、プリントモジュールキャリアを昇降させるためのリフト機構を備える。

【0019】

好ましくは、リフト機構は、ラックアンドピニオン機構を備える。

【0020】

好ましくは、プリントモジュールキャリアは、第１のエンドブラケットの第１のガイドレールと第２のエンドブラケットの第２のガイドレールとの間に摺動可能に係合される。

【0021】

好ましくは、取付けブラケットは、第１及び第２のガイドレールと係合するための１つ又は複数のローラベアリングを備える。

【0022】

好ましくは、プリントモジュールキャリアは、プリントモジュールを受け入れるためのスリーブと、それぞれのガイドレールと係合する取付けブラケットの対とを備え、第１の取付けブラケットは、ワイパキャリッジの上に橋を架ける取付けアームを介してスリーブに接続される。

【0023】

好ましくは、インクジェットモジュールは、プリントモジュールの１つの長手方向縁に沿って延びるキャッパをさらに備える。

【0024】

好ましくは、キャッパは、プリントヘッドの方へ且つプリントヘッドから離れる方に往復移動可能である。

【0025】

第３の態様において、
第１及び第２の対向するエンドブラケットと、
エンドブラケットに対してプリントモジュールを昇降させるために、エンドブラケットの間に摺動可能に取り付けられ、前面と、後面と、プリントモジュールの下面に位置付けられた細長いプリントヘッドとを有するプリントモジュールと、
プリントモジュールに接続された複数の横方向に配置されたケーブルを備えるケーブルアレイと
を備え、
ケーブルアレイのケーブルが、プリントモジュールの後面と平行な共通平面において延び、外側ケーブルが内側ケーブルよりも長いような湾曲経路に従う、
インクジェットモジュールが提供される。

【0026】

好ましくは、インクジェットモジュールは、ケーブルアレイの少なくとも一部を支持するためのケーブルポケットを備える。

【0027】

好ましくは、ケーブルポケットは、エンドブラケットの間に固定的に取り付けられ、プリントモジュールの後面と平行なバックプレートを備える。

【0028】

好ましくは、複数のケーブルは、電気ケーブル及び流体ラインの１つ又は複数を備える。

【0029】

好ましくは、ケーブルアレイは、プリントモジュールの下降位置に対応する第１の構成と上昇位置に対応する第２の構成との間で曲がる。

【0030】

好ましくは、ケーブルアレイは、プリントモジュールの上部から、第２のエンドブラケットに向かい、屈曲部のまわりでインクジェットモジュールの下部に向かい、その後、第１のエンドブラケットに向かう経路に従う。

【0031】

さらなる態様において、その上に取り付けられた上記のような複数のインクジェットモジュールを有するプリントシャーシを備えるプリントエンジンが提供される。

【0032】

好ましくは、プリントシャーシは、インクジェットモジュールのケーブルアレイを受け入れるためにその一方側に沿って延びるケーブルトレイを備える。

【0033】

好ましくは、ケーブルトレイは、媒体送り方向と平行に延びる。

【0034】

好ましくは、プリントモジュールは、媒体送り方向に沿って互いに整列する。

【0035】

好ましくは、プリントエンジンには、オーバーヘッドケーブルがない。

【0036】

本明細書で使用される場合、「インク」という用語は、インクジェットプリントヘッドから印刷することができる何れかの印刷流体を意味すると解釈される。インクは、着色剤を含有してもよく、含有しなくてもよい。したがって、「インク」という用語は、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（たとえば、プレコート剤及び仕上げ剤）、３Ｄ印刷流体などを含むことができる。

【0037】

本明細書で使用される場合、「取り付けられた」という用語は、直接取付け及び介在部品を介した間接取付けの両方を含む。

【図面の簡単な説明】

【0038】

ここで、添付図面を参照して本発明の実施形態を単に例として記載する。

【0039】

【図1】図１は、閉位置にある、複数のインクジェットモジュールを有するプリントエンジンの斜視図である。

【図2】図２は、開位置にある、図１に示されたプリントエンジンの斜視図である。

【図3】図３は、印刷位置にある、インクジェットモジュールの正面斜視図である。

【図4】図４は、メンテナンス位置にある、図３に示された正面斜視図インクジェットモジュールである。

【図5】図５は、インクジェットモジュールの背面斜視図であり、プリントモジュールキャリア及びケーブルポケットが取り外されている。

【図6】図６は、正面斜視図インクジェットモジュールであり、プリントモジュールキャリアが取り外されている。

【図7】図７は、プリントモジュールを保持するプリントモジュールキャリアの正面斜視図である。

【図8】図８は、図７に示されたプリントモジュールキャリアの背面斜視図である。

【図9】図９は、インクジェットモジュールの正面斜視図であり、プリントモジュールがそのスリーブから持ち上げられて、取り外されている。

【図10】図１０は、ケーブルアレイを有するインクジェットモジュールの背面斜視図である。

【図11】図１１は、ケーブルトレイを示すプリントエンジンの斜視図である。

【図12】図１２は、プリントヘッドを拭いている間の、インクジェットモジュールの底面斜視図である。

【図13】図１３は、プリントヘッドに蓋をしている間の、インクジェットモジュールの底面斜視図である。

【図14】図１４は、プリントヘッドを拭いている間の、メンテナンスモジュールの斜視図である。

【図15】図１５は、プリントヘッドに蓋をしている間の、メンテナンスモジュールの斜視図である。

【図16】図１６は、プリントモジュールの斜視図である。

【図17】図１７は、プリントモジュールの斜視図であり、プリントヘッドカートリッジが切り離されている。

【図18】図１８は、プリントモジュールのインク入口モジュールを示す。

【図19】図１９は、印刷位置にある、代替的なインクジェットモジュールを示す。

【図20】図２０は、メンテナンス位置にある、代替的なインクジェットモジュールを示す。

【図21】図２１は、プリントモジュールの上昇位置及び下降位置におけるケーブルアレイ構成を示す。

【発明を実施するための形態】

【0040】

プリントエンジン
図１及び２を参照すると、媒体ウェブ上へのフルカラー印刷のためのプリントエンジン１が示されている。プリントエンジン１は、個別の顧客の要求を満たすデジタルインクジェットプレスへのＯＥＭカスタマイゼーションのために設計される。プリントエンジン１は、対向する支持シャーシ側板１４の間に回転可能に取り付けられたガイドローラ１２のセットを有する媒体支持シャーシ１０を備える。ガイドローラ１２は、印刷中、媒体ウェブに張力をかけるのに最適である、湾曲した（凸状の）媒体送り経路を画定するように配置される。従来のオフセット印刷機（図示せず）で典型的に使用されるような媒体送り機構は、ガイドローラ１２のセットの下に位置付けられた入力ローラ１５の方へ、その後、適切な張力の下でプリントエンジン１から離れるように媒体ウェブを送るために使用されてもよい。

【0041】

プリントシャーシ５０は、媒体支持シャーシ１０上に取り付けられ、第１のシャフト５４及び第２のシャフト５６を介して両端部で接続された対向するプリントシャーシ側板５２の対を備える。第１のシャフト５４は、媒体支持シャーシ１０に対してプリントシャーシ５０を旋回させるための旋回軸を画定する。この取付け方法により、プリントシャーシ５０が閉位置（図１）と開位置（図２）との間で旋回することが可能になる。開位置では、ガイドローラ１２及び媒体ウェブに容易にアクセスでき、媒体ウェブをプリントエンジン１に通すことができる、又は、必要に応じて媒体ウェブにアクセスすることができる。プリントシャーシ５０の旋回は、媒体支持シャーシ１０をプリントシャーシの第２のシャフト５６に連結するピストン機構１８の対によって作動する。ピストン機構１８の作動によってピストンロッド１９が伸び、プリントシャーシ５０は媒体支持シャーシ１０から離れる図２に示される開位置に旋回する。

【0042】

プリントシャーシ５０は、プリントシャーシ側板５２の間に固定的に取り付けられて、プリントエンジン１の長さに沿って整列する４つの一体型インクジェットモジュール１００を支持する。インクジェットモジュール１００は、ガイドローラ１２によって画定される湾曲した媒体送り経路に対して半径方向に取り付けられる。各インクジェットモジュール１００は、印刷し、コンパクトな完全に一体化されたアセンブリの固定されたページワイドプリントヘッドに蓋をし、保守するために必要なすべての構成要素を備える自己完結型ユニットである。図１に示されるように、インクジェットモジュール１００は、媒体送り経路に沿って積み重ねられて、４色（シアン、マゼンタ、イエロー、及びブラック）のそれぞれのために拡張可能なページワイドアレイを提供する。しかしながら、より少ない又はより多い数のインクジェットモジュール１００がプリントエンジン１に採用されてもよい（たとえば、追加のスポットカラーインクジェットモジュール）ことが理解されるであろう。さらにまた、プリントエンジン１は、インクジェットモジュール１００の代替的な積層構成（たとえば、より広い媒体送り経路にわたる千鳥形の重なり合う構成）を採用してもよい。よって、インクジェットモジュール１００の一体型設計により、汎用的で拡張可能なプリントエンジンの容易な構造が可能になり、Ｎ×Ｍアレイにおいて任意の数のインクジェットモジュールを有する所望のプリントエンジンを提供することができる。

【0043】

インクジェットモジュール１００
図３～１８は、インクジェットモジュール１００並びにそのさまざまな構成要素を詳細に示す。最初に図３及び４を参照すると、各インクジェットモジュール１００は、第１のエンドブラケット１０２と、対向する第２のエンドブラケット１０４とを備え、それらは、インクジェットモジュールの主要構成要素である、インクジェットプリントヘッド２１６を有するプリントモジュール２００、及び、インクジェットプリントヘッド２１６を維持するためのメンテナンスモジュール１１５を支持して収容する。

【0044】

メンテナンスモジュール１１５は、エンドブラケット１０２の間に固定的に取り付けられるＬ字形フレーム１２０を有する。Ｌ字形フレーム１２０は、それぞれの第１のエンドブラケット１０２及び第２のエンドブラケット１０４に各端部で固定される長い脚部１１７を備え、それらは一緒に、インクジェットモジュール１００に構造的剛性及び支持を提供する（図５参照）。長い脚部１１７は、プリントモジュール２００の一方側に沿って長手方向に延び、一方、Ｌ字形フレームの短い脚部１１９は、プリントモジュールの第１の端部２０１と第１のエンドブラケット１０２との間に位置付けられるように、長い脚部から横方向に延びる。よって、プリントモジュール２００は、エンドブラケットの間に非対称に位置付けられ、第１のエンドブラケット１０２より第２のエンドブラケット１０４に比較的近い。

【0045】

プリントモジュール２００は、プリントヘッド２１６のメンテナンスを可能にするように、エンドブラケット１０２及び１０４、並びにＬ字形フレーム１２０に対して摺動可能に持ち上げ可能である。印刷位置（図３）では、プリントモジュール２００は、Ｌ字形フレーム１２０によって画定される空間を通って延びるように降ろされ、メンテナンス位置（図４）では、プリントモジュールは、プリントヘッドのキャッピング又は拭き取りを可能にするように持ち上げられている。メンテナンスモジュール１１５の長い脚部１１７は、プリントモジュール２００の方へ且つプリントモジュール２００から離れる方に横方向に伸長可能であるキャッパ１３０を収容し、一方、短い脚部１１９は、プリントヘッドを拭くためにプリントモジュールに沿って長手方向に移動可能であるワイパキャリッジ１２２を収容する。メンテナンスモジュール１１５のキャッピング及び拭き取り作業は、以下でさらに詳細に記載される。

【0046】

図７～９を参照すると、プリントモジュール２００は、プリントモジュールキャリア２０２と着脱可能に係合され、次に、プリントモジュールキャリアの摺動持ち上げ移動のためにエンドブラケット１０２及び１０４と摺動可能に係合される。プリントモジュールキャリア２０２は、その基部にプリントモジュール２００を基準設定するためのプリントヘッドネスト２１２を有するスリーブ２０７と、プリントヘッド２１６を交換するために上昇位置（図９）でプリントモジュールを係止するためのラッチ機構２０８とを備える。第１のスライダブラケット２０３Ａ及び第２のスライダブラケット２０３Ｂの対は、スリーブ２０７の両端部に接続され、それぞれ、第１のエンドブラケット１０２及び第２のエンドブラケット１０４（図４）の相補的なガイドレール１０５と摺動可能に係合される。第１のスライダブラケット２０３Ａは、スリーブの第１の側面から外向きに延びる取付けアーム２１０を介してスリーブ２０７に取り付けられ、一方、第２のスライダブラケット２０３Ｂは、スリーブの対向する第２の側面に直接取り付けられる。取付けアーム２１０は、プリントモジュール２００の一端で、その待機位置のワイパキャリッジ１２２の上に橋を架ける（図３）。

【0047】

各スライダブラケット２０３Ａ及び２０３Ｂは、そのそれぞれのガイドレール１０５に沿った摺動移動を容易にするために、その上に回転可能に取り付けられた複数の軸受２１３を有する。プリントモジュールキャリア２０２の移動は、ラックアンドピニオン機構の形態のリフト機構によってもたらされる。スライダブラケット２０３Ａ及び２０３Ｂはそれぞれ、インクジェットモジュール１００の相補的なピニオン１０６との歯状の係合のためのラック２１４を備える。ピニオン１０６は、第１のエンドブラケット１０２と第２のエンドブラケット１０４との間で延びる共通のピニオンシャフト１０８の各端部を中心に共に取り付けられる。ピニオンシャフト１０８は、リフトモータ１０９に作動可能に接続され、モータの作動により、ピニオンシャフトが回転し、ラックアンドピニオン係合を介してプリントモジュールキャリア２０２を持ち上げる又は引き下げる。リフトモータ１０９は、持ち上げ及び引下げ作用について可逆的であってもよく、或いは、ピニオンシャフト１０８は、一方向クラッチを介して取り付けられてもよく、そして、重力の下で下げられてもよい。

【0048】

図１０及び１１を参照すると、各インクジェットモジュール１００は、モジュールの後面に、ポケット１１０の形態のケーブル支持体を含む。ポケット１１０は、インクジェットモジュール１００の後面と平行な平面内に横方向に配置され、プリントモジュール２００の上部に接続される電気ケーブル及び／又は流体ラインのアレイ２１５を収容する。従来のエネルギチェーンとは対照的に、ケーブル配置は、プリントモジュール２００がそのメンテナンス位置と印刷位置との間で昇降するとき、ケーブルアレイ２１５の平面内での横曲げを可能とするように構成される（図２１は、プリントモジュール２００が印刷のために下降位置にある第１のケーブルアレイ構成２１５Ａ、及び、プリントモジュールがメンテナンスのために上昇位置にある第２のケーブルアレイ構成２１５Ｂを示す）。各インクジェットモジュール１００は、そのそれぞれの後部ポケット１１０に、それから、プリントシャーシ５０の一方側に沿って延びる共通のケーブルトレイ６０にケーブルアレイ２１５を送る。この配置により、プリントエンジン１のための従来のオーバーヘッドケーブル支持構造は必要なくなる。

【0049】

メンテナンスモジュール１１５
メンテナンスモジュール１１５は一般に、本出願人の、２０１７年５月１日に出願された「Ｐｒｉｎｔｅｒ ｈａｖｉｎｇ Ｌ－ｓｈａｐｅｄ ｍａｉｎｔｅｎａｎｃｅ ｍｏｄｕｌｅｓ ｆｏｒ ａ ｐｌｕｒａｌｉｔｙ ｏｆ ｐｒｉｎｔｈｅａｄｓ」と題される米国特許出願第１５／５８３，００６号明細書に記載されているようなものであり、その内容は参照により本明細書に組み込まれる。

【0050】

各メンテナンスモジュール１１５は、インクジェットモジュール１００のエンドブラケット１０２と１０４との間に固定的に取り付けられており、それぞれプリントモジュール２００が印刷位置（図３）とメンテナンス位置（図４）との間で前進及び後退できる空間又は開口を画定する。したがって、印刷位置では、各プリントヘッド２１６は、媒体ウェブから適切な間隔をおいて位置付けられる。

【0051】

図１４及び１５を参照すると、メンテナンスモジュール１１５のＬ字形フレーム１２０は、底板１１８Ａを含み、短い側板１１８Ｂと長い側板１１８Ｃとがそれから上方に延びる。短い脚部１１９は、短い側板１１８Ｂと、底板１１８Ａの対応する部分とを含む。長い脚部１１７は、長い側板１１８Ｃと、底板１１８Ａの対応する部分とを含む。Ｌ字形フレーム１２０は、プリントヘッド２１６を拭くためのワイパキャリッジ１２２と、プリントヘッドに蓋をするためのキャッパ１３０とを収容する。

【0052】

図１３及び１５に示されるように、ワイパキャリッジ１２２は、その基準位置又は待機位置にあり、それにより、ワイパは、Ｌ字形フレーム１２０の短い脚部１１９内に位置付けられる。図１２及び１４に示されるようにキャッパ１３０は、その基準位置又は待機位置にあり、それにより、キャッパは、Ｌ字形フレーム１２０の長い脚部１１７内に位置付けられる。

【0053】

ワイパキャリッジ１２２は、プリントモジュール２００の長さに沿って長手方向に移動し、プリントヘッド２１６を拭く、ある長さの拭き取り材料１２３を含む。ワイパキャリッジ１２２は、１つ又は複数のオーバーヘッドアーム１２５に支持され、オーバーヘッドアーム１２５は、長い側板１１８Ｃに固定され、且つ、フレーム１２０の長い脚部１１９に沿って延びるキャリッジレール１２６に摺動自在に係合される。図１２及び１４において、ワイパキャリッジ１２２は、その基準位置から移動し、長手方向拭き取り作業中である。キャッパ１３０は、その待機位置にあり、オーバーヘッドアーム１２５は、ワイパキャリッジ１２２の拭くための移動中、キャッパに橋を架けていることが分かる。ワイパキャリッジ１２４は、双方向キャリッジモータ１２８及びベルト駆動機構１２９によって駆動されるエンドレスベルト１２７によって移動される。拭き取り材料のウェブを担持するキャリッジを有するタイプのプリントヘッドワイパは、たとえば、米国特許第４，９２８，１２０号明細書に記載されている。

【0054】

キャッパ１３０は、ヒンジアーム１３２の対を介してＬ字形フレーム１２０の長い側板１１８Ｃに取り付けられ、ヒンジアーム１３２の対は、米国特許出願第１５／５８３，００６号明細書に記載されているような適切な後退機構１４０を用いて、プリントヘッド２１６によって占有される空間へキャッパを横方向に前進及び後退させる。キャッパ１３０は、図１３及び１５において、そのキャッピング位置に示され、ここで、両方のアーム１３２は前進しており、一方、ワイパキャリッジ１２２はその基準位置にある。

【0055】

キャッピング作業のために、プリントモジュールキャリア２０２は最初に印刷位置から移行位置に持ち上げられる。プリントモジュールキャリア２０２がその最も高い移行位置にある状態で、キャッパ１３０は前進し、プリントモジュールキャリア２０２は、その後、プリントヘッド２１６がそのそれぞれのキャッパの周囲シール１７６により蓋をされるようにメンテナンス位置までゆっくり降ろされる。逆のプロセスは、インクジェットモジュール１００を印刷位置に戻すように構成する。

【0056】

同様に、拭き取り作業のために、プリントモジュールキャリア２０２は印刷位置から持ち上げられて、最初に移行位置まで上昇する。プリントモジュールキャリア２０２がその最も高い移行位置にある状態で、ワイパキャリッジ１２２は、プリントヘッド２１６の下に移動され、プリントモジュールキャリアは、拭き取り材料１２３がプリントヘッドのノズルプレートに接触するようにメンテナンス位置までゆっくり降ろされる。典型的に、拭き取り材料１２３は、弾性的に取り付けられるため、プリントモジュールキャリア２０２が降ろされたときに広い交差を許容する。拭き取り材料１２３がプリントヘッド２１６と係合すると、ワイパキャリッジ１２２は、プリントヘッドのノズルプレートからインク及び／又は屑を拭き取るためにプリントヘッドに沿って長手方向に移動する。

【0057】

プリントモジュール２００
次に、プリントモジュール２００について、図１６～１８を参照してさらに詳細に記載する。プリントモジュール２００は、プリントヘッド２１６を含む交換可能なプリントヘッドカートリッジ２５２と係合する供給モジュール２５０を含む。プリントヘッドカートリッジ２５２は、たとえば、本出願人の、２０１７年５月１日に出願された米国特許出願第１５／５８３，０９９号明細書に記載されているタイプのものであってもよく、その内容は参照により本明細書に組み込まれる。

【0058】

供給モジュール２５０は、プリントヘッド２１６に電力及びデータを供給するための電子回路を収容する本体２５４を含む。ハンドル２５５が本体２５４の上部から延びて、ユーザが取り外すこと、及びプリントモジュールキャリア２０２のスリーブ２０７（図９）にユーザが挿入することを容易にする。

【0059】

本体２５４は、本体の対向する側壁に位置付けら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によって隣接されている。インク入口モジュール及びインク出口モジュールのそれぞれは、プリントヘッドカートリッジ２５２の相補的な入口カップリング２６１及び出口カップリング２６３に係合されるそれぞれのインクカップリング２５７及び２５９を有する。プリントヘッドカートリッジ２５２は、インク送達システム（図示せず）からインク入口モジュール２５６を介してインクが供給され、インク出口モジュール２５８を介してインク送達システムにインクを戻して循環させる。

【0060】

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、本体２５４に対してプリントヘッドカートリッジ２５２に向かう方向及びそれから離れる方向にそれぞれ独立して摺動可能に移動可能である。インク入口モジュール２５６及びインク出口モジュール２５８の摺動により、プリントヘッドカートリッジ２５２の供給モジュール２５０からの流体的な結合及び切離しが可能になる。インク入口モジュール２５６及びインク出口モジュール２５８のそれぞれは、モジュールの摺動を作動させるレバー２６５の形態のそれぞれの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に垂直な軸を中心に回転し、レバーピニオン２８１の対に作動可能に接続されている。レバーピニオン２８１の回転は、上方へ延び、本体に対して固定的に取り付けられた相補的なレバーラック２８３との係合を介して、入口モジュール２５６及び出口モジュール２５８を本体２５４に対して横方向に摺動させる。このレバーの配置により、プリントモジュール２００の全幅が最小化される。図１６及び１８に示されるように、インク入口モジュール２５６及びインク出口モジュール２５８の両方が下降すると、プリントヘッドカートリッジ２５２は、供給モジュール２５０に流体的に結合する。図１７に示されるように、インク入口モジュール２５６及びインク出口モジュール２５８の両方が持ち上げられると、プリントヘッドカートリッジ２５２は、供給モジュール２５０から流体的に切り離される。

【0061】

なおも図１７を参照すると、供給モジュール２５０は、本体２５４の下部から延びるクランププレート２６６を有する。本体２５４の下部は、プリントヘッドカートリッジが供給モジュール２５０に結合されるときに、プリントヘッドカートリッジ２５２の相補的な接点列（図示せず）を介してプリントヘッド２１６に電力及びデータを供給するための電気接点列２６７をさらに有する。

【0062】

位置決めピン２６８のセットは、クランププレート２６６から、インク入口モジュール２５６及びインク出口モジュール２５８の摺動移動方向に対して垂直に延びる。プリントヘッドカートリッジ２５２を取り付けるために、各位置決めピン２６８は、プリントヘッドカートリッジ２５２に画定された相補的な開口２７０と整列され、それに受け入れられる。プリントヘッドカートリッジ２５２は、クランププレート２６６に向かって位置決めピン２６８の方向に摺動される。プリントヘッドカートリッジ２５２がクランププレート２６６と係合されると、ヒンジ２７１を介して本体２５４に接続されているヒンジ付きクランプ２７３は、プリントヘッドカートリッジ２５２をクランププレートに対してクランプするために振り下ろされる。プリントヘッドカートリッジ２５２は、ヒンジ付きクランプ２７３上の固定具２７２によって所定の位置にロックされる。最後に、インク入口モジュール２５６及びインク出口モジュール２５８を、レバー２６５の作動を介して下方に摺動させて、プリントヘッドカートリッジ２５２を供給モジュール２５０に流体的に結合する。逆のプロセスを用いて、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。手動取り外し及び挿入プロセスは、記載されているように、デジタル印刷機の中断時間を最小限に抑えながら、数分程度でユーザが容易且つ清潔に行うことができる。

【0063】

インク供給モジュール２５６は、インク送達システム（図示せず）の入口ラインから調整された圧力でインクを受け入れるように構成されている。本発明で採用されるプリントモジュール２００に関連した使用するのに適切なインク送達システムは、本出願人の、米国特許出願第１５／５８２，９７９号明細書に記載されており、その内容は参照により本明細書に組み込まれる。インク入口モジュール２５６は、入口ライン２７５を介してインク貯蔵器（図示せず）からインクを受け入れるための入口ポート２７４を有し、インク出口モジュール２５８は、出口ライン２７７を介してインク貯蔵器にインクを戻すための出口ポート２７６を有する。

【0064】

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、プリントヘッド２１６での局所的な圧力調整を提供するもの、インク圧力変動を緩和させるもの、プリントヘッドプライミング及びデプライミング動作を可能にするもの、輸送のためにプリントヘッドを隔離するものなど、さまざまな構成要素を独立して収容する。図１８において、インク入口モジュールの特定の構成要素を明らかにするために、入口モジュール２５６がカバーを取り外した状態で示されている。たとえば、インク圧力センサと、マイクロプロセッサとを有する制御ＰＣＢ２７８が示され、これは、プリントヘッド２１６の局所圧力を制御するために制御バルブ２７９にフィードバックを提供する。これら及び他の構成要素がインク入口モジュール２５６及びインク出口モジュール２５８に収容されてもよいことが理解されるであろう。

【0065】

代替的なインクジェットモジュール３００
図１９及び２０を参照すると、代替的なインクジェットモジュール３００は、エンドブラケット１０２と１０４との間に接続されたスピトゥーン３０４を組み込むプラテン３０２をさらに備える。プラテン２０２は、プリントヘッドネスト２１２との相補的な係合及び紙ペン間隔（ＰＰＳ）の制御のために上方に突出する基準構造３０６を含む。図１９は、印刷位置にある、代替的なインクジェットモジュール３００を示し、プリントモジュール２００は、媒体ウェブ３上への印刷のためにスピトゥーン３０４の方へ下げられている。図２０は、メンテナンス位置にある、スピトゥーンから離れるように持ち上げられたプリントヘッドモジュール２００を示す。

【0066】

インクジェットモジュール３００は、適切な構台（図示せず）への固定された後部ビーム３０８の取付けによって、既存のアナログ印刷機のための独立型の「ドロップイン」プリントエンジンとして使用されてもよい。この場合、インクジェットモジュール３００は、一体化のコストをさらにもっと最小化する。

【0067】

上記から、本発明により、インクジェットモジュールを比較的低コストのプリントエンジンに配置することが可能になり、それによって、ＯＥＭのための一体化、開発、及び商用コストが最小化され、同時に、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ことが理解されるであろう。

【0068】

当然のことながら、本発明は、単なる例として記載されており、添付の特許請求の範囲に定義されている本発明の範囲内で詳細の修正が行われてもよいことが理解されるであろう。

【図1】

【図2】

【図3】

【図4】

【図5】

【図6】

【図7】

【図8】

【図9】

【図10】

【図11】

【図12】

【図13】

【図14】

【図15】

【図16】

【図17】

【図18】

【図19】

【図20】

【図21】