特表 2024-546306 補助プリントヘッド支持体

(19)【発行国】日本国特許庁(JP)

(12)【公報種別】公表特許公報(A)

(11)【公表番号】

(43)【公表日】2024-12-19

(54)【発明の名称】補助プリントヘッド支持体

(51)【国際特許分類】

   B41J 2/01 20060101AFI20241212BHJP

   B41J 2/18 20060101ALI20241212BHJP

【ＦＩ】

B41J2/01 301

B41J2/01 401

B41J2/18

【審査請求】未請求

【予備審査請求】未請求

(21)【出願番号】P 2024537587

(86)(22)【出願日】2022-11-23

(85)【翻訳文提出日】2024-08-18

(86)【国際出願番号】 US2022080375

(87)【国際公開番号】W WO2023122411

(87)【国際公開日】2023-06-29

(31)【優先権主張番号】63/265,866

(32)【優先日】2021-12-22

(33)【優先権主張国・地域又は機関】US

(81)【指定国・地域】

(71)【出願人】

【識別番号】513317345

【氏名又は名称】カティーバ， インコーポレイテッド

(74)【代理人】

【識別番号】100140833

【弁理士】

【氏名又は名称】岡東 保

(72)【発明者】

【氏名】グレゴリー ルイス

【テーマコード（参考）】

2C056

【Ｆターム（参考）】

2C056EA07

2C056EB11

2C056EB36

2C056EC11

2C056EC12

2C056EC31

2C056FA10

2C056JC17

2C056KB16

(57)【要約】

【課題】
産業用インクジェット印刷を用いた製造では、精度および規模の向上に対する要求が高まっている。
【解決手段】
基材支持体と、基材支持体をまたいで第１高さに配置され、印刷支持体および印刷支持体に結合されたプリントヘッドアセンブリとを備えた印刷アセンブリと、印刷アセンブリから離隔して配置され、印刷アセンブリに接続され、第２高さに配置された供給アセンブリとを備え、第２高さは、第１高さと同じか、または供給アセンブリのポンプ性能に合うように選択された差分だけ前記第１高さと異なる、インクジェットプリンタを提供する。

【選択図】図１A

【特許請求の範囲】

【請求項1】

インクジェットプリンタであって、前記インクジェットプリンタは、
基材支持体と、
前記基材支持体をまたいで第１高さに配置された印刷アセンブリであって、印刷支持体と、前記印刷支持体に結合されたプリントヘッドアセンブリとを備えた印刷アセンブリと、
前記印刷アセンブリから離隔して配置され、前記印刷アセンブリに接続され、第２高さに配置された供給アセンブリとを備え、前記第２高さは、前記第１高さと同じか、または前記供給アセンブリのポンプ性能に合うように選択された差分だけ前記第１高さと異なり、
前記供給アセンブリは、供給支持体と、前記供給支持体に結合された供給ユニットとを備える、インクジェットプリンタ。

【請求項2】

前記供給アセンブリは、前記基材支持体をまたいで配置される、請求項１に記載のインクジェットプリンタ。

【請求項3】

前記供給アセンブリは、振動を最小限に抑えるように選択された不規則多面体形状の支持構造体をさらに備える、請求項１に記載のインクジェットプリンタ。

【請求項4】

前記供給アセンブリは、ブリッジによって支持された複数の導管によって前記印刷アセンブリに接続される、請求項１に記載のインクジェットプリンタ。

【請求項5】

前記印刷支持体はビームを備え、
前記プリントヘッドアセンブリは前記ビームに移動可能に結合され、前記供給ユニットは前記供給支持体に移動可能に結合され、
前記プリントヘッドアセンブリと前記供給ユニットとは固定接続されておらず、互いに平行な方向に移動可能であり、
前記インクジェットプリンタは、前記プリントヘッドアセンブリおよび前記供給ユニットの移動を、前記プリントヘッドアセンブリと前記供給ユニットとの間の距離の変動が所定の許容範囲内となるように制御するように構成された制御部をさらに備える、請求項４に記載のインクジェットプリンタ。

【請求項6】

前記複数の導管は、印刷材料供給導管および印刷材料戻り導管を含む、請求項４に記載のインクジェットプリンタ。

【請求項7】

前記供給アセンブリは、前記供給ユニットに結合された排気ハンドラを含む、請求項４に記載のインクジェットプリンタ。

【請求項8】

前記ブリッジは、前記供給ユニットに接続され、前記供給ユニットとともに移動する、請求項５に記載のインクジェットプリンタ。

【請求項9】

前記複数の導管は、電力供給導管、ガス供給導管、印刷材料供給導管、および印刷材料戻り導管を含む、請求項４に記載のインクジェットプリンタ。

【請求項10】

前記印刷材料供給導管および前記印刷材料戻り導管は、前記供給ユニットの印刷材料供給システムを前記プリントヘッドアセンブリの印刷材料供給システムに接続する、請求項６に記載のインクジェットプリンタ。

【請求項11】

インクジェットプリンタであって、前記インクジェットプリンタは、
投入区画および印刷区画を有する基材支持体と、
支持構造体と、前記基材支持体の前記印刷区画に近接して配置された堆積部と、前記基材支持体の前記投入区画に向かう方向に前記堆積部から離隔して配置された供給部とを含む処理ユニットとを備え、
前記処理ユニットは、前記堆積部から前記供給部まで延在する処理ヘッドをさらに含み、前記処理ヘッドは、前記堆積部に配置されたプリントヘッドアセンブリと、前記供給部に配置された供給ユニットと、前記プリントヘッドアセンブリを供給アセンブリに接続する導管支持体とを有する、インクジェットプリンタ。

【請求項12】

堆積部換気構造体、供給部換気構造体、および処理ヘッド換気構造体のうちの１つ以上をさらに備える、請求項１１に記載のインクジェットプリンタ。

【請求項13】

前記処理ヘッドは、前記プリントヘッドアセンブリへの振動の伝達を最小限に抑えるように選択された剛性を有する、請求項１１に記載のインクジェットプリンタ。

【請求項14】

前記処理ヘッドは、
前記堆積部用の第１移動システムと、
前記供給部用の第２移動システムと、
前記第１移動システムおよび前記第２移動システムに動作可能に結合され、前記第１移動システムによる移動と前記第２移動システムによる移動とを連動させる制御部とを備える、請求項１１に記載のインクジェットプリンタ。

【請求項15】

前記制御部は、前記プリントヘッドアセンブリと前記供給ユニットとの間の距離が所定の許容範囲内となるように、前記プリントヘッドアセンブリの位置および前記供給ユニットの位置を維持するように構成される、請求項１４に記載のインクジェットプリンタ。

【請求項16】

前記支持構造体に搭載された撮像部品をさらに備える、請求項１１に記載のインクジェットプリンタ。

【請求項17】

前記処理ヘッドは、前記プリントヘッドアセンブリを振動から遮断する可撓性接続部を備える、請求項１３に記載のインクジェットプリンタ。

【請求項18】

基材支持体と、
前記基材支持体をまたいで配置された印刷アセンブリと、
前記印刷アセンブリから離隔して配置された供給アセンブリであって、前記印刷アセンブリとともに、前記供給アセンブリと前記印刷アセンブリとの間の高低差を最小限に抑えるように構成された供給アセンブリと、
前記印刷アセンブリと前記供給アセンブリとの間の導管支持体と
を備える、インクジェットプリンタ。

【請求項19】

前記導管支持体上に配置された複数の導管であって、前記供給アセンブリから前記印刷アセンブリへの力の伝達を減衰させる可撓性接続部を用いて前記印刷アセンブリに接続された複数の導管をさらに備える、請求項１８に記載のインクジェットプリンタ。

【請求項20】

前記複数の導管は、印刷材料供給導管および印刷材料戻り導管を含む、請求項１９ に記載のインクジェットプリンタ。

【発明の詳細な説明】

【技術分野】

【0001】

（関連出願の相互参照）
本願は、２０２１年１２月２２日出願の米国仮特許出願第６３／２６５，８６６号の利益を主張し、その内容の全体を参照により組み込む。

【背景技術】

【0002】

産業用インクジェットプリンタは、大型基材に材料を塗布して各種デバイスを形成するために使用される。基材は、硬質や軟質、厚板、薄板のいずれも可能であり、種々の材質からなるものが可能である。このように使用される基材の最も代表的な種類として、各種ガラスからなる基材が挙げられ、これらの基材は、テレビ等の電子ディスプレイやスマートフォン用のディスプレイを製造するために処理される。

【0003】

産業用インクジェット印刷を用いた製造には多くの利点があるが、特に柔軟性、速度、および精度の面で有利である。精度および規模の向上に対する要求が高まるにつれ、こうした要求に応えることのできる新しいプリンタの設計が求められている。

【発明の概要】

【発明が解決しようとする課題】

【0004】

本明細書に記載の実施形態によれば、基材支持体と、基材支持体をまたいで配置された印刷アセンブリと、印刷アセンブリから離隔して配置され、印刷アセンブリに接続され、第２高さに配置された供給アセンブリとを備え、第２高さは、第１高さと同じか、または供給アセンブリのポンプ性能に合うように選択された差分だけ第１高さと異なる、インクジェットプリンタが提供される。

【0005】

本明細書に記載の他の実施形態によれば、投入区画および印刷区画を有する基材支持体と、処理ユニットとを備えるインクジェットプリンタが提供される。処理ユニットは、支持構造体と、基材支持体の印刷区画に近接して配置された堆積部と、基材支持体の投入区画に向かう方向に堆積部から離隔して配置された供給部とを備える。処理ユニットは、堆積部から供給部まで延在する処理ヘッドをさらに含み、処理ヘッドは、堆積部に配置されたプリントヘッドアセンブリと、供給部に配置された供給ユニットと、プリントヘッドアセンブリを供給アセンブリに接続する導管支持体とを有する。

【0006】

本明細書に記載の他の実施形態によれば、基材支持体と、基材支持体をまたいで配置された印刷アセンブリと、印刷アセンブリから離隔して配置された供給アセンブリであって、印刷アセンブリとともに、供給アセンブリと印刷アセンブリとの間の高低差を最小限に抑えるように構成された供給アセンブリと、印刷アセンブリと供給アセンブリとの間の導管支持体とを備えるインクジェットプリンタが提供される。

【図面の簡単な説明】

【0007】

【図1A】一実施形態に係るインクジェットプリンタの平面図である。

【0008】

【図1B】図１Ａのインクジェットプリンタの立面図である。

【0009】

【図2A】一実施形態に係る供給アセンブリの一部分の側面図である。

【0010】

【図2B】一実施形態に係る支圧板の平面図である。

【0011】

【図3】別の実施形態に係るインクジェットプリンタの立面図である。

【発明を実施するための形態】

【0012】

図１Ａは、一実施形態に係るインクジェットプリンタ１００の平面図である。インクジェットプリンタ１００は、インクジェットプリンタ１００によって処理される基材を支持する基材支持体１０２を有する。基材支持体１０２をまたいで、印刷アセンブリ１０４が配置される。印刷アセンブリ１０４は、印刷支持体１０６と、印刷支持体１０６に移動可能に結合されたプリントヘッドアセンブリ１０８とを備える。基材支持体１０２は、プリントヘッドアセンブリが１種以上の印刷材料の液滴を基材上に吐出できるように基材を支持する。基材支持体１０２は、基材をガスクッション上に浮動させるガス支持体であってもよい。基材ホルダアセンブリ１０９が基材支持体１０２の側方に配置され、基材支持体１０２上に配置された基材の縁部と係合する。基材ホルダアセンブリ１０９は、基材ホルダ支持体１１２上に移動可能に配置された基材ホルダ１１０を備える。基材ホルダ１１０は、基材支持体１０２上に浮動した基材を吸着させ、基材ホルダ支持体１１２に沿って移動し、基材を移動させて基材の印刷対象領域を位置決めすることが可能である。基材支持体１０２は、略第１方向に延びる長手軸を有する。第１方向は、処理中に基材が基材ホルダ１１０によって搬送される方向である。基材ホルダ１１０が基材ホルダ支持体１１２に沿って基材支持体１０２の長手軸方向に略無摩擦で移動するように、基材ホルダ１１０は、ガスクッションを用いて基材ホルダ支持体１１２に支持されていてもよい。

【0013】

印刷支持体１０６は、基材支持体１０２の両側部にそれぞれ設けられた２つのスタンド１１４と、基材支持体１０２の横軸に沿って、２つのスタンド１１４の間で一方のスタンド１１４から他方のスタンド１１４まで長手軸に対して略垂直に延在するビーム１１６とを有する。プリントヘッドアセンブリ１０８はビーム１１６に沿って横軸方向に移動し、基材は長手軸方向に移動する。この「２軸」システムを用いることで、プリントヘッドアセンブリ１０８と基材とを相対的に位置決めし、基材上の任意の所望位置に印刷材料を堆積させることができる。

【0014】

基材支持体１０２および２つのスタンド１１４は、周囲の振動を吸収し、基材またはプリントヘッドアセンブリ１０８へのこうした振動の伝達を防止するように、重量のある材料で作製された基部１１８上に支持されている。基部１１８は、基部１１８を支持するガスクッションを形成する１つ以上のアイソレータ１２０上に支持して、基材およびプリントヘッドアセンブリ１０８を周囲の振動からさらに遮断することができる。スタンド１１４およびビーム１１６もまた、振動を吸収するように重量のある材料で作製することができる。プリントヘッドアセンブリ１０８は、キャリッジ１１９によってビーム１１６に結合される。キャリッジ１１９は、プリントヘッドアセンブリ１０８を略無摩擦でビーム１１６に沿って移動させるガスクッションキャリッジとすることができる。

【0015】

上述のように、基材およびプリントヘッドアセンブリ１０８が周囲の振動および／またはその他の望ましくない動きを受けないように構成することは、インクジェットプリンタ１００の印刷精度を最大に高めるために有効である。望ましくない動きがプリントヘッドアセンブリ１０８に伝達されるのをさらに低減させるために、供給アセンブリ１２２を印刷アセンブリ１０４から離隔して配置する。これにより、供給アセンブリ１２２内の機器によってプリントヘッドアセンブリ１０８に望ましくない動きが加わらないようにすることができる。供給アセンブリ１２２は、振動を最小限に抑えるように選択された不規則多面体形状の支持構造体１２６を有する供給支持体１２４を備える。本例では、支持構造体１２６は、基部１１８上ではなく、床面上に置かれた複数のスタンド１２８を有する。供給アセンブリ１２２は印刷アセンブリ１０４から離隔して配置されているため、供給アセンブリ１２２では振動に対して許容度がより高く、供給アセンブリ１２２内の機器（例えば、ポンプや圧縮機）によって振動が加わってもよい。供給アセンブリ１２２に伝達される周囲の振動を最小限に抑えるように、スタンド１２８の多面体形状およびスタンド１２８の数を選択すると、支持構造体１２６を介して伝達される周囲の振動の影響を低減させるのにさらに有効である。

【0016】

支持構造体１２６は、印刷アセンブリ１０４のビーム１１６と略平行に延在するビーム１３０を有する。供給アセンブリ１２２は、流体ユニット１３３および電気ユニット１３５を備える供給ユニット１３２を有する。供給ユニット１３２はビーム１３０に移動可能に結合され、プリントヘッドアセンブリ１０８の方向と略平行な方向に移動可能である。プリントヘッドアセンブリ１０８と供給ユニット１３２とは固定接続されておらず、３次元において互いに移動可能である。プリントヘッドアセンブリ１０８と供給ユニット１３２との間の距離が所定の許容範囲内に維持されるように、制御部１３４が、プリントヘッドアセンブリ１０８および供給ユニット１３２の位置を監視し、移動を制御するように構成される。したがって、プリントヘッドアセンブリ１０８と供給ユニット１３２との間の距離の変動は、所定の許容範囲内に維持される。制御部１３４はまた、プリントヘッドアセンブリ１０８の動きと供給ユニット１３２の動きを同期させて、プリントヘッドアセンブリ１０８に急激な力が加わるのを最小限に抑えるように構成することができる。例えば、プリントヘッドアセンブリ１０８（すなわち、キャリッジ１１９）および供給ユニット１３２（図２Ａおよび図２Ｂを参照しながら詳細に後述する）の移動システムの構成要素の制御ループの既知のタイミングを制御部１３４に供給し、プリントヘッドアセンブリ１０８の加速と供給ユニット１３２の加速とが可能な限り同時に近づくように、移動システムに制御信号を発するタイミングを調節することができる。

【0017】

供給ユニット１３２は、ブリッジ１３８によって支持された複数の導管１３６によってプリントヘッドアセンブリ１０８に接続されている。ブリッジ１３８は供給アセンブリ１２２に接続されており、さらに供給ユニット１３２に接続されていてもよい。あるいは、ブリッジ１３８は、プリントヘッドアセンブリ１０８に接続されていてもよい。ブリッジ１３８は、プリントヘッドアセンブリ１０８に対する導管１３６の移動が最小限に抑えられるように、供給ユニット１３２をプリントヘッドアセンブリ１０８に接続する導管１３６を支持する。このため、導管１３６が移動しても、プリントヘッドの位置決め精度を低下させる望ましくない力がプリントヘッドアセンブリ１０８に生じることがない。

【0018】

上述のように、供給アセンブリ１２２は、印刷アセンブリ１０４に対して離隔した位置関係に配置されている。図１Ｂは、図１Ａのインクジェットプリンタ１００の立面図である。プリントヘッドアセンブリ１０８は、ビーム１１６の側面のうち、基材支持体１０２の投入端１５０側の側面に設けられる。基材ホルダ１１０は、基材支持体１０２の投入端１５０まで移動可能であり、基材ハンドラ（図示せず）によって、投入端１５０に配置された基材と係合する。供給アセンブリ１２２は、ブリッジ１３８が供給アセンブリ１２２からプリントヘッドアセンブリ１０８までまたがるように、基材支持体１０２の投入側に位置決めされる。上述のように、スタンド１２８は、周囲の振動が供給ユニット１３２に伝達されるのを抑制するように不規則多面体形状を有する。供給ユニット１３２は、２つの供給ユニット間の距離が最小限となるように、ビーム１３０の側面のうち、プリントヘッドアセンブリ１０８側の側面に設けられる。概して、供給ユニット１３２は、インクジェットプリンタ１００の他の構成の位置によって制限されるが、プリントヘッドアセンブリ１０８に対して可能な限り近接させることによって、２つの供給ユニットの連動の複雑度および２つの供給ユニット間での流体流動の複雑度を最小限に抑えることができる。

【0019】

ブリッジ１３８は、ビーム１３０を越えて基材支持体１０２の投入端１５０に向かって延在し、サービスバンドル支持体１５４に配置された１つ以上のサービスバンドル１５２と連動する。サービスバンドル支持体１５４は、ビーム１３０の側面のうち、基材支持体１０２の投入端１５０側の側面に位置し、印刷アセンブリ１０４から離れる方向に面している。サービスバンドル支持体１５４はビーム１３０に取り付けられ、ビーム１３０から離れる方向に投入端１５０に向かって延在し、１つ以上のサービスバンドル１５２の支持面となっている。サービスバンドル１５２は、供給ユニット１３２および導管１３６を、インクジェットプリンタ１００を動作させる流体システムおよび電気システムに結合している。

【0020】

可撓性導管１４２を用いて導管１３６をプリントヘッドアセンブリ１０８および／またはキャリッジ１１９に接続することができる。第１可撓性導管１４２Ａによって導管１３６（適宜、特定の導管）がプリントヘッドアセンブリ１０８に流体接続され、第２可撓性導管１４２Ｂによって導管１３６がキャリッジ１１９に流体接続されている状態が示されている。第１可撓性導管１４２Ａは、可撓性導管バンドル（すなわち、複数の可撓性導管の群）とすることができ、第２可撓性導管１４２Ｂも同様に、可撓性導管バンドルとすることができる。図を簡略化するために、図１Ａの平面図では可撓性導管１４２が省略されているが、こうした可撓性導管は、図１Ａおよび図１Ｂの実施形態において使用しても使用しなくてもよい。可撓性導管１４２は、供給ユニット１３２、導管支持体３１８、および導管１３６の移動がプリントヘッドアセンブリ１０８の移動と完全には同期しない範囲において、このような移動から生じる望ましくない力から、プリントヘッドアセンブリ１０８および／またはキャリッジ１１９をさらに遮断することができる。

【0021】

上述のように、基部１１８は、アイソレータ１２０等の浮動式アイソレータ上に配置することができる。本例では、基材支持体１０２は、投入区画１０２Ａ、印刷区画１０２Ｂ、および載置区画１０２Ｃの３つの区画に分かれている。印刷区画１０２Ｂは、投入区画１０２Ａと載置区画１０２Ｃとの間にある。載置区画１０２Ｃは、基材がインクジェットプリンタ１００から回収される取出ゾーンとすることができ、またはある実施形態では、載置区画１０２Ｃは、基材の向きを変えるための基材回転台とすることもできる。印刷区画１０２Ｂは、印刷材料をプリントヘッドアセンブリ１０８から基材上に堆積させる間、基材を支持する。したがって、印刷区画１０２Ｂは基部１１８によって直接支持されるので、基材の浮動および堆積工程における外乱を最小限に抑えることができる。側方支持体１５８、例えば鋼製ビームが、基部１１８から基材支持体１０２の長手方向に延在し、投入区画１０２Ａおよび載置区画１０２Ｃを支持する。端部支柱１６０が側方支持体１５８の端部に配置され、基材支持体１０２の支持を補助している。端部支柱１６０は床面上に置き、基部１１８はアイソレータ１２０によって生成された薄いガスクッション上に置くことができる。端部支柱１６０から側方支持体１５８、投入区画１０２Ａ、および載置区画１０２Ｃを介して基部１１８および印刷区画１０２Ｂに伝達され得る周囲の振動は、アイソレータ１２０上の基部１１８を支持するガスクッション、および印刷区画１０２Ｂにおいて基材を支持するガスクッションによって実質的に減衰される。なお、ガスクッション機能はまた、基材支持体１０２の全体にわたって基材を連続して支持するガスクッションが設けられるように、投入区画１０２Ａおよび載置区画１０２Ｃに結合させてもよい。

【0022】

供給アセンブリ１２２は、供給ユニット１３２とプリントヘッドアセンブリ１０８との間の高さの変動が最小限に抑えられるように、または低く保たれるように構成されるので、供給ユニット１３２とプリントヘッドアセンブリ１０８との間で移送される高密度流体のヘッド圧力が低減する。流体のヘッド圧力をこのように低く保つことで、流体移送に必要となるポンプ性能を抑えることができる。一般的に、供給アセンブリと印刷アセンブリとの間に、供給アセンブリのポンプ性能に合った高低差を設けると有効である。供給アセンブリから印刷アセンブリに移送され、任意選択でループ状に供給アセンブリに戻る印刷材料は、高密度で粘性が高く、移送に比較的高いポンプ力が必要となることがある。このため、供給アセンブリと印刷アセンブリとの間の印刷材料回路におけるヘッド圧力を最小限に抑えるか、または過度に増幅させないことが有効となる。したがって、印刷アセンブリ、すなわちプリントヘッドアセンブリは第１高さに位置し、供給アセンブリは第２高さに位置する。第２高さは、第１高さと同じであってもよいし、供給アセンブリのポンプ性能に合うように選択された差分だけ第１高さと異なっていてもよい。このように、印刷材料をプリントヘッドアセンブリに移送し、任意選択でループ状に供給アセンブリに戻すために必要な供給アセンブリのポンプ性能が過剰になることがなく、また、供給アセンブリ内に配置されるポンプのサイズおよびエネルギー使用量が最小限に抑えられるか、または有効に選択することができる。大幅な高低差があっても動作可能ではあるが、大幅な高低差で流体を移送するには、より高いポンプ性能とエネルギー消費が必要になる。また、大幅な高低差があると、インクジェットプリンタ１００の上下方向の寸法が大きくなり、プリンタの動作に、より広い空間が必要になる。高低差は、供給アセンブリおよび印刷アセンブリの任意の特徴部またはマーカを便宜的に用いて測定することができる。例えば、高低差は、供給アセンブリおよび印刷アセンブリの印刷材料貯留部の頂部または底部を基準とすることができる。あるいは、高低差は、供給アセンブリの１つ以上のポンプの高さと、供給アセンブリの１つ以上のポンプに流体結合された印刷アセンブリの印刷材料貯留部の頂部または底部とを基準としてもよい。供給アセンブリおよび印刷アセンブリの他の任意の高さを便宜的に使用してもよい。

【0023】

図２Ａは、供給アセンブリ１２２の一部分の側面図である。供給ユニット１３２は、ビーム１３０の側面のうち、プリントヘッドアセンブリ１０８（図２Ａには図示せず）側の側面においてビーム１３０に取り付けられた直線運動システム２０２に結合されている。したがって、供給ユニット１３２は、ビーム１３０の側面のうち、プリントヘッドアセンブリ１０８側の側面に取り付けられている。ビーム１３０のこの側面にはトラック２０６が取り付けられ、供給ユニット１３２はキャリッジユニット２０４によってこのトラック２０６に結合されている。キャリッジユニット２０４は、トラック２０６に結合された支圧板２０８と、支圧板２０８および／またはトラック２０６に結合されたアクチュエータ２１０（図２Ｂ参照）とを備える。図２Ｂは、支圧板２０８の平面図である。本例では、アクチュエータ２１０は誘導アクチュエータであり、アクチュエータ２１０は、トラック２０６に機械的に結合された磁石構造体２１２（図２Ａ参照）に誘導結合されている。トラック２０６は、トラック２０６の長さに沿って延在する２本のレール２１４を有し、磁石構造体２１２は、２本のレール２１４の間に配置され、トラック２０６に取り付けられている。

【0024】

支圧板２０８は、レール２１４に結合された少なくとも２つの支圧ブロック２１６を有し、各レール２１４に対して少なくとも１つの支圧ブロック２１６が結合されている。本例では、各レール２１４に対して３つの支圧ブロック２１６が結合され、合計６つの支圧ブロック２１６が結合されている。適切な任意の数の支圧ブロック２１６を使用することができる。各支圧ブロック２１６は、支圧ブロック２１６がレール２１４に対して移動することによって発生する粒子を制御するハウジング２１８内に配置されている。支圧板２０８は、支圧板２０８がトラック２０６に装着されたときにトラック２０６に面する第１側面２２０と、第１側面２２０とは反対側の第２側面２２２とを有し、第２側面２２２には供給ユニット１３２が装着される。支圧ブロック２１６およびハウジング２１８は支圧板２０８の第１側面２２０に配置され、支圧板２０８の第２側面２２２が図２Ａに示されている。したがって、支圧ブロック２１６およびハウジング２１８は、図２Ｂにおいて破線で示されている。支圧板２０８は、各ハウジング２１８の位置において支圧板２０８の第１側面２２０から第２側面２２２に至る開口部２２１を有する。これらの開口部２２１は、支圧板２０８の移動によって各ハウジング２１８内で発生した粒子の排出経路となる。開口部２２１は、第２側面２２２の表面に形成された溝２２３に形成される。溝２２３にはカバー（図示せず）が被せられ、排気プレナム２２４が形成されている。排気導管２２６が、支圧板２０８の第２側面２２２上の排気プレナム２２４に取り付けられている。支圧ブロック２１６がレール２１４上を移動する際に発生した粒子は、ハウジング２１８内に捕捉される。これらの粒子は、開口部２２１から、すなわち支圧板２０８を通って排気プレナム２２４に排気され、排気導管２２６によって除去される。排気ハンドラ（図示せず）が排気導管２２６に流体結合され、キャリッジユニット２０４から粒子を流出させる。排気ハンドラは、供給アセンブリ１２２上、またはインクジェットプリンタ１００に隣接したサービスユニット内に配置してもよい。支圧ブロック２１６がレール２１４に沿って移動することによって発生した粒子は、ハウジング２１８によって捕捉され、支圧板２０８を通って排気導管２２６に排出される。

【0025】

排気プレナム２２４は、支圧板２０８の周囲を囲むように延在する。アクチュエータ２１０は、支圧板２０８の略中心位置に配置されるので、トラック２０６と適宜結合することができる。支圧板２０８の第２側面２２２上に供給ユニット１３２が取り付け可能となるように支圧板２０８の第２側面２２２を平坦にするために、アクチュエータ２１０を支圧板２０８に形成された凹部、すなわち開口部に配置してもよい。本例では、アクチュエータ２１０は、トラック２０６のレール２１４間に取り付けられた磁石構造体２１２と磁気結合するように配置されている。本例では、排気プレナム２２４は、長方形の誘導アクチュエータ２１０の３辺を取り囲むように延在する。

【0026】

直線運動システム２０２は、キャリッジユニット２０４の位置を感知する１つ以上の位置センサ２３０を有してもよい。本例では、位置センサ２３０は、支圧板２０８に取り付けられる。本明細書では、位置センサ２３０はエンコーダであり、トラック２０６上に配置されたエンコーダ片２３２がエンコーダ２３０に結合され、キャリッジユニット２０４がトラック２０６に沿って移動する際に位置が信号出力される。エンコーダに加えて、またはエンコーダの代わりに、光学式位置センサ等の他の位置センサを使用することもできる。直線運動システム２０２はまた、トラック２０６に沿ったキャリッジユニット２０４の運動を制限する１つ以上の制止部２３４を有し得る。本明細書では、トラック２０６の端部に端部停止制止部が使用される。

【0027】

図１Ａを再度参照すると、流体ユニット１３３は、概ね供給ユニット１３２の第１端部１６１に位置し、電気ユニット１３５は、概ねビーム１３０に沿って第１端部１６１から横方向にずれた第２端部１６２に位置する。一般に、供給ユニット１３２は、流体ユニット１３３がプリントヘッドアセンブリ１０８の流体ユニット（図示せず）に隣接して配置され、電気ユニット１３５がプリントヘッドアセンブリ１０８の電気ユニット（図示せず）に隣接して配置されるように構成される。プリントヘッドアセンブリ１０８の流体ユニットは、プリントヘッドアセンブリ１０８の第１端部に配置され、プリントヘッドアセンブリ１０８の電気ユニットは、プリントヘッドアセンブリ１０８の第２端部として、プリントヘッドアセンブリ１０８の第１端部とは反対側に配置される。プリントヘッドアセンブリ１０８の流体ユニットおよび電気ユニットと供給ユニット１３２とは、各種ユニットの保守を簡易にするように隣接している。例えば、２つの流体ユニットの保守では、プリントヘッドアセンブリ１０８をビーム１１６の端部に移動させ、供給ユニット１３２をビーム１３０の端部に移動させることで、各流体ユニットをインクジェットプリンタ１００の一方側に配置することができ、保守作業員がアクセスしやすくなる。同様に、電気ユニットの保守では、プリントヘッドアセンブリ１０８をビーム１１６の反対側の端部に移動させ、供給ユニット１３２をビーム１３０の反対側の端部に移動させることで、電気ユニットをインクジェットプリンタ１００の反対側に配置することができ、アクセスしやすくなる。

【0028】

印刷アセンブリ１０４は、プリントヘッドアセンブリを排気するために、印刷支持体１０６に結合された換気ユニット１７０を含んでもよい。換気ユニット１７０は、印刷支持体１０６に取り付けられ、プリントヘッドアセンブリ１０８の内部に流体接続されたプレナム１７２を備える。換気ユニット１７０はまた、プレナム１７２に流体結合された排気ハンドラ１７４を備え、プリントヘッドアセンブリ１０８の移動、およびプリントヘッドアセンブリ１０８内の機器の動作によって発生した粒子を除去するように、プレナム１７２およびプリントヘッドアセンブリ１０８にガスを流す。インクジェットプリンタ１００では、供給ユニット１３２とプリントヘッドアセンブリ１０８とは別々に換気される。

【0029】

インクジェットプリンタ１００は、保守台１８０を含むことができる。保守台１８０は基材支持体１０２の側方に位置し、プリントヘッドアセンブリ１０８を印刷支持体１０６に沿って基材支持体１０２の側部まで移動させることによって、プリントヘッドアセンブリ１０８にアクセス可能である。本例では、保守台１８０は、基材ホルダアセンブリ１０９の動作と干渉しないように、基材支持体１０２の側面のうち、基材ホルダアセンブリ１０９とは反対側の側面に配置される。保守台１８０は、プリントヘッドアセンブリ１０８が最適にアクセスできるように保守台１８０を位置決めする運動システム１８２と、プリントヘッドアセンブリ１０８の保守作業および／または較正作業を実施するための１つ以上の器材１８４とを含むことができる。このような作業には、診断作業および洗浄作業が含まれてもよい。

【0030】

図３は、別の実施形態に係るインクジェットプリンタ３００の立面図である。図１Ａのインクジェットプリンタ１００は、インクジェットプリンタ３００の一例であり、２つのプリンタ間において同一の要素には、図３においても図１Ａと同一の参照符号が付されている。インクジェットプリンタ３００は、基材支持体１０２をまたいで配置された処理アセンブリ３０２を有する。処理アセンブリ３０２は、基材支持体１０２の両側部において、支持構造体３０６によって支持された処理ユニット３０４を備える。支持構造体３０６は、印刷区画１０２Ｂに概ね隣接し、支持構造体３０６の寸法によっては投入区画１０２Ａにも隣接する。

【0031】

処理ユニット３０４は、堆積部３０８および供給部３１０を有する。供給部３１０に伴う振動を堆積部３０８から遠ざけるために、供給部３１０は堆積部３０８から離隔して配置される。支持構造体３０６は、基部１１８上に配置されても、基部１１８に隣接した別のガスクッションアイソレータ上に配置されても、ガスクッションアイソレータによって支持された土台の上に配置されてもよい。本例では、図示の支持構造体３０６は、一方の構成要素が基部１１８上に配置され、他方の構成要素が床面上に配置されている。プリントヘッドアセンブリ１０８または堆積部３０８に近接した支持構造体３０６の構成要素、またはそれらをほぼ直接的に支持する支持構造体３０６の構成要素を、基部上に置くか、または別個のガスクッションもしくは他の遮断支持体を設けることによって、周囲の振動および力からさらに遮断することができる。場合によっては、支持構造体全体を基部上に置くか、またはガスクッション支持体等の別個の遮断支持体上に部分的もしくは完全に置くことによって、処理ユニット３０４全体を周囲の振動から遮断することも有効となり得る。

【0032】

処理ユニット３０４は、導管支持体３１８によって結合されたプリントヘッドアセンブリ３１４および供給ユニット３１６を備える処理ヘッド３１２を有する。処理ヘッド３１２は、独立した移動システム、すなわち堆積部３０８用の第１移動システム３２０Ａと供給部３１０用の第２移動システム３２０Ｂとによって、支持構造体３０６の構成要素上に移動可能に支持される。制御部３２２が、第１移動システム３２０Ａおよび第２移動システム３２０Ｂに動作可能に接続され、第１移動システム３２０Ａによる移動と第２移動システム３２０Ｂによる移動とを連動させる。制御部３２２は、プリントヘッドアセンブリ３１４および供給ユニット３１６の位置を監視し、プリントヘッドアセンブリ３１４と供給ユニット３１６との間の距離が所定の許容範囲内となるように、プリントヘッドアセンブリ３１４および供給ユニット３１６の位置を維持するように構成される。制御部３２２はまた、プリントヘッドアセンブリ３１４の速度と供給ユニット３１６の速度との差が所定の許容範囲内となるように、プリントヘッドアセンブリ３１４の速度および供給ユニット３１６の速度を維持するように構成されてもよい。

【0033】

導管支持体３１８は、支持構造体３０６の供給部３１０から堆積部３０８までまたがり、供給ユニット３１６をプリントヘッドアセンブリ３１４に接続する各種導管を支持する。これらの導管は、適切な接続部、例えば、供給ユニット３１６または導管支持体３１８からプリントヘッドアセンブリ３１４に振動や動きが伝達するのを緩和する接続部を使用して、供給ユニット３１６およびプリントヘッドアセンブリ３１４に接続され得る。

【0034】

処理ヘッド３１２は、任意の程度の機械的剛性を有するように構成することができる。処理ヘッド３１２の各種ユニットの運動量特性に応じて、プリントヘッドアセンブリ３１４に対する動きや振動の影響を最適化するように、処理ヘッド３１２に多少の剛性を持たせることができる。供給ユニット３１６は１つ以上のポンプおよび１つ以上の圧縮機を含み、プリントヘッドアセンブリ３１４に流体およびガスを供給する。処理ヘッド３１２、例えば導管支持体３１８は、ポンプおよび圧縮機によって発生した振動を減衰するように構成することができる。供給ユニット３１６または供給部３１０からプリントヘッドアセンブリ３１４または堆積部３０８への振動伝達を減衰させる一手法として、図１Ｂを参照しながら上述した可撓性接続部の使用が挙げられる。

【0035】

場合によっては、プリントヘッドアセンブリ３１４を支持構造体３０６の一構成要素に隣接して配置し、適切な任意の種類の可動支持体、例えばガスクッション支持体によって、支持構造体３０６の一構成要素上に配置されたレール上に移動可能に支持し、リニアアクチュエータ（物理的アクチュエータまたは誘導アクチュエータ）によって、レールに沿って移動させてもよい。供給ユニット３１６も同様に、支持構造体３０６の構成要素に隣接して配置し、処理ヘッド３１２の一端部のみを作動させることから生じるモーメントおよび振動を回避するように、別途作動させることができる。あるいは、処理ヘッド３１２全体を両レールに沿って同時に移動させるデュアルアクチュエータを使用することも可能である。別の代替例では、第３レールを２つのレール３２０間に配置して、例えばねじ駆動、リニア誘導駆動、または他の高精度なリニア位置決め駆動とともに使用する駆動レールとして機能させ、プリントヘッドアセンブリ３１４および供給ユニット３１６の処理ヘッド３１２の端部を、ガスクッション支持体等の摺動支持体によってレール上に受動的に支持してもよい。処理ヘッド３１２の構成要素であるプリントヘッドアセンブリ３１４または堆積部３０８と、供給ユニット３１６または供給部３１０とを個別に作動させる場合、プリントヘッドアセンブリ３１４および供給ユニット３１６に位置センサを設けることができる。プリントヘッドアセンブリ３１４および供給ユニット３１６の位置を監視し、プリントヘッドアセンブリ３１４および供給ユニット３１６の位置を動的に調整して、移動方向において位置センサ間の距離を所定の許容範囲内に維持するように制御部を構成することができる。また、プリントヘッドアセンブリ３１４の速度および供給ユニット３１６の速度を監視し、プリントヘッドアセンブリ３１４の速度および供給ユニット３１６の速度を動的に調整し、２つの速度間の差を所定の許容範囲内となるように制御部を構成することも可能である。

【0036】

高精度のリニアアクチュエータ、位置センサ、およびリニアアクチュエータを上述のように制御するように構成された制御部を用いて、プリントヘッドアセンブリ３１４と供給ユニット３１６とを個々に作動させることにより、分散配置したユニットを一点荷重によって作動させる場合に生じ得る慣性効果やモーメント効果を排除できるという利点が得られる。また、上述のように駆動レールを設けることにより、処理ヘッド３１２のほぼ平衡点における一点荷重によって処理ヘッド３１２を作動させても同様の結果を得ることができる。このような処理ヘッド３１２を剛性構造とすることによって、供給ユニット３１６およびプリントヘッドアセンブリ３１４が取り付けられた処理ヘッド３１２の端部に伝達される振動を低減させることができ、また、処理ヘッド３１２の平衡点付近に力を加えることにより、処理ヘッド３１２にかかるトルクを最小限に抑えることができる。

【0037】

処理ヘッド３１２は、概して、供給部３１０内の印刷材料と堆積部３０８内の印刷材料との間で、所定の許容範囲内の高低差が生じるように構成される。高低差を管理することで、印刷材料の液位の変動から生じるヘッド圧力が最大値以下に保たれるため、過剰なポンプ性能を回避することができる。供給部３１０内の印刷材料と堆積部３０８内の印刷材料との間で、これら２つのユニットにおける残存材料の差に起因する液位差以外の高低差が実質的に見られない場合、ヘッド圧力は最小になり得る。

【0038】

供給ユニット３１６、プリントヘッドアセンブリ３１４、および導管支持体３１８を連続して換気することができる。堆積部３０８の堆積換気構造体３３０を、支持構造体３０６の構成要素の堆積部３０８に隣接して配置することができる。堆積換気構造体３３０は、排気ガスを堆積部３０８から除去する経路となるように支持構造体３０６に全体を固定してもよいし、堆積部３０８とともに部分的または完全に移動可能としてもよい。例えば、換気構造体３３０の第１部分は堆積部３０８を囲んで堆積部３０８とともに移動することができ、換気構造体３３０の第２部分は支持構造体３０６に固定され排気ガスを搬送除去する。場合によっては、プリントヘッドアセンブリ３１４は、プリントヘッドアセンブリ３１４におけるプリントヘッドや他の装置（例えば、印刷材料を局所的に供給し回収する装置、およびプリントヘッドアクチュエータ等）の周囲の空間を換気する排気システムを有することができる。この排気システムは、堆積換気構造体３３０に排気する。換気構造体３３０の一部はまた、堆積部３０８に供給する導管、導管バンドル、および／またはサービスバンドルを収容し、それらの要素の動作によって発生した粒子を収容することができる。例えば、サービスバンドルを換気構造体３３０またはその一部の内部に配置することができ、換気構造体３３０を介した排気ガスの流れによってサービスバンドルから発生した粒子を除去するように、排気ガスの経路が設けられる。

【0039】

換気構造体３３０と同様の供給換気構造体３３２を供給部３１０にも設けることができ、供給換気構造体３３２は、供給部３１０に供給する導管、導管バンドル、および／またはサービスバンドルを収容することができる。

【0040】

処理ヘッド３１２もまた、処理ヘッド換気構造体３３４を有してもよい。処理ヘッド換気構造体３３４は、処理ヘッド３１２の筐体を含み得る。導管支持体３１８内の導管の移動によって発生した粒子は、導管支持体３１８を介してガス流を連続して送ることにより捕捉し換気することができる。１つ以上の換気構造体３３０および３３２が使用される場合、処理ヘッド換気構造体３３４は、換気構造体３３０および３３２のうちの一方から排気することができる。あるいは、処理ヘッド換気構造体３３４は、他の換気構造体とは別の経路から排気することもできる。

【0041】

支持構造体３０６はまた、撮像部品３４０を支持するために使用することもできる。本明細書では、２つの撮像部品３４０が示されている。撮像部品３４０は、光源、運動システムまたは位置決めシステム、合焦機構およびフィルタ機構等の光学システム、ならびにカメラまたはフォトダイオードアレイ等の画像取得部品の任意の組み合わせであってもよい。撮像部品３４０は、基材または特徴部の位置決め、基材ホルダの位置決めまたは性能、および処理ヘッドの位置決めまたは性能のうちの一部または全部を決定および補正するために使用される検査装置もしくは較正装置、またはその両方とすることができる。撮像部品３４０はまた、保守台１８０によって実施された保守作業の結果を監視するために使用することができる。１つの撮像部品３４０、または全ての撮像部品３４０は、プリントヘッドアセンブリ３１４を支持するレールの底部等、支持構造体３０６のうちの利用可能な場所に搭載することができ、また、撮像部品３４０を支持構造体３０６に沿って必要な位置に移動させる移動システムを撮像部品３４０に設けることができる。２つ以上の撮像部品３４０が設けられる場合、スペースが許す限り、撮像部品３４０の個々の位置決めを可能にするように、搭載部および移動システムを個別に設けることができる。

【0042】

本発明の１つ以上の態様に係る実施形態に関して上述したが、本開示に具体的に記載されていない他の実施形態を本開示の基本範囲から逸脱することなく考案することができ、その範囲は以下の特許請求の範囲によって規定される。

【図1A】

【図1B】

【図2A】

【図2B】

【図3】

【国際調査報告】