流體噴射模塊安裝的制作方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001] 以下的說明涉及將流體噴射模塊安裝至安裝裝置。
【背景技術(shù)】
[0002] 噴墨打印機(jī)通常包括從墨供應(yīng)件到包括噴嘴的墨噴嘴組件的墨通道，墨滴從噴 嘴噴射。墨滴噴射可以通過用例如壓電偏轉(zhuǎn)器、熱氣泡噴射發(fā)生器，或靜電偏轉(zhuǎn)元件的致 動(dòng)器在墨通道中將墨加壓來控制。通常的印刷頭具有一排或一列噴嘴，其具有墨通道的相 應(yīng)列和相關(guān)聯(lián)的致動(dòng)器，并且從每個(gè)噴嘴的墨滴噴射可以獨(dú)立地控制。在所謂的"按需滴 (drop-on-demand) "印刷頭中，每個(gè)致動(dòng)器被激勵(lì)從而選擇性地將墨滴噴射在介質(zhì)上的特 定位置。在印刷期間，印刷頭和介質(zhì)可以相對(duì)于彼此移動(dòng)。
[0003] 作為一示例，印刷頭可包括半導(dǎo)體印刷頭本體和壓電致動(dòng)器。印刷體本體可以由 蝕刻的硅制成以限定抽吸室。噴嘴可以由附接至印刷頭本體的分離層來限定。壓電致動(dòng)器 可以具有改變幾何形狀或者響應(yīng)于施加電壓彎曲的壓電材料層。在位于沿墨通道的抽吸室 中，壓電層的彎曲將墨加壓。
[0004] 印刷精度可以由許多因素影響。相對(duì)于介質(zhì)精確地定位噴嘴對(duì)于精密印刷來說可 能是必要的。如果多個(gè)印刷頭用于同時(shí)印刷，包含在印刷頭中的噴嘴相對(duì)于彼此的精確對(duì) 準(zhǔn)對(duì)于精密印刷來說可能是關(guān)鍵的。對(duì)準(zhǔn)和安裝期間以及之后，保持對(duì)準(zhǔn)印刷頭可能是重 要的。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0005] 在一個(gè)方面，在本文中公開的系統(tǒng)、裝置，以及方法展示了流體噴射模塊安裝裝 置，其包括具有水平部分和豎直部分的模塊底座、安裝至模塊底座的流體噴射模塊，以及夾 緊組件，其包括凹進(jìn)部分、沿凹進(jìn)部分的壁的夾具，以及聯(lián)接至夾具并配置成將夾具從打開 位置移動(dòng)到關(guān)閉位置的桿。水平部分具有配置成接收流體噴射模塊的開口，并且豎直部分 具有突出部分。模塊底座的突出部分配置成與夾緊組件的凹進(jìn)部分相配合。
[0006] 在安裝裝置內(nèi)，模塊底座還可包括在x、y，和z方向上精密表面，在夾緊組件上，精 密表面在X、y，和z方向上接觸相應(yīng)的對(duì)準(zhǔn)接觸點(diǎn)。
[0007] 在安裝裝置內(nèi)，夾緊組件還可包括配置成使流體噴射模塊相對(duì)于夾緊組件在θ z 方向上移動(dòng)的Θ z調(diào)整機(jī)構(gòu)。Θ z調(diào)整機(jī)構(gòu)可包括配置成每轉(zhuǎn)移動(dòng)50微米或更小的差動(dòng)螺 釘。Θ z調(diào)整機(jī)構(gòu)可以從夾緊組件的一個(gè)以上的表面可接近。
[0008] 在安裝裝置內(nèi)，夾緊組件還可包括配置成將流體噴射模塊相對(duì)于夾緊組件在X方 向上移動(dòng)的X調(diào)整機(jī)構(gòu)。X調(diào)整機(jī)構(gòu)可包括凸輪組件，其包括傾斜成角度α的凸輪。凸輪傾 斜成角度α，使得凸輪的一次旋轉(zhuǎn)轉(zhuǎn)化成使流體噴射模塊在X方向上的一個(gè)像素上移動(dòng)。X 調(diào)整機(jī)構(gòu)可以從夾緊組件的一個(gè)以上的表面可接近。
[0009] 在不同的實(shí)施方案中，還可以包括以下特征中的一個(gè)或多個(gè)。夾具可以包括彈簧。 夾緊組件還可包括聯(lián)接至桿和夾具的凸輪板。凸輪板可以聯(lián)接至彈簧。夾緊組件可包括數(shù) 個(gè)夾具。夾緊組件可以安裝在框架上。
[0010] 在不同的實(shí)施方案中，安裝裝置還可包括數(shù)個(gè)流體噴射模塊、數(shù)個(gè)模塊底座，以及 數(shù)個(gè)夾緊組件，其中，每個(gè)流體噴射模塊安裝至模塊底座，并且每個(gè)模塊底座被安裝至夾緊 組件。安裝裝置還可包括框架，其中，夾緊組件安裝到框架上。
[0011] 在另一方面，在本文中公開的系統(tǒng)、裝置，以及方法展示了將數(shù)個(gè)夾緊組件松弛地 固定至框架、將調(diào)準(zhǔn)架（alignment jig)固定至數(shù)個(gè)夾緊組件、將數(shù)個(gè)夾緊組件牢固地固定 至框架、從數(shù)個(gè)夾緊組件中移除調(diào)準(zhǔn)架，以及將數(shù)個(gè)模塊底座組件固定至數(shù)個(gè)夾緊組件。將 調(diào)準(zhǔn)架固定至數(shù)個(gè)夾緊組件包括將調(diào)準(zhǔn)架置于數(shù)個(gè)夾緊組件中，并且將每個(gè)夾緊組件上的 桿從打開位置移動(dòng)至關(guān)閉位置，使得每個(gè)夾緊組件上的夾具將調(diào)準(zhǔn)架固定至夾緊組件。每 個(gè)模塊底座組件包括安裝至模塊底座的流體噴射模塊。
[0012] 某些實(shí)施方案可包括以下特征的一個(gè)或多個(gè)：將數(shù)個(gè)流體噴射模塊與數(shù)個(gè)模塊底 座對(duì)準(zhǔn)，以及將數(shù)個(gè)流體噴射模塊粘結(jié)至數(shù)個(gè)模塊底座，以形成數(shù)個(gè)模塊底座組件。將數(shù)個(gè) 流體噴射模塊與數(shù)個(gè)模塊底座對(duì)準(zhǔn)可以對(duì)于每個(gè)流體噴射模塊設(shè)置相對(duì)于相應(yīng)的夾緊組 件的X、y，Θ Z方向。使用X調(diào)整機(jī)構(gòu)，在X方向上相對(duì)于相應(yīng)的夾緊組件可調(diào)整至少一個(gè) 模塊底座組件。使用Θ Z調(diào)整機(jī)構(gòu)，在Θ Z方向上相對(duì)于相應(yīng)的夾緊組件進(jìn)行調(diào)整至少一 個(gè)模塊底座組件。
[0013] 在另一方面，在本文公開的系統(tǒng)、裝置，以及方法展示了包括調(diào)準(zhǔn)架以及數(shù)個(gè)夾緊 組件的安裝裝置，該調(diào)準(zhǔn)架具有數(shù)個(gè)突出部分。每個(gè)夾緊組件包括：凹進(jìn)部分，其中，調(diào)準(zhǔn)架 的相應(yīng)的突出部分配置成與凹進(jìn)部分配合、沿凹進(jìn)部分的壁的夾具，以及聯(lián)接至夾具并且 配置成將夾具從打開位置移動(dòng)到閉合位置的桿，。
[0014] 在安裝裝置內(nèi)，每個(gè)突出部分可以與每個(gè)夾緊組件的凹進(jìn)部分可滑動(dòng)地接觸。安 裝裝置還可包括框架，其中，數(shù)個(gè)夾緊組件安裝至框架。
[0015] 本發(fā)明的實(shí)施方案可以實(shí)現(xiàn)以下優(yōu)點(diǎn)的一個(gè)或多個(gè)。安裝裝置被提供以實(shí)現(xiàn)流體 噴射模塊相對(duì)于支撐印刷框架的精確對(duì)準(zhǔn)。安裝裝置可以便于安裝和從印刷框架中拆除單 個(gè)流體噴射模塊，例如，以便替換或修理該設(shè)備。對(duì)準(zhǔn)過程可以使用調(diào)準(zhǔn)架來將數(shù)個(gè)夾緊組 件與印刷框架精確對(duì)準(zhǔn)。在不使用調(diào)準(zhǔn)架的情況下，單獨(dú)的夾緊組件每次必須單獨(dú)對(duì)準(zhǔn)一 個(gè)。調(diào)準(zhǔn)架便于同時(shí)對(duì)準(zhǔn)數(shù)個(gè)夾緊組件。此外，調(diào)準(zhǔn)架在百萬分之一英寸的精度內(nèi)精確加 工。通過使用相同的架，對(duì)準(zhǔn)從印刷棒到印刷棒是可重復(fù)的。使用架還可以移除在每次對(duì) 準(zhǔn)單個(gè)流體噴射模塊時(shí)遇到的對(duì)準(zhǔn)誤差。夾緊組件可包括彈簧加載的夾具，使得夾具提供 恒定夾緊力。不像彈簧加載夾具，其它固定器件（例如，螺釘）可具有可變的力。彈簧加載 夾具的夾緊力從夾緊組件到夾緊組件也可以是可重復(fù)的。
[0016] 在文說明書中描述的主體的一個(gè)或多個(gè)實(shí)施方案的細(xì)節(jié)闡述于所附附圖和下面 的說明中。從說明、附圖，以及權(quán)利要求中，主題的其它特征、方面，以及優(yōu)點(diǎn)將變得顯而易 見。
【附圖說明】
[0017] 圖1是組裝印刷棒的透視圖。
[0018] 圖2A和圖2B是包括模塊底座和夾緊組件的安裝裝置的透視圖。
[0019] 圖3是用于將流體噴射模塊安裝至印刷框架的一示例性過程的流程圖。
[0020] 圖4是包括模塊底座和流體噴射模塊的模塊底座組件的透視圖。
[0021] 圖5A和圖5B是模塊底座的透視圖。
[0022] 圖6是（處于對(duì)于部件可見度局部透明的模式的）夾緊組件的透視圖。
[0023] 圖7A是對(duì)準(zhǔn)裝置的透視圖。
[0024] 圖7B是部分對(duì)準(zhǔn)裝置的特寫圖。
[0025] 圖7C是對(duì)準(zhǔn)掩模的示意圖。
[0026] 圖7D是基準(zhǔn)的示意圖。
[0027] 圖7E是校準(zhǔn)掩模的示意圖。
[0028] 圖7F是對(duì)準(zhǔn)掩模和流體噴射模炔基底的示意圖。
[0029] 圖8是印刷棒中的調(diào)準(zhǔn)架（透明模式）的透視圖。
[0030] 圖9A和圖9B是夾緊組件和印刷框架（透明模式）的透視圖。
[0031] 圖10是對(duì)準(zhǔn)印刷棒的透視圖。
[0032] 圖IlA和圖IlB是聚居的印刷棒的透視圖。
[0033] 圖12是夾緊組件的透視圖。
[0034] 圖13A和圖13B是包括夾緊組件中的模塊底座的安裝裝置。
[0035] 圖14A和圖14B是對(duì)準(zhǔn)工具的透視圖。
[0036] 許多水平、部分，和特征被放大以便更好的顯示特征、過程步驟，和結(jié)果。在各個(gè)附 圖中，相同的附圖標(biāo)記和標(biāo)號(hào)表示相同的元件。 具體實(shí)施方案
[0037] -種用于將流體注射模塊安裝至打印機(jī)系統(tǒng)的框架（在文本中也稱為印刷框架） 的方法、裝置，和系統(tǒng)被描述。通常的打印機(jī)系統(tǒng)可包括一個(gè)或若干個(gè)流體噴射模塊。當(dāng) 在印刷系統(tǒng)中組合兩個(gè)或多個(gè)流體噴射模塊時(shí)，每個(gè)模塊相對(duì)于印刷框架并相對(duì)于彼此對(duì) 準(zhǔn)，以實(shí)現(xiàn)印刷精度。
[0038] 在印刷棒具有數(shù)個(gè)流體噴射模塊的情況下，如果單個(gè)模塊失效，令人滿意的是取 代單個(gè)模塊而不是整個(gè)印刷棒。為了使模塊可替換，每個(gè)模塊可釋放地固定至印刷棒。
[0039] 圖1示出包括數(shù)個(gè)流體噴射模塊102的組裝印刷棒100,每個(gè)模塊102被固定至 模塊底座104。每個(gè)模塊底座104被固定至相應(yīng)的夾緊組件106,并且夾緊組件106被固定 至框架108?？商鎿Q地，用安裝至框架的夾緊組件，單個(gè)夾緊組件可以保持?jǐn)?shù)個(gè)流體噴射模 塊。在另一配置中，框架和夾緊組件可以是單個(gè)部件，并且模塊可以安裝至框架/夾緊組 件。為了防止由熱膨脹引起的未對(duì)準(zhǔn)，框架和夾緊組件可以由具有低熱膨脹系數(shù)（CTE)的 材料制成，例如，殷鋼、鐵鎳鈷合金，或碳化硅。模塊底座可以由不銹鋼、鐵鎳鈷合金，