【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】
本专利技术涉及安装组件。
技术介绍
喷墨打印机通常包括从墨源至墨喷嘴组件的墨路，该墨喷嘴组件包括从其喷射墨滴的喷孔。通过利用致动器给墨路内的墨施压，可以控制墨滴喷射，该致动器可以是例如压电偏转器、热气泡喷射式发生器或者静电偏转件。典型打印头包括具有相应墨路阵列和相关致动器的一排喷孔，且可以独立控制从每个喷孔的液滴喷射。在所谓的“按需喷射式”打印头中，当打印头和印刷介质彼此相对移动时，在图像的特定像素位置处启动每个致动器以选择性地喷射液滴。在高性能打印头中，喷孔通常具有50微米或更小(例如，25微米)的直径、以每英寸100-300个喷嘴的间距分散开且提供近似1至70皮升(pl)或更小的液滴尺寸。液滴喷射频率通常10kHz或更高。 打印头可包括半导体打印头主体和压电致动器，如在Hoisington等人的美国专利No.5265315中描述的打印头。打印头主体由硅制成，蚀刻此硅以限定墨室。喷孔由连接到硅主体上的单独喷嘴板限定。压电致动器具有一层压电材料，该压电材料响应于所施加的电压而改变几何形状或者弯曲。压电层的弯曲对沿着墨路定位的压送室内的墨施压。 印刷精度受到许多因素的影响，这些因素包括利用打印机中的打印头内以及打印机中的多个打印头内的喷嘴喷出的墨滴的尺寸和速率的一致性。液滴尺寸和液滴速率的一致性反过来又受到因素例如墨路的尺寸一致性、声波干涉效应、墨流路内的杂质以及致动器生成的压力脉冲的一致性的影响。通过在墨流路内采用一个或多个过滤器可减少墨流中的杂质或碎片。 在一些应用中，使墨从墨源再循环至打印头并回到该墨源，以便例如通过采用受热墨源来防止墨凝聚和...
【技术保护点】
一种用于安装和收容多个打印头模块的安装组件，包括： 下板，包括多个孔，每个所述孔被构造成露出容纳在所述安装组件内的所述打印头模块的表面，每个所述孔包括至少一个用于沿第一方向对准所述打印头模块的对位基准以及至少一个用于沿第二方向对准所述打印头模块的对位基准，所述打印头模块的所述表面包括多个墨喷孔； 上板，近似平行于所述下板，所述上板包括多个构造成给墨道提供通路的孔，所述墨道形成在容纳于所述安装组件内的所述打印头模块中；以及 多个安装块，位于所述上下板之间且固定在所述上下板上，每个所述安装块被构造成与所述打印头模块连接且包括用于沿第三方向对准所述打印头模块的基准。
【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】US 2004-4-30 60/567,035;US 2004-4-30 60/567,070书显而易见。附图说明现在将参照以下附图详细说明这些和其它方面。 图1A表示安装组件。 图1B表示上板被移除的图1A所示安装组件。 图1C表示图1A所示安装组件的相反方向示图。 图2A表示图1C所示安装组件的放大部分。 图2B表示图1C所示安装组件的一部分的截面区域。 图3A表示打印头外壳的下表面。 图3B表示形成在安装组件的下板内的孔。 图3C表示容纳在图3B所示孔内的图3A所示打印头外壳。 图3D表示安装组件的下板的俯视图。 图3E是安装组件板内的孔的示意表示。 图4A表示打印头模块的过滤器组件。 图4B表示安装在打印头外壳上的图4A所示过滤器组件。 图4C是图4B所示过滤器组件和打印头外壳的分解图。 图4D是图4A所示过滤器组件的分解图。 图5A表示打印头外壳的上表面。 图5B表示打印头外壳的下表面。 图5C表示图5B所示打印头外壳的剖视图。 图6表示安装在安装组件上的再循环组件。 图7A-D表示图6所示再循环组件。 图8表示图6所示再循环组件和安装组件的一部分的剖视图。 图9是表示安装组件的组装过程的流程图。 图10A-C表示安装组件。 不同图中的相同附图标记指示相同部分。具体实施方式图1A表示用于安装和容纳多个打印头模块的安装组件100。每个打印头模块都包括打印头单元，例如在2003年10月10日提交、名称为“具有薄膜的打印头”且序列号为No.60/510459的美国临时申请中描述的半导体打印头单元。此打印头单元包括用于从喷孔喷射墨滴到相对于该打印头单元移动的印刷介质上的墨喷嘴单元。 安装组件100包括利用多个安装块115分隔的上板105和下板110，该多个安装块115固定于且定位于上下板105、110之间。图1B表示上板105被移除的安装组件100以露出容纳在该组件100内的打印头模块125。 图1C是与图1A所示相反方向的安装组件100的示图，且表示下板110。尽管图1A-C中所示的安装组件100的实施例可如图1B所示容纳至少十六个打印头模块，但在图1A和1C中出于示意目的，安装组件100被表示为容纳四个打印头模块125，以便该安装组件100的特征不因所有十六个打印头模块125的存在而被遮挡。 在图1B中，柔性电路130被表示为从多个打印头模块起延伸，以及在图1A中，该电路130被表示为延伸过位于安装组件100的上板105内的孔165。柔性电路130连接被容纳在打印机内的处理器与打印头模块内的压电致动器，以控制从墨喷嘴的墨滴喷射。 参照图1C，下板110包括多个孔135。每个孔135构造成接收打印头模块125且露出该打印头模块的下表面。打印头模块的下表面包括多个构造成在印刷介质上喷射墨滴的墨喷嘴，此多个墨喷嘴设置成提供墨滴之间的一致间隔。在构造成容纳多个打印头模块的安装组件中，打印头模块的相互对准是重要的，以确保维持从相邻打印头模块喷出的墨滴之间的墨滴间隔一致。 在一个实施例中，如图1C所示，四个打印头模块为一组，具有至少四组，且每组喷射不同颜色例如青色、品红色、黄色和黑色的墨滴以便利用四种颜色的组合来印刷彩色图像。选择性地，打印头模块都喷射相同颜色的墨水以提供比每组打印头模块采用不同墨颜色时更高的分辨率。 在另一实施例中，所喷射墨滴的精确一致间隔是重要的，因为人眼可检测到来自该一致间隔的甚至微小偏差。精确一致间隔要求打印头模块125a-c沿x和y方向精确对准。沿z方向的精确对准维持每个打印头模块内的墨喷嘴与印刷介质的一致距离。除别的事情以外，墨滴的位置随着从墨喷嘴至印刷介质的距离而变化，因而沿z方向对准墨喷嘴减少了从每个打印头模块125a-c喷出的墨滴将误定位的可能性。 利用形成在安装组件100的下板110内的基准沿x和y方向对准打印头模块125a-c。图2A表示图1C所示安装组件100的放大部分。沿孔135的纵向内表面包括至少一个用于沿x方向对准打印头模块的x对位基准140，以及沿该孔135的横向内表面包括用于沿y方向对准打印头模块的y对位基准145。在所示一个实施例中，基准被形成为孔135的内表面的突出区域，该突出区域相对于内表面的其余部分往内朝向打印头模块延伸。 参照图3A-C，x对位基准和y对位基准140、145构造成与形成在将容纳于孔135内的打印头模块125的外表面上的对位凸耳305、310配合。参照图3A，x对位凸耳305是沿着打印头模块125的纵向外表面的凸起面，以及y对位凸耳310是沿着打印头模块125的横向外表面的凸起面。在所示实施例中，打印头模块125上包括两个x对位凸耳305和一个y对位凸耳310，但也可采用更多或更少的对位凸耳，且该对位凸耳可形成为与所示构造不同(例如，更宽或更高)。 参照图3B，x对位基准140和y对位基准145被表示成在孔135的内表面上的倒拱区域。参照图3C，打印头模块125被定位在孔135中，以使x对位凸耳305与形成在该孔135的内表面中的x对位基准140配合。 利用例如精磨或者电火花加工对包括孔135的安装组件的下板110进行精加工。由此，能精确地定位x对位基准140和y对位基准145。尤其，能相互精确地定位相邻孔135的x对位基准140和y对位基准145。 参照图3D所示的孔135a-b和打印头模块125a-b，出于示意目的，如下所述利用x对位基准140沿x方向对准打印头模块的喷孔。对x对位基准140进行精加工，以使相邻孔135a和135b内的基准140位于同一平面330内。打印头模块125a被定位在孔135a内，且x对位凸耳305抵靠相应的x对位基准140。 在把打印头模块125a定位在孔135a内前，对该打印头模块125a的x对位凸耳305进行精加工。参照图3A，作为一例，制造者例如人工操作员(或者选择性的自动操作员)(例如，利用显微镜)检查形成在已组装的打印头模块125a的下表面内的喷孔312，并测量从贯穿喷孔的轴线325至由x对位凸耳305形成的平面330的距离。喷孔312应被定位在与由x对位凸耳305形成的平面330相隔预定距离x的位置。若喷孔312不与对位凸耳305相隔距离x，则操作员调节一个或两个x对位凸耳305的尺寸。操作员调节x对位凸耳305，直至贯穿喷孔312的轴线315精确地与由该x对位凸耳305形成的平面330相隔距离x。x对位凸耳305可形成为略大于提供x方向对准所预期需要的，以便能够磨削或者锯掉该凸耳305至对准打印头模块125a的适当尺寸。相反，若x对位凸耳305过小，则它们不能被容易地调节至较大，使得模块125a不能用于特定应用。 类似地，操作员对y对位凸耳310进行精加工，以沿y方向对准打印头模块的喷孔。例如，操作员(例如，利用显微镜)测量从最靠近y对位凸耳310的最外喷孔至y对位凸耳310的距离。若需要，磨削或者锯掉y对位凸耳310，以调节从最外喷孔至y对位凸耳310的距离直至该距离精确地为预定距离y。 具有已精加工的x对位凸耳305和y对位凸耳310的打印头模块125a被放置在孔135a中且固定在安装组件100上。在所示实施例中，打印头模块125a利用贯穿该打印头模块125a的两个螺钉固定在安装组件100上，且固定在以下更详细描述的安装块115上。打印头模块125a固定到安装组件100上，使得x对位凸耳305压向对应的x对位基准140且y对位凸耳310压向y对位基准145。 相邻的打印头模块125b和125e被类似地精加工且分别放置在孔135b和135e中。也就是说，调节它们各自的x对位凸耳305，以把喷孔312定位成与由x对位凸耳305形成的平面相隔预定距离x。调节它们各自的y对位凸耳310，以使得从最外喷孔至y对位凸耳310的距离精确地为预定距离y。 对于x方向，打印头模块125a和125b的喷孔312沿x方向对齐，即，轴线315穿过该两打印头模块125a和125b的喷孔312的中心且与由x对位基准140形成的平面330相隔距离x。对于y方向，孔135a和135e的y对位基准145在同一平面335内，且每个打印头模块125a和125e的最外喷嘴离对应的y对位基准145为相同距离y。由此，相邻打印头模块125a和125e的喷嘴沿y方向对齐。 在一个实施例中，例如，若从每个打印头模块喷出的墨的颜色不同且试图叠加墨滴以形成不同颜色，则希望从打印头模块125a喷出的墨滴与从相邻打印头模块125e喷出的墨滴对齐。因此，同一行内的相邻孔135a、135e、135i和135m的y对位基准145在同一平面335内对齐。如上所述，对应的打印头模块125a、125e、125i和125m被定位成使每个打印头模块内的最外喷孔精确地与y对位基准145相隔距离y。由此，同一行内的每个相邻打印头模块中的喷孔312沿y方向对齐，且从该墨喷嘴喷出的墨滴也对齐。 在y方向相邻的打印头模块的喷孔312也必须相互精确定位，以使得从该喷孔喷出的墨滴之间的间距沿y方向一致。例如，考虑四个打印头模块125a-d这组。多个墨喷孔312沿着每个打印头模块的下表面的长度设置，例如，每个打印头模块包括60个间隔一致的墨喷嘴且因而能够喷射60个间隔一致的墨滴。四个打印头模块125a-d相互这样排列，使得这四个打印头模块之间，可沿y方向喷射240个(即，60的4倍)间隔一致的墨滴。打印头模块125a的最外墨喷嘴340与相邻打印头模块125c的最外墨喷嘴342相隔精确距离，以使得从该墨喷嘴340、342喷出的墨滴的间隔保持与从同一打印头模块内的墨喷嘴喷出的墨滴之间的间隔一致，即，在相邻打印头模块125a、125c之间维持沿y方向的墨滴间距。类似地，打印头模块125c内的另一最外墨喷嘴344精确地与相邻打印头模块125b内的最外墨喷嘴346隔开，以维持所喷射墨滴之间的间距一致。选择性地，打印头模块125a和125c可沿y方向对齐以在维持一致间距的同时允许从它们相应墨喷嘴喷出的墨滴之间少许重叠。 在另一实施例中，例如，若从每个打印头模块喷出的墨的颜色相同，则希望从相邻打印头模块喷出的墨滴在y方向上相互偏离以获得更高的印刷分辨率。出于示意目的，将讨论相邻孔135b、135f、135j和135n和相应打印头模块125b、125f、125j和125n。通过在相互偏离的对应孔内形成y对位基准145或者通过调节打印头模块的y对准凸耳310以把墨喷孔定位成与对应的y对位基准相隔不同距离，从相邻打印头模块喷出的墨滴可在y方向上相互偏离。 图3E表示相邻孔135b、135f、135j和135n的y对位基准145被精加工以使y对位基准145不在同一平面内而是与相邻孔偏离预定量Δy的一种实施例的简化示范表示。出于示意目的，图3E中仅示意性表示孔135b、135f、135j和135n。在一个实施例中，偏移距离Δy是每个打印头模块内的墨喷孔的间距p除以每行的喷嘴数量n即Δy＝p/n。例如，孔135b的y对位基准145在平面350内，以及孔135n的y对位基准145在平面352内。因为每个孔的y对位基准145在与相邻孔的平面间隔Δy的平面内，所以平面350和352相互间隔d＝3×Δy。 打印头模块可如下所述沿z方向对齐。图2B表示图1C所示安装组件100的一部分和打印头模块125b沿线A-A的剖视图。打印头模块125b位于该模块125b两端处的安装块115之间。安装块115固定在上下板105、110上。打印头模块125b利用例如安装螺钉225固定在安装块115上。打印头模块125b的接触面126与安装块115的接收面230接触。安装螺钉225落入位于打印头模块125b的下表面内的通孔226中。通孔226穿过模块。安装螺钉225离开打印头模块125b的接触面126，且被形成在安装块115的接收面230内的对应孔接收。接收面是z对位基准230且用于控制打印头模块125b以及因而墨喷嘴在z方向上的位置。 通过把安装组件100内包括的所有安装块115的z对位基准230精确地定位在离上下板105、110同一距离处(即，在同一平面内)，可沿z方向把安装在z对位基准上的打印头模块的墨喷嘴定位在基本同一平面内。因此，墨喷嘴离从该墨喷嘴喷射墨滴于其上的印刷介质的距离一致，从而提供形状和尺寸基本一致的墨滴。每个安装块115被制造成具有基本相同的高度235，以维持平行上下板105、110的相互距离基本一致。 打印头模块例如打印头模块125a可如下所述被定位且固定在安装组件100上。把打印头模块125a放置在孔135a内，使x对位凸耳305压向x对位基准140且y对位凸耳310压向y对位基准145。安装工具例如弹簧或挠性件可用于在安装过程中把打印头模块125a压入适当位置。然后，通过把安装螺钉225插入通孔226内并把它们拧入安装块115中，将打印头模块125a夹在安装组件100上。通孔226构造成提供打印头模块125a相对于安装螺钉225沿x和y方向的些微移动。然而，一旦安装螺钉225被拧入安装块115，该安装螺钉225对打印头模块125a的下表面的夹紧力将可靠地保持该打印头模块125a在适当位置。一旦固定，可移除安装工具。因为x对位凸耳305与x对位基准140对准以及y对位凸耳310与y对位基准145对准，从而打印头模块125a沿x和y方向对准。因为打印头模块125a的接触面126与利用接收面230形成的z对位基准对准，所以该打印头模块125a还沿z方向对准。 再次参照图1A和1B，安装组件100还包括角撑120，该角撑120被制造成具有同安装块115基本相同的高度以维持上下板105、110的相互距离基本一致。角撑120给安装组件100提供额外的刚性，且利用包括螺钉、粘合剂或两者在内的任何适当方式固定在上下板105、110上。 上板105包括多个柔性电路孔165和墨道孔160。从每个打印头模块起延伸的柔性电路130穿过上板内的对应孔165至位于打印机中的处理器。墨道孔160与打印头模块内的对应墨道对准，以便墨能被送入和/或送出每个打印头模块。墨道孔160和柔性电路孔165依据容纳在安装组件100内的打印头模块的构造来成形和定位。 在一个实施例中，打印头模块可被构造成如Kevin von Essen在2004年4月30日提交、名称为“细长过滤器组件”且序列号为No.10/836456的美国专利申请中所述的。容纳在图1A和1B所示的安装组件100实施例中的打印头模块125可构造成如图4A-D所示的。每个打印头模块都包括过滤器组件400和打印头外壳420。过滤器组件400包括上部405、下部410和位于该上部405与下部410之间的薄膜415。过滤器组件400安装在打印头外壳420上，该打印头外壳420构造成容纳从墨喷嘴单元喷射墨滴的打印头主体，如在2003年10月10日提交、名称为“具有薄膜的打印头”且序列号为No.60/510459的美国临时申请中所述的半导体打印头主体。 上下部405、410中的每个都包括至少一条墨道。在图4A所示实施例中，上部405内具有两条墨道422、424，下部410内具有两条墨道426、428。依据墨流方向以及墨是否经由打印头模块400再循环，墨道可作为进入道或排出道。若墨再循环，则上部405内的一条墨道作为进口且另一条作为出口，以及类似地，下部410内的一条墨道作为进口且另一条作为出口。 形成在容纳于安装组件100内的每个打印头模块125的上部405内的墨道422、424基本与形成在该安装组件100的上板105内的对应墨道孔160对准。形成在上板105内的孔160允许打印头模块125的墨道422、424与一个或多个墨源连接。 图4D表示下部410的俯视图和上部405的倾斜侧视图，以说明上下部405、410的关系。当上下部405、410如图4A所示组装时，对于每对墨道(一对指上部内的墨道的下部内的相应墨道)，内部细长室形成在部分415、420之间。也就是说，在所示实施例中具有两对墨道，且相应地，组装时在上下部405、410之间形成两个内部细长室。 第一细长室430的上段形成在过滤器组件400的上部405内，且其对应于形成在该过滤器组件400的下部410内的第一细长室435的下段。第一细长室430-435形成第一墨路，该第一墨路供墨在形成于上部405内的墨道424与形成在下部410的另一端上的对应墨道426之间流动。 类似地，第二细长室440的上段形成在上部405内，且其对应于形成在下部410内的第二细长室445的下段。第二细长室440-445形成第二墨路，该第二墨路供墨在形成于上部405内的墨道422与形成在下部410的另一端上的对应墨道428之间流动。 在形成...
【专利技术属性】
技术研发人员：凯文范埃森，约翰A希金森，安德烈亚斯比布尔，
申请(专利权)人：迪马蒂克斯股份有限公司，
类型：发明
国别省市：US[美国]
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