打印头安装组件及将打印头安装到支座框架上的方法

专利名称：打印头安装组件及将打印头安装到支座框架上的方法
打印头安装组件及将打印头安装到支座框架上的方法 发明领域
本发明涉及一种将打印头安装并定位到打印头支座框架(camage frameWork)上的方法。更具体地，本发明涉及一种安装组件，用于将 喷墨打印头精确地安装到不太精确的打印头支座框架上。
背景技术：
在工业打印应用中，打印输出量是打印装置的重要特性。在使 用往复式打印头配置的数字打印机中，比如在宽幅喷墨打印机中， 决定打印输出量的其中 一 个参数为打印头梭子(shuttle)尺寸。打印头 梭子越宽，则打印介质上可借助打印头梭子穿越打印介质的单次打 印行程或单次通过而被打印的区域越宽。当在数字打印机配置中使 用较大的打印头梭子时，引起了多个问题。当打印头梭子变的更大 时，它们变的更重，其对梭子的快速及精确的移动产生困扰。当打 印头梭子变的更大时，梭子在打印机构架的左右邻接处产生分叉， 并且梭子结构变的更易于弯曲及扭曲。当打印头梭子变的更大时， 单次打印行程的打印宽度增加，并且投射距离(throw-distance),定义 为打印头的打印元件(比如喷墨喷嘴)与打印介质的打印表面之间的距 离，在整个打印行程中变得更难以控制在可接受的误差内。当打印 头梭子变的更大时，它们承载更多的打印头，并且打印头在梭子的 整个宽度上的定位变得更加困难。
当将现有的打印头梭子概念扩展到用于工业类型的打印设备 时，这些问题仅为所引起问题的一部分。
考虑到上述问题，拥有一种将打印头安装到梭子上的方法将是 有利的，该方法缓和了梭子的制造误差，而没有放弃打印头相互之
间的相对安装精度及打印头相对于打印表面的安装精度。 发明概要
上述目标通过具有描述于权利要求1中的特定特征的打印头安
装组件及描述于权利要求10中的打印头安装方法而实现。当使用根
据本发明的打印头安装组件时，打印头支座框架的制造误差可被缩 减到 一 个范围内，该范围适于使用已知的打印头定位装置而精确地 将打印头定位。
本发明优选实施例中的特定特征描述于从属权利要求中。 依据下列描述及附图，本发明的其它优点及实施例将变得明显。
附图简述视图。
图2展示了与本发明结合的打印头梭子的透视图。 图3A展示了打印头梭子框架的透视图。 图3B展示了打印头梭子框架的截面图。 图4展示了打印头在打印头梭子上的位置的备选实施例。 图5A展示了与打印头梭子框架一起使用的打印头定位系统的截 面图。
图5B展示了打印头定位系统透视图。
图6A展示了用于打印头梭子框架的冷却通道的位置。
图6B展示了位于打印头梭子框架的截面图上的冷却通道位置。
图6C展示了基板冷却通道位置的详细结构。
图6D展示了桥冷却通道的详细结构。
发明详迷
当理解并不意味着本发明局限于那些实施例。
体现本发明的数字打印机的 一个示例性实施例


图1展示了体现本发明的数字打印机。数字打印机1包括用于 在数字打印过程中支撑打印介质3的打印台2。打印台基本上平坦， 并且能够支撑具有低至几十微米的厚度的柔性片状介质(比如纸、透
明箔片、粘性PVC片等)，以及能够支撑具有高达几厘米的厚度的坚 硬基质(比如硬纸板、PVC、纸孝反等)。包括一个或多个打印头的打印 头梭子4设计成用于在快扫描方向FS上穿越打印台而前后往复运 动，并且用于在垂直于快扫描方向的慢扫描方向SS上穿越打印台而 再定位。打印是在打印头梭子在快扫描方向上的往复运行过程中而 进行的。可选的打印头梭子再定位是在打印头梭子的往复运行之间 进行的，以便将打印头梭子定位至与打印介质的非打印区域或仅仅 局部打印的区域相符。在打印头梭子设置成在单一快扫描运行中对 全宽度打印介质进行打印的情况下，没有必要对打印头梭子进行再 定位。在打印的过程中，打印台以及支撑于其上的打印介质保持于 固定的位置。在打印头梭子的往复运行过程中，支撑构架5对其进 行导向并支撑。打印介质传送系统可以沿着纸张供给方向FF而将单 独的打印纸供给数字打印机，该纸张供给方向FF基本上垂直于打印 头梭子的快扫描方向，如图1所示。打印介质传送系统设计成穿过 数字打印机的"隧道"或"导向通道"("guide through"),即它可以 从打印机的一边(图1中的输入端)供给介质，将纸张定位于打印台上， 以便打印，并且将纸张从打印^L的相对侧(图1中的输出端)移去。
除了可使用基于纸张的介质传送系统外，比如图1所示的、从 自动平面丝网印刷才几(automated flat bed screen printing presses)可知道 的夹持棒(gnpper bar)传送系统6,数字打印机也可以与基于巻筒纸 (web)的介质系统一起使用。打印介质传送可以在数字打印机的输入 端处的收巻状态(roll-off)到数字打印机的输出端处的铺开状态(roll-on) 之间，将巻筒纸介质(web media)供给到数字打印机。在数字打印机
的内部，巻筒纸沿着打印台而传送，该打印台用于在打印过程中支 撑打印介质。在特定情况下，即基于巻筒纸的介质在与慢扫描方向 相同的打印介质供给方向上被传送，打印头梭子沿着慢扫描的方向 再定位，可被巻筒纸在供给方向上的再定位替换。然后，打印头梭 子仅在快扫描方向上穿越巻筒纸而前后往复运行。
本发明也可以用于单次通过的打印系统中，在此，打印头被固 定并且打印介质沿着打印头而移动。在该备选打印机配置中，展示 于图1中的梭子被固定地安装于支撑构架上的打印头支座所替换。
纸张介质或巻筒纸介质在被固定的打印头支座构架下沿着方向FS而
供给，并且在单次通过中被打印。 梭子结构
如图1所示，数字打印机的示例性实施例中的打印头梭子被支 撑构架导向并支撑。支撑构架基本上为双梁构造，其在每个端部并
且在快扫描移动的整个长度上支撑打印头梭子。图2展示了可用于 图1所示的数字打印机内的打印头梭子。打印头梭子4具有位于左 支撑端部42与右支撑端部43之间的中央桥41。打印头支座44悬桂 于桥41的下方。打印头支座划分为前部45与后部46。支座上设置 有打印头位置49，用于安装总共64个表现为4x16矩阵形式的打印 头，即在快扫描方向或y方向上互相前后设置的4个打印头，以及 沿着慢扫描方向或x方向互相靠近设置的16个打印头。64个打印头 位置在支座的前部与后部上平均地划分。在快扫描方向上的打印头 位置，即4个成直线排列的位置，可用于在打印头梭子单个的快扫 描移动中同时打印四种颜色，比如通过同时打印青色、红色、黄色 及黑色而在单次通过中打印全部处理颜色。沿着慢扫描方向而互相' 靠近的16个打印头位置，允许打印头梭子跨越打印介质的整个宽度。 展示于图2中的梭子的打印头支座沿着x方向的宽度大约为2 米，并被选择，以便沿着x方向而覆盖打印台的宽度。因此，打印
纸可在整个宽度上^^皮打印。打印头支座沿着y方向的深度大约为0.5 米。打印头梭子支座(未包括桥)的高度大约也为0.5米。
梭子构造
整个打印头梭子可设计成片状金属零件的框架或骨架。片状金 属零件可利用成对的笔状件(pen)与凹槽零件而定位于框架内，并与
该框架焊接在 一起。片状金属零件具有通常比机械加工的零件轻的
优点。此外，片状金属技术容易形成具有插入件的框架结构，并且
它允许插入件设计成增加框架^t氐抗弯曲、扭曲、震动等的综合强度。
图3A展示了增加结构的综合强度的梭子框架的一些细节。在图 中，已将一些外部零件移去，以便看到内部结构。随后的图3B为图 3A穿过所示平面A的截面图。
图3A展示了打印头梭子的支撑端部，该支撑端部设置有两个用 于安装线性滑块的安装基体47。安装基体中的其中一个用虛线绘制， 因为它在图3A中的视图中看不到。安装基体安装在框架的研磨表面 上。在这些位置上，框架通过使用片状金属零件的正交构造51而得 以加强。这些片状金属零件产生一种结构，该结构牢固地将线性滑 块固定到打印头梭子的整个框架上。
在打印头梭子的支撑端部与打印头支座侧壁之间，使用额外的 对角片状零件52来加强框架边角的强度。边角的强度在以下方面起 着重要的作用将打印头框架围绕x轴线的扭矩传递到梭子与打印 头构架的邻接处，而在邻接处没有引入水平剪切分量。因此，边角 的强度是重要的先决条件。
垂直于x轴线而定向并且沿着x轴在MJ'J距离处定位的垂直隔 板53提供了抵抗打印头支座弯曲的额外抵抗性。这些隔板在yz平面 内，从支座前部45延伸到支座后部46，并且在xz平面内附接于打 印头支座的基本上为垂直定向的多个片状零件上。它们形成额外的 基本上正交的结构，以便增加打印头梭子的综合强度。
在打印头支座高度的中间处，基本上水平地定向的带状物54在
打印头梭子的整个宽度上而附接于基本上垂直地定向的支座壁55
上。带状物为支座的相对较高的垂直壁提供了额外的强度，并且通 过将自由壁表面划分为两个而增加了这些壁的本征频率。
在打印头支座底部的打印头位置行之间，矩形梁56在x方向内 沿着打印头支座整个宽度而安装，以便为支座的底部区域提供额外 的弯曲与扭曲抵抗性。如图3B所示，矩形梁通过板50而互相连接 起来。这是安装打印头的区域，因此该区域的强度是非常重要的。 考虑到打印头位置误差及方向误差，保持片状金属框架的该区域内 的直线度是重要的。这是通过使用这些矩形梁来增加片状金属框架 的该区域内的强度而实现的。
打印头梭子框架的示例性实施例产生了重量大约为200千克的 片状金属框架，该打印头梭子框架的示例性实施例的一些方面已详 细讨论过，并且此前给出了其尺寸。包括64个打印头，以及需要与 打印头 一起往复移动的所有必要源的完全装载的打印头梭子的重量 至少为300千克。很明显打印头梭子的这种尺寸与重量产生与弯 曲、扭曲、震动等有关的特殊问题。上面讨论的设计特征提供了这 些问题的答案。
在展示于图2中的实施例中，16个打印头可以互相靠近地定位， 以便跨越打印介质的整个宽度。能够使用16个打印头的单次快扫描 移动而被打印的16个条带(swath),可以跨越打印介质的整个宽度， 但在单次快扫描移动中没有提供全宽度打印的图像，因为打印条带 没有沿着x方向连接起来。为了在打印头梭子的单次通过中，或者 备选地，在打印介质经过固定的打印头配置的单次通过中，能够打 印全宽度图像，并且因此能够减小打印时间并增加输出量与生产率， 打印头梭子的备选实施例上可设置有交错的打印头位置。交错可被 实现，从而使得由交错的打印头打印的条带互相连接起来。图4展 示了一个例子，其中，6个打印头49没有沿着x方向而定位于一条
直线上，而是沿着X方向交错成两行。这种交错允许打印头的打印
条带47连接成单一全宽度打印图像。在图2中的打印头梭子实施例 中，沿着x方向的16个打印头位置选择成在打印介质上提供打印的 条带，打印条带之间互相分开一定距离，该距离基本上与打印条带 的宽度相等。这种设置具有优点直接交错技术可用于填充非打印 条带，这种填充通过沿着慢扫描方向、在一定距离上并在打印头梭 子的两个快扫描移动之间移动打印头梭子而实现，该距离基本上与 打印条带的宽度相等。
在到目前为止描述的实施例中，整体打印头梭子由片状金属零 件框架制造而成，从而提供轻巧并坚固的构造。其它打印头梭子构 造或使用其它材料也可以提供类似的特性。 一个备选的例子可以为 由机械加工的铝零件与片状金属零件结合的框架。机械加工的铝零 件可以实现片状金属难以实现的特征。框架也可以包括合成材料， 该合成材料重量轻，并且可能增加强度。贯穿于这些实施例中的思 路是打印头梭子构造的基本零件为框架。
打印头定位
如上所述，具有打印头梭子尺寸的片状金属框架的平面度精度 典型地仅仅为几毫米。然而，打印头在打印头梭子内的三维定位需 要在几微米及几毫弧度内，以便获得可接受的滴粒降落位置精度以 及与其相关的打印质量。滴粒降落在喷墨打印中是关键的，因为数 字图像是作为单个像素而打印在预定的光栅上的。任何偏离光栅的 像素偏离属于打印错误并且可^皮人眼看到。
数字打印机通常使用多个打印头，所有打印头安装在单个梭子 上或支座上。它们可以利用打印头定位装置而安装到梭子或支座的 公共基板上。基板可以为比如，上面描述的打印头梭子的片状金属 零件，并且基板在每个打印头位置处具有切口(cutout)。打印头定位 装置的例子已描述于R.Ison等的美国专利第6,796,630号中，及欧洲 专利申请第04106837.0号中，这些专利通过引用而结合于此。打印 头定位装置可以包括一些特征，这些特征用于调节打印头相对于一 些基准数据的位置，这些基准数据位于基板本身上，或者位于打印 机构架的一部分上。这些位置调节特征'设计的非常精确，但受制于 它们的调节范围。该范围通常不足以补偿制造误差，比如基板的平 面度，该制造误差对于大型构造来说，可能位于毫米范围内。
安装板比如打印头梭子框架的片状金属基板的平面度，与打印 头在三维空间内的位置精度之间的规格不兼容问题，通过提供图5A 和5B所示的安装组件而得以解决。图5A为上述打印头支座一部分 的截面图。该图仅仅展示了一个打印头位置。如图5A中的坐标系所 示，图5A中的底部面向打印介质。图5B为位于打印头支座内的一 系列打印头位置的透视图，该透视图为从打印介质边向打印头支座 观察的透视图。图5A和5B所示的安装组件包括用于每个打印头位 置的额外打印头安装瓦片58。因此，在包含64个打印头位置的打印 头梭子内，提供了 64个瓦片。每个单独的瓦片具有安装的功能，并 且具有用于相应的打印头定位装置且相对于基板57的安装基准。每 个瓦片通过定位机构而安装到基板上，该定位机构可在三维空间内 被控制，从而使得基板上的较大制造误差可减小至瓦片上的狭小位 置误差。因此，瓦片的定位机构允许在瓦片自身上设置狭小的位置 误差，从而使得根据喷墨打印流程的规格的精确打印头定位，在打 印头定位装置的运行范围内是可行的。
瓦片58可由不锈钢板或任何其它合适的材料制造而成。瓦片具 有与基板57内的切口对齐的切口 60，打印头可穿过切口 60而定位。 瓦片58可以可移动地固定到基板57上，这种固定利用装有弹簧的 调节螺钉63，以及使用位于瓦片58与基板57上的机械基准数据而 实现。在特定实施例中，瓦片的xy位置由两个套管61所确定，其 中一个套管与位于瓦片上的V形沟槽类型的基准线配合，而另一个 套管与位于瓦片上的直线基准线配合。瓦片通过弹簧62而相对于这
些套管固定。在图5B所示的实施例中，两个瓦片使用相同的套管， 并且使用相同的弹簧固定。基板上安装套管的位置已被研磨，以便 允许套管在z方向内具有基本上竖直的位置。套管的这种竖直位置确 保了瓦片正确的Xy位置，并独立于瓦片沿着套管的Z位置。瓦片相
对于基板的平面位置可使用三个装有弹簧的螺钉63而被调节。螺钉 可从安装组件的两边，即从打印头的底边或打印边，以及从打印头 的顶边或供应边操作。套管61与瓦片上的协同运行的机械数据、弹 簧62以及螺钉63，允许瓦片在三维空间内定位，从而使得基板57 上的机械安装基准被传递到瓦片58上，并且使得基板57的制造误 差被缩减为瓦片58的位置误差，该位置误差位于打印头定位装置59 的位置调节特征的范围内，该打印头定位装置59用于精确地调整容 纳于打印头定位装置59内的打印头64的位置。
打印头定位装置59可移动地安装在每个瓦片58上。打印头定 位装置59相对于瓦片58的位置可借助两个装有弹簧的调节螺钉65 而调节。该调节是在与瓦片58的安装表面共面的平面内发生的，该 安装表面上安装有打印头定位装置59。在图5A中，这种安装表面 与所示坐标系的xy平面平行。安装表面可利用如上所述的三个装有 弹簧的螺钉63而设置成平行于xy平面。通过调平系统(图未示)，第 一螺钉65用于沿着x方向调节打印头定位装置的位置，而第二螺钉 65用于在xy平面内调节打印头定位装置的角度位置。随着打印头定 位装置59在瓦片58上的定位以及间接地在基板57上的定位，容纳 并固定于打印头定位装置59内的打印头64的位置也得以确定。打 印头定位装置的位置调节可能性的细节，可在欧洲专利申请第 04106837.0号中发现，该专利申请通过引用而结合于此。螺钉65可 乂人相对边，即从打印头的底边或打印边，以及/人打印头的顶边或供 应边进行操作。
上述安装组件的特定实施例可按照下列情况来使用。在第 一步 骤中，打印头安装瓦片(tile)58安装到打印头支座框架44的基板57
上。其位置被调节，从而使得瓦片58的安装表面与基准打印表面齐 平(level)，该安装表面上将安装有打印头定位装置。这个基准打印表 面可以为数字打印机1的打印台2的表面。基准打印表面也可以在 脱机情况下通过以机械基准47为基准而建立，即在打印头支座框架 44没有安装在打印系统1内的时候建立，该机械基准47用于将打印 头支座框架44安装到数字打印机1的支撑构架5上。打印头支座框 架44也可以安装在校准台上，在这种情况下，校准台的表面可作为 基准打印表面而使用。在图中，基准打印表面平行于坐标系的xy平 面。瓦片58与基准打印表面共面的位置，通过套管61、瓦片上的机 械数据以及弹簧62而得以控制。在一个特定实施例中，瓦片与基准 打印表面共面的xy位置的位置精度可在0.2毫米内，而其相对于基 准打印表面的水平度则在20微米内。
打印头定位装置59然后安装到打印头安装瓦片58上。其位置 通过与调节螺钉65有关的定位机构(比如上述调平系统)的分辨率 (resolution)而得以调节，该位置相对于瓦片的安装表面，并且与该瓦 片的安装表面共面，并且因此而平行于基准打印表面。在一个特定 的实施例中，打印头定位装置可以以相对于打印头支座44上的固定 基准、或相对于邻近的打印头定位装置以大约为3微米的分辨率及 大约为±5微米的精度而定位。在公开于欧洲专利申请第04106837.0 号中的打印头定位装置的特定实施例中，打印头的打印表面(比如喷 墨喷嘴板)传承了瓦片58的水平度及打印头定位装置59的位置。打 印头的打印表面小于20微米的水平度，以及打印头优于士3到±-5 微米的xy的位置精度，对于高质量的喷墨打印是足够的。
如果打印头定位装置59的螺钉65的调节范围，不足补偿打印 头安装瓦片58在基板57或在打印头支座44上的位置不精确，那么 打印头的打印表面无法被定位，以便提供可接受的打印质量。然后， 需要额外的定位机构，该定位^14勾将基板57与打印头的打印表面之 间或打印头支座框架44与打印头的打印表面之间的误差差距桥冲妻
(bridge)起来。在喷墨打印中，额外的定位机构可通过改变喷墨打印 头内的喷墨打印喷嘴可用范围内的可运行喷墨打印喷嘴的范围而提 供。如果，比如喷墨打印头具有以阵列形式排列于其内的764个喷 嘴，并且喷嘴之间的距离(喷嘴间隔)为17360英寸，那么可借助764 个喷嘴中的一组连续的720个可运行喷嘴而获得2英寸的打印宽度。 可通过打印头控制电路内的软件或固件而对连续组进行选择。以一 个喷嘴进行的选择的改变产生另一组连续的720个可运行喷嘴，该 组喷嘴的x位置改变了 1/360英寸，而没有对打印头定位装置59或 安装瓦片58进行调节。因此，如果不是喷墨打印头内的全部喷嘴在 打印过程中运行的话，那么对一组可运行喷嘴的适当选择，提供了 位于打印介质上最终像素的额外的位置调节，即多个喷嘴间隔针对 打印介质上的打印像素的位置调节。对打印头内的一组可运行喷嘴 的适当选择，可以将打印头定位装置在x方向内所需要的位置调节 范围减小至一个喷嘴间隔距离，即从-1/2喷嘴间隔到+1/2喷嘴间隔之 间。在需要较高位置精度及较宽调节范围的情形下，这种方法尤其 有利。
可以考虑到打印头安装与定位方法及组件的其它实施例，其将 不精确的片状金属框架与非常精确的打印头位置规格之间的差距靠 拢起来。在没有脱离原理的情况下，即在没有脱离使用中间瓦片和/ 或打印头定位装置来增加打印头位置精度并最终地增加打印于打印 介质上的像素位置的情况下，使用于实施例中的多个位置调节机构， 比如在多个方向内作用，并且在组件的单个零件之间控制多个相对 位置的螺钉、套管及弹簧可被其它位置调节机构所替换，该位置调 节机构为业界所知或在组件的其它零件之间运行。
热稳定性
在现有技术中，这是已知的即在喷墨打印过程中，热熔墨水 或紫外线固化墨水的墨水温度是决定打印质量与打印可靠性的重要
参数。已经描述了多种方法，以便在这些喷墨打印过程中，同时控 制墨水源及喷墨打印头内的墨水温度。这在现在技术中也是已知的 由对喷墨打印头的单个喷墨腔室进行活化而产生的局部热量可以对 热量管理产生干扰，并且影响打印过程，比如，滴粒尺寸可能改变。
已经提供了大量的方案，以便在墨水源层次(level)以及在打印头层次 控制将被喷墨打印头喷射的墨水的温度。
未被现有技术普遍地解决的喷墨打印机内的热稳定性问题是 安装构架或喷墨打印头梭子的热稳定性，尤其是构架或梭子上的基 准(reference)的热稳定性，该基准用于对打印头进行精确的定位。机 械结构内的温度差异引起了导致结构尺寸不稳定性的应力。在安装 或打印头梭子框架内，机械结构内的温度差异可通过墨水供应系统 的一部分而引入，该墨水供应系统在上升的温度中运行，比如紫外 线固化墨水在45摄氏度供应，或者热熔墨水在大约100摄氏度或更 高的温度下供应。温度差异也可以通过辐射固化或千燥单元的运行 而引入，该辐射固化或干燥单元与打印头梭子内的打印头一起前后 往复运行，或同时前后往复运^f亍，以便在喷射之后立刻对墨水进行 固化或干燥。这是已知的比如，紫外线固化系统不仅辐射紫外线， 而且辐射大量的红外线。红外线围绕包括打印头梭于框架在内的周 边结构而散射，并且对其进行加热。对打印头梭子框架的加热可以 导致框架的打印头定位基准的位置漂移。通过在某些位置有效地冷 却梭子框架而提供了针对位置漂移的解决办法，这些位置对打印头 定位基准的尺寸稳定性具有贡献。图6A展示了可在上述打印头梭子 的片状金属框架内设置有效冷却通道的位置。在该图中，打印头梭 子本身显示为透明模型，其上绘制有有效冷却通道的位置。三个基 板冷却通道70靠近打印头支座的底部而定位，并且与基板之间保持 热接触。基板通道可提供冷却，以便抵抗由固化单元的散射红外线
个桥冷却通道71在安装有实用棒(utility bar)的位置附接于桥上，该
实用棒用于将加热后的墨水分布和/或收集到喷墨打印头内。通道71 定位于实用棒与桥之间，并且防止热量从实用棒传递到桥的片状金
属框架上。图6B展示了图6A中的打印头梭子垂直于x轴线的截面 图。图6C和6D展示了冷却通道的细节。图6C展示了基板冷却通 道70的位置截面图，该位置为沿着打印头梭子的尾部46内的一列 打印头位置的位置。图6C中的视图与图5A中的视图类似。基板57 展示为其上安装有打印头安装瓦片58及打印头定位装置59。冷却通 道70以与基板57热接触的形式而设置于打印头行的任一侧上。它 们通过支架72而附接起来。再次参考图6A中的视图，在打印头梭 子的前部45处的第一行打印头位置的前面、在第一行打印头位置与 第二行打印头位置之间、以及在第二行打印头位置之后，设置有冷 却通道70。打印头梭子的尾部46处设置有类似的配置。图6D展示 了桥冷却通道71的位置截面图。冷却通道71通过支架73而安装到 桥41的片状金属板74上。在打印头梭子冷却通道的这个特定的实 施例中，使用内径为8毫米的铜管。然而，冷却通道也可以通过备 选概念而实施。这些备选可以包括机械加工的矩形通道或挤压零件， 其固定到打印头支座的片状金属零件上，以便将片状金属零件夹设 在冷却通道之间。桥冷却构件可定位于桥的内部或安装在外部。冷 却通道也可以由其它材料而不是铜来制造。
可以使用为业界所知的任何类型的冷却流体，包括水。不言而 喻，冷却通道应当连接到冷却流体源上，以便将热能从打印头梭子 上对结构的尺寸稳定性至关重要的位置排出。优选地，供应器系统 为闭环循环系统，其包括用于将热量从冷却流体中吸出的热交换器。 循环系统内的冷却流体的流率可被调节。假定打印头梭子内的冷却 回路通过机械方式来实施，那么热交换器设置及冷却流体的流率可 用于控制冷却效率，并且因此而控制打印头梭子框架的温度。
在大多数应用中，打印头梭子将需要有效的冷却，以便在多个 位置控制其温度。然而，冷却回路也可用于在沿着冷却回路的位置
处对打印头梭子进行加热。这是重要的打印头梭子的大量位置的 温度可被控制，以便维持框架及打印头梭子的尺寸稳定性。
打印头梭子的安装
参考图2,打印头梭子的一个支撑端部大于另一个支撑端部。在 打印头梭子的左支撑端部的底部，打印头梭子包括在图2中看不到 的安装基体，用于安装在慢扫描方向内定向的两个线性滑块。在右 支撑端部的底部，打印头梭子包括标示为安装基体47的一个安装基 体，用于安装在慢扫描方向内定向的单个线性滑块。线性滑块允许 打印头梭子在慢扫描方向内移动。打印头梭子在慢扫描方向内的移 动可被线性马达驱动，其优选地连接到线性滑块的其中之一上。
线性滑块依次可安装到快扫描驱动系统上，以便在快扫描方向 内移动包括慢扫描线性滑块在内的整体打印头梭子。优选地，该连 接使用球形接头，以便允许打印头梭子在移动过程中的有限摇动或 偏斜，而没有在快扫描驱动系统内引入应力，或在打印头梭子框架 内引入变形。
移动及慢扫描移动。
已经详细地描述了本发明的优选实施例，那些熟悉本领域的才支 术人员现在应当明白在没有脱离限定于附加权利要求内的本发明 的范围的情况下，可以做出大量的修改。
权利要求
1.一种打印头安装组件，用于将打印头(64)安装并定位于打印头支座框架(44)上，所述打印头支座框架(44)适于安装在打印系统(1)内，所述打印头安装组件包括用于容纳打印头(64)的打印头定位装置(59)；打印头安装瓦片(58)，其具有用于将所述打印头定位装置(59)安装于其上的安装表面；其特征在于所述打印头定位装置(59)可调节地安装在所述打印头安装瓦片(58)上，而所述打印头安装瓦片(58)自身则可调节地安装到所述打印头支座框架(44)上。
2. 如权利要求1所述的打印头安装组件，其特征在于，所述打 印头支座框架(44)包括机械基准(61)，用于将所述打印头安装瓦片(58) 相对于所述打印头支座框架(44)而定位。
3. 如前述权利要求中任何一项所述的打印头安装组件，其特征 在于，还包括调平机构(63)，用于调节所述打印头安装瓦片(58)相对 于所述打印头支座框架(44)的位置，从而使得当所述打印头支座框架 (44)安装在所述打印系统(1)内时，所述打印头安装瓦片(58)的所述安 装表面与基准打印表面(2)齐平。
4. 如权利要求3所述的打印头安装组件，其特征在于，所述调 平机构(63)包括至少一个设置于所述打印头安装瓦片(58)与所述打印 头支座框架(44)之间的装有弹簧的螺钉。
5. 如权利要求3或4中任何一项所述的打印头安装组件，其特 征在于，所述打印头安装瓦片(58)的所述安装表面与所述基准打印表 面(2)在20微米的范围内齐平。
6. 如前述权利要求中任何一项所述的打印头安装组件，其特征 在于，还包括定位机构(65)，用于调节所述打印头定位装置(59)在所 述打印头安装瓦片(58)的所述安装表面上的定位。
7. 如权利要求6所述的打印头安装组件，其特征在于，所述打印头定位装置(59)以3微米或更小的分辨率，并且相对于安装在所述 打印头支座框架(44)上的另一个打印头安装组件的另一个打印头定位 装置以5微米或更小的精度而定位。
8. —种打印头梭子(4),其包括根据前述权利要求中任何一项所 述的打印头安装组件，其中，所述打印头梭子(4)用于穿越与所述基 准打印表面(2)共面地定位的打印介质(3)而往复运动。
9. 一种打印系统(l),其包括根据权利要求1-7中任何一项所述 的打印头安装组件。
10. —种将打印头(64)安装到打印头支座框架(44)上的方法，包 括步骤提供用于容纳打印头(64)的打印头定位装置(59),并将所述打印 头(64)安装到所述打印头定位装置(59)内；提供打印头安装瓦片(58),其具有用于将所述打印头定位装置(59) 安装于其上的安装表面；其特征在于所述方法还包括将所述打印头定位装置(59)可调节 地安装在所述打印头安装瓦片(58)上的步骤，以及将所述打印头安装 瓦片(58)可调节地安装到所述打印头支座框架(44)上的步骤。
11. 如权利要求10所述的方法，其特征在于，所述可调节地安 装所述打印头安装瓦片(59)的步骤包括将所述打印头安装瓦片(59)的 所述安装表面调平，从而使得当所述打印头支座框架(44)安装在打印面(2)齐平。
12. 如权利要求11所述的方法，其特征在于，所述可调节地安 装所述打印头定位装置(59)的步骤包括将所述打印头定位装置(59)定 位在所述打印头安装瓦片(58)的所述安装表面上。
全文摘要
本发明提供一种打印头安装组件及用于将打印头(64)安装并定位于打印头支座框架(44)上的方法，该打印头支座框架(44)适于安装在打印系统(1)内。该打印头安装组件包括用于容纳打印头(64)的打印头定位装置(59)；以及打印头安装瓦片(58)，其具有用于将该打印头定位装置(59)安装于其上的安装表面上。打印头安装瓦片(58)可调节地安装到该打印头支座框架(44)上，从而使它为打印头定位装置(59)提供了安装表面，当该打印头支座框架(44)安装在该打印系统(1)内时，该安装表面与基准打印表面(2)齐平。该打印头定位装置(59)可调节地安装在该打印头安装瓦片(58)上，从而使得容纳于打印头定位装置(59)内的打印头(64)精确地定位于打印头安装瓦片(58)的安装表面上。
文档编号B41J25/304GK101184627SQ200680018840
公开日2008年5月21日 申请日期2006年5月30日 优先权日2005年5月30日
发明者A·布拉尔斯, B·弗林登, B·弗霍斯特, W·范德文克尔 申请人:爱克发印艺公司