专利名称：直接标记打印头的定位机构的制作方法
技术领域：
本发明涉及直"^标记系统，其使用多个交错排列的打印头以便每通过一次
就实现全宽y^打印。更加M地，本发明涉及一种通过为每个打印头提供最多
达六个自由度的调整，在打印机中以六个自由度或更少的自由M位多个打印 头的枳4勾和方法。
背景技术：
打印头的偏移可能是由于例如低的制造公差、打印头和打印机的相关部件 的热膨胀、打印头的振动等等。因此，期望的是以足够精确地定位打印头以得 到高的图象质量。
用于在打印机中定位打印头的机构是公知的。例如，Smolenski的美国专利 No。 6，068，415公开了一种被弹簧加载的打印头，并允许该打印头在垂直和水平 方向浮动。Smolenski还公开了斜目对短的且刚't^区转的臂上布置打印头。
O，Mera等的美国专利No。 6， 298， 783公开了一种用于在支撑框架上安装可 定位部件例如热打印头的定^ L构。该打印头可相对于参考平面围绕在支撑框 架上的旋转*在该参考平面的旁侧在支撑框架上调整。
用于定位打印头的公知机构在能够独立调整的打印头的平移和旋转自由度 的数量方面具有局限。由于偏移可能在六个自由度(平移和旋转)的任何一个 中产生，因itbit是不合适的。 一些现有的技林自由度中为[增量^JU—个 附加的定^^几构。然而，这导致定^^几构更大的占地面积，更多的部件，以及 由此导致更大的热膨^振动，从而进一步导致打印头的偏移。
发明内容
需要一种用于在所有六个自由度或更少的自由度中用于打印头的定位才几
构，^^有足够的^"度以^得高的图f^:量。
需^-"种用于打印头的定^i^几构，其能够相对彼此和相对打印介质定位多个打印头。
需J^种能够定位多个交错排列的打印头的定^^l4勾。
需^"种^口紧凑的定^^U勾。
通it^发明的各个实施例可实现上面和其它优点。
本发明的定^^l^J包括由弹簧加载在""^的多块板。使用调整螺丝使拟目对彼jtbf多动，由此允许在六个自由度中的^f^f可一个独立地调整打印头。
在示例性的实施例中，打印头可以在六个自由度中进4亍定位。
在示例性的实施例中，对于打印机的多个交错排列的打印头组件，通过使需要的定^^几构的数量最小可以减小打印头的热膨胀。
在示例性的实施例中，利用更加紧凑的定^^L构可以减小打印头的振动，该定^^几构可以相对于打印头^口对中地设置。
在示例性的实施例中，通过减小打印机的不同部件的振动和热膨胀可以增加打印机的寿命。
特别是，本发明提出一种用于打印机中的打印头的定^4M^，该定^MM^包括支撑件，其中打印头固定在该支撑件上；被偏压靠在该支撑件上的固定板；多个第1整螺丝或调整杆，其鉢4将支撑件连接至固定板的第一方向延伸；多个第二调整螺丝或调整杆，其MJi^将支撑件连接至固定板的第二方向延伸；以及一第三调整螺丝或调整杆，其^^上在将支撑件连接至固定板的第三方向延伸，其中第一方向、第二方向和第三方向是;lfcHi成直角。
在示例性的实施例中，通过用于打印头的改进的定^^M勾可以实现改进的打印质量。
图1示出了用于打印头的定^^几构的前视图；图2示出了用于打印头的定^构的后^L图；图3示出了具有用于单个打印机的打印头的多个定^(^几构；以及图4示
图5示
图6示
5M实施方式
iU^JU的六个自由度表示相对于X、 Y和Z轴的每个平移和旋转自由度。即，该六个自由度包括(1)沿X方向的平移，(2)沿Y方向的平移，(3)沿Z方向的平移，(4)围绕X轴的;^转，(5)围绕Y轴的》定转，(6)围绕Z轴的旋转。
参考图1和2，其示出了本发明的定^^几构io。该定^4^包括具有前表
面14和后表面16的板12。扭12的前表面14上设置多个突出部18。多个突出部18中的两个i殳置在K 12的相对側上，并>^ 12的前表面14延伸。至少在该每个突出部18的下方^12中设置开口 20。开口 20允许定g构的总质量减小，并可以设计成容纳定^f几构的不同部件和/或其中设置了定^^L构的打印才械。
板12具有凸缘22，在凸缘上固定一打印头(未示出)。fti^也该凸缘22具有一通絲凹槽24,在该凹槽上可以将打印头固定^L 12上定^f;L^j 10的大体上的中心位置。因此，通过定M 12,可以在六个不同的自由^^位固定于其上的打印头。
将板12的后表面16偏压靠在沿Z方向的固定板28的表面26上。当将板12偏压靠在固定板28上时，固定板28的表面26上的突出部分30延伸穿iliLi^Ail 12的两个突出部18下方的^个开口 20。
通iti^接M 12和固定板28之间的弹簧32将板12偏压靠在固定板28的表面26上。通过螺紋孔(未示出)将三个独立的调整螺丝34、 36和38固定在固定板28上。该调整螺丝34、 36和38在固定板28和板12之间延伸。该弹簧32 ^^供在与调整螺丝34、 36和38相反的方向;^口作用力给板12的负载。
调整螺丝34、 36和38的旋转导致分别在调整点40、 42和44处在Z方向板的平移。为了均匀地在Z方向调整打印头，所有的三个调整螺丝34、 36和38必须斜目同的方向(即或者顺时针或者逆时针方向)旋转相同的量，由此调整其上固定有打印头的板12。
^i也调整螺丝34、 36和38可以相对于彼》LE^同Ul平面内成直角设置。^"H^I整螺丝34、 36和38间隔衬足够的距离，以在调整(即旋转螺丝)时允"i午^走转，由此允许板12围绕X和/或Y轴独立旋转。更加^^M也，优i^i也调整螺丝36和38相邻iU，并处于两个*的突出部18的内部和同一水平平面中，而调整螺丝34设置在与调整螺丝36成一直角的位置，且处于^！整螺丝36相同的垂直平面中。因此，例如为了使打印头围绕X轴旋转，均匀地旋#^1整螺丝36和38，而调整螺丝34保持固定。为了使打印头围绕Y轴旋转，使调整螺丝38旋转，而调整螺丝34和36保持固定。
通过两个独立的调整螺丝46和48可在Y方向^^立打印头。伏i^i也每个调整螺丝46和48相对于^-"^整螺丝34、 36和38成直角设置。通it^!12的相对端52和54上的螺紋孔(未示出)将调整螺丝46和48固定^！ 12的顶面50或板12的底面51。当将板12偏压靠在固定板28上时，4^!整螺丝46和化5l伸穿选板i:2iiA^lS的两个突出部18下方的^^口 20中，以Ai^/v到固定板28的表面26上的突出部分30中。两个压缩弹簧56将两个突出部18下方的^-"^口 20的底部58偏压靠在^"^整螺丝46和48的顶端(未示出)。
旋，整螺丝46和48导致板12在Y方向平移。为了均匀地在Y方向调整板12，必须使调整螺丝46和48旋斜目同的量和在同一方向旋转，同时^#^整螺丝34、 36和38固定。
旋净^I整螺丝46和48还导致板12围绕Z轴旋转。为了使板12围绕Z轴旋转，可以旋,整螺丝46和48中的一个，同时^#^整螺丝34、 36和38固定。
通过调整螺丝60可在X方向定位打印头。优i^i也调整螺丝60可以相对于^H^I整螺差34、 36和38成直角iR。通过固定板28中的螺紋孔(未示出)将该调整螺丝60固定在固定板28的側面62。该调整螺丝60延伸穿过固定板28 i^v设置在固定板28中的窗口 64，和i^^穿it^ 12的后表面16延伸的另一个突出部分19。通过另一个从窗口 64的壁68延伸到调整螺丝60的顶端(未示出)的压缩弹簧66将板12偏压靠在调整螺丝上。
通iti走4^l整螺丝60实现在X方向上的调整。
^^管i^描述的调整螺丝34、 36、 38、 46、 48和60允许打印头的平移和/旋转，但是^~~^整螺差34、 36、 38、 46、 48和60还可以设计成##固定。因此，例々,整螺丝34、 36、 38、 46、 48和60中的^^一个可以是一个杆或其它保持固定的固定部件。
jtM卜，可以设想该定^^几构可以构成为具有比六个调整螺丝34、 36、 38、46、 48和60更少的调整螺差，由》化少于所有的六个自由度中提辨移和旋转。或者，这六个调整螺丝34、 36、 38、 46、 48和60或少于六个的调整螺丝可以相对于彼此以不同的角度和方向设置而不超出本发明的预期范围。
正如参考图1和2描述的定^^L^J 10可以在打印机的直接标记印刷才械中 使用，其中需要调整打印头。》W卜，可以将多个定^^构10设置到打印机中以 ^纳多个打印头。
图3-5示出了安#打印机的不同部件上的多个定^^^10。图3示出了 安#框架104上的第一定^^l^j 100和第二定^^l4勾102。示出的打印头组件 106具有如上所述的连接至第二定{沐构102的打印头108。这里，第一定^^/L 构100和第二定^^L^J 102允许在同一打印机中多个打印头的相关定位。
在另 一个实施例中，对于多个定^^/L构可以使用打印才几的不同部件作为固 定板。参考图4 - 7，可以将板110 (如上所對目对于定^^几构10的板12 )偏压 靠在框架112 (如上所勘目对于定^构10的固定板28 )上。该框架12可以 是金属片、餅、或在图像形成设备中的^f可固定部件。调整螺丝114、 116和 118可以允iH口上所述的在六个自由度中分别相对于调整螺丝60; 46和48; 34、 36和38调整打印头。
可以设想可以佳JU本发明的定^i^几构手动调整打印头或将其与用于自动调 整打印头而不用^Oi干预的电动积結^f吏用。
此外，本发明的定^^^I允许将打印头安装得更靠近定^^构的质心，由 此减小打印头和定^M勾的振动。
此夕卜，该定^W^f吏部件的数量减少，这些部件用于在六个不同的自由度 中定位打印头，由此减小了热膨胀。通过减小不同部件的热膨^振动，可以 增加打印积各部件的寿命，并可以降低需要的打印头的定位。
》t^卜，本发明的定^M^J允许改进的打印质量。
i^E描述的板12和固定板28以A^^i^L^j的其它部件可以是4封可形M 尺寸，i^示出的形状不^了限制i^M的本发明的实施例。
可以设想可以在各种不同的环境例如在打印机、复印才几、传^^几等等中使 用用于本"t明的打印头的定^^构。
尽管已经在附图中示出M细描述了 一些示例性的实施例，但是本领域技 术人员将理解本发明不是要限制于所描述的实施例，并且可以对示出的和上述 本发明的其它实施例i^f亍^^种修改，而不脱离本^发明的广U明范围。因此， 可以理解本发明不是要限制到所公开的特定实施例或布置，而是要M各种变 化、改编和修改，这些都落入正如由随附的权利要求书限定的本发明的范围和 銜申中。
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权利要求
1.一种用于打印机中的打印头的定位机构，该定位机构包括支撑件，其中打印头固定在该支撑件上；被偏压靠在该支撑件上的固定板；多个第一调整螺丝或调整杆(34、36，38)，其基本上在将支撑件连接至固定板的第一方向延伸；多个第二调整螺丝或调整杆(46，48)，其基本上在将支撑件连接至固定板的第二方向延伸；以及一第三调整螺丝或调整杆(60)，其基本上在将支撑件连接至固定板的第三方向延伸，其中第一方向、第二方向和第三方向是彼此成直角。
2. 如权利要求1所述的定^^L构，其中第一方向为Z方向，第二方向为Y 方向，第三方向为X方向。
3. 如以上权利要求中的任何一项所述的定^^几构，其中在所述多个第-~^ 整螺丝或调整杆(34、 36, 38 )旋转时，同时所述多个第二调整螺丝或调整杆(46， 48)和所述第三调整螺丝或调整杆(60H緣固定，使支撑件相对于固 定板在第一方向移动。
4. 如以Ji^利要求中的任何一项所述的定^L构，其中在所述第二调整螺 丝或调整杆(46， 48)旋转时，同时所述多个第""^1整螺差或调整杆(34、 36， 38 )和所述第三调整螺丝或杆(60)持固定时，使支撑件相对于固定^第二 方向移动。
5. 如以Ji^矛决求中的任何一项的定^^L构，其中在所述第三调整螺丝或 调整杆(60)旋转时，同时所述多个第"H^I整螺丝或调整杆(3《36， 38 )和 所述多个第二调整螺丝或调整杆(46， 48)##固定，使支撑件相对于固定板 在第三方向移动。
6. 如以Ji^利要求中的任何一项的定^^L构，其中在所述多个第一"^整螺 丝或调整杆(34、 36， 38)中的一个》定转时，同时其余所述第一调整螺丝或调 整杆(34、 36, 38 H緣固定，使支撑件相对于固定絲第一或第4旋转。
7. 如权利要求6的定^MM^，其中第一轴为Y轴，而第4为X轴。
8. 如以上权利要求中的任何一项的定^^几构，其中在所述多个第二调整螺 丝或调整杆(46, 48 )中的一个旋转时，同时其余所述第二调整螺丝或调整杆(46， 48) ^#固定以^/斤述多个第-~^1整螺丝或调整杆(34、 36， 38 )和所 述第三调整螺丝或调整杆(60)也4緣固定，使支撑件相对于固定^第三轴旋转。
9. 如权利要求8的定^^几构，其中第三轴为Z轴。
10. 如以上权利要求中的任何一项的定^^几构，其中通过连接在固定板与 支撑件之间的弹簧，将支撑件偏压靠在该固定板上。
全文摘要
本发明公开了一种在打印机中用于在六个自由度中定位打印头的机构。该机构包括一支撑件，其中打印头固定在该支撑件的大体中心位置。该机构还包括通过多个大体上在Z方向延伸的第一螺丝、多个大体上在Y方向延伸的第二螺丝和一个大体上在X方向延伸的第三螺丝偏压靠在该支撑件上的固定板。因此，该固定板和打印头可以在X、Y和Z每一方向平移，并且通过控制螺丝来实现在所有的六个自由度中的可能定位，可以使固定板和打印头围绕X、Y和Z轴旋转。
文档编号B41J25/304GK101648466SQ2009101605
公开日2010年2月17日 申请日期2004年12月22日 优先权日2003年12月23日
发明者A·L·威廉斯, C·L·乔治 申请人:施乐公司