專利名稱：多噴口印刷組件和包括幾個組件的印刷機的制作方法
技術領域：
本發(fā)明涉及到偏置的連續(xù)噴墨印刷機，更特別地是涉及到這種印刷機中的印刷頭或組件，它具有幾個同步噴口和在噴口間具有恒定間距的幾個相鄰印刷組件的組合件，以獲得一寬規(guī)格的印刷機。
偏置的連續(xù)噴墨印刷頭是公知的，這種裝置之一已在懸置的美國專利申請?zhí)枮?7/687，925，題目是“噴墨印刷頭”(相應于公開的PCT申請WO91/05663)中加以揭示。在上述的專利申請中，印刷頭包括單一組合件中下述構件至少兩個組合構件，它包括由一單一油墨線路輸送的多個噴咀和一用于回收未使用墨滴的，與所有噴口共有的，僅僅具有一回收出口的組件。單一組合件具有一支承組合構件，帶電電極，相位檢測或速度檢測電極，和偏置電極的基座，這些不同的構件被排成一列，其精度要求為百分之一毫米。
當這些分別制造的構件裝到基座上時，很難達到這種精度，印刷頭的噴墨口越多，就越難獲得這種精度。此外，在安裝和維修期間，所做的調節(jié)，特別是對成一列的調節(jié)次數是很多的。
除此之外，應當了解到，這種類型的印刷頭不適宜設計為一排有幾十噴墨口，因為這種系統(tǒng)的制造和維修費用將是相當昂貴的。
因此，本發(fā)明的一個目的是提供一多噴口印刷組件或印刷頭，它們的制造相當簡單，同時，不同構件的定位精度高。
本發(fā)明的另一個目的是提供一多噴口印刷組件，它可與同類型的一個或多個組件相聯系，從而使機器能進行寬規(guī)格的印刷并且在不同的組件間提供軌跡調節(jié)。
因此，本發(fā)明涉及到的帶有m平行噴墨口的一多噴口印刷組件包括用于產生排列在一平面內的m平行噴墨口的第一裝置，至少將來自噴墨口的一些墨滴偏向待印刷的介體的第二裝置，用于收集非偏置墨滴的第三裝置，向第一裝置供墨的第四裝置，將第三裝置回收的油墨傳送到墨盒中的第五裝置，將第一裝置中油墨排入墨盒中的第六裝置，其中第一、二和三裝置靠一由單塊組成的構件支承，第二裝置以鉸接方式安裝，所以在向待印介體上印刷期間，它們可放在第一和第三裝置間，并且也可從那兒移開，以能維修第一、二和三裝置。
按照本發(fā)明，單塊構件靠在支承梁的一個表面，而支承梁的另一表面靠著第四、五和六裝置。
這些不同裝置，除了第二裝置外，靠單塊構件和支承梁內的通道，而相互連通。
本發(fā)明也涉及到一寬規(guī)格的印刷機，包括多個相鄰印刷組件，它們并排地放置到支承梁上從而在噴口間保持同樣的間距。
本發(fā)明的其它目的，特點和優(yōu)點從下面的特別是實施例中將更加明顯，參照
如下圖1是按照本發(fā)明的具有多個噴口印刷組件的印刷機的立體圖，圖2a和2b是一多噴口印刷組件沿著垂直于包含噴墨口的平面剖開的示意剖視圖，圖3a是按照本發(fā)明的一多噴口印刷組件，部分為分解形式的立體圖，圖3h是用于收集未使用噴墨口墨滴裝置的放大剖視圖，圖4是與每個多噴口印刷組件相關的電路原理圖，圖5a示出了墨滴相對于有關的偏置電極及相對于收集未偏置墨滴的溝槽，其不同軌跡位置的視圖，圖5b示出了用于收集未偏置墨滴的傾斜溝槽的立體圖，圖6a和6b示出了按照本發(fā)明的具有九組多口印刷組件的印刷機中用于供墨盒的供給回路中部件視圖，圖6c和6d示出了本發(fā)明的具有九組多噴口印刷組件的印刷機中用于供墨盒排放回路中部件視圖，圖6e是圖6d中正向俯視圖，圖7是供墨盒輸送和排放用液壓回路示意圖，也是具有九組多噴口印刷組件的印刷機收集未偏置墨滴的液壓回路示意圖，圖8是一組件，多噴口偏置頭的分解視圖，圖9是在組裝圖8構件后，該組件，多噴口偏置頭的立體圖，圖10是在組裝圖8不同構件后，該組件，多噴口偏置頭的正視圖，圖11是圖10A向看去，該組件，多噴口偏置頭的側視圖，
圖12是圖10B向看去，該組件，多噴口偏置頭的視圖。
圖1示出了按照本發(fā)明的寬規(guī)格印刷機的視圖，它包括九組印刷組件11-19，每一個都具有m＝8的印刷噴口20-27，形成一排連續(xù)均勻隔開的印刷噴口72。九組印刷組件相鄰地安裝到它們所共有的支承梁28上，每一印刷組件包括(圖2);
一單塊構件29，用于支承產生m＝8噴墨口的裝置33和支承回收或收集每個噴口未偏置墨滴的通道34;八組噴口在垂直于圖2的平面內均勻地隔開，它們的軌跡用軸線33′來表示;
一多噴口偏置頭32，它具有兩個位置，“低”位表示工作位置，而“高”位表示維修位置;
一部件31，使多噴口偏置頭32圍繞著由單塊構件29支承的軸49旋轉。動作部件31緊固到支承梁28上。
支承梁28的側部與支承每個印刷組件的單塊29的側部相對置，并與單個部件30有關聯，該部件30與支承梁28相配合，形成一用來收集或排放九組印刷組件中收集溝槽內油墨的墨盒62，部件30與板110相配合，形成一將油墨配給到九組多噴口產生裝置33中的空腔111。
支承梁28具有內通道，它形成了收集墨盒62和溝槽34之間的連接，以及收集墨盒62與九組印刷組件的發(fā)生裝置33之間的連接，印刷組件裝在支承梁28上。配給空腔111和發(fā)生裝置之間的連接是由另一內通道形成的。這些不同的構件將在下面詳述說明。
必須注意到，圖2a和2b是用來說明的基本上為示意的剖面圖，并不是機器真正的剖面。這樣，在此示出的通道并不總在剖視的平面上而是在平行平面上。圖2b主要相應于墨盒35的排放通道平面和印刷組件的溝槽34的平面，而通道73并不在同一平面上(見圖6c)。相似地，圖2a主要相應于墨盒35的輸送管，但是通道69并不在同一平面上，(見圖6a)，而收集通道59也不在同一平面上。
用來產生八噴口的裝置33包括一固定到單塊構件29上的激勵墨盒35，單塊構件29上鉆有將油墨輸送到墨盒35中的通道37和排放該墨盒油墨的通道72。墨盒35中所含有的液體以射流形式脈沖或噴到墨盒外，經微孔36朝向溝槽34，緊固到墨盒35下部的噴咀板39上鉆有微孔36。這樣的噴射頭以及噴咀板例如在美國專利4，714，932中加以說明了。在噴咀的出口處，液體的每一噴射分為微滴并通過多噴口偏置頭32，在此，由帶電電極41使一些墨滴帶電，然后，在偏置電極42的作用下，偏離它們的初始軌跡朝向溝槽34，在溝槽外沖擊到待印刷的介體40上，介體在印刷組件前方移動。
這種具有m＝8噴口的多噴口偏置頭32例如已在申請日為1992年4月29日，申請?zhí)枮?7/875696的美國專利申請中加以揭示。這種多噴口偏置頭包括(圖8-12)位于未偏置的噴口移動方向上的一組十一構件135-145，序號為137，141，143，144和145的構件，每一均構成一電極，同時其它構件135，136，138，139，140和142構成具有特殊功能的間壁。為這十一構件的每一個均帶有兩孔，例如構件135上的孔150和151，用來在裝配這些構時起對中作用。
在噴墨口移動方向上，第一構件135是由絕緣材料制成的一墊片，作為其它構件堆疊時的基準和相對于噴墨口裝置的定位。
第二構件136是一由絕緣材料制成的第一屏蔽板，它的位于墊片135側的表面除了圍繞對中孔處外被噴鍍金屬。
第三構件137是一支承板，用于支承如用146表示的m＝8帶電電極和用147表示的它們的供給導管。這些導管延伸至板的后邊緣，所以它們可連到柔性導管上。
第四構件138是一由絕緣材料制成的第二屏蔽板，它的相對于帶電電極板137側的表面除了圍繞對中孔外被噴鍍金屬。
第五構件139是一由絕緣材料板制成的電絕緣墊片。
第六構件140是由絕緣材料制成的第三屏蔽板，它的在墊片139側的表面除了圍繞著對中孔外被噴鍍金屬。
第七構件141是一支承板，用于序號為148的m＝8檢測電極和用149表示的它們的供給導管。這些導管延伸至板的后邊緣，從而可與柔性導管相連。
第八構件142是由絕緣材料制成的第四屏蔽板，它的相對于檢測電極板141側的表面除了圍繞對中孔外均噴鍍金屬。
構件136-142上均鉆有槽口，它們平行于未偏置墨口的軌道。用153表示的一些槽口的深度足以部分地穿過電極146和148，這樣就能做為噴墨口的通道，用154表示的其它槽口深(長)度比槽口153長，從而在插件間分成相等寬度的間隔并減少噴口間干擾。
相應于電極的槽口153除了放置電極處外均不噴鍍金屬，而貫穿其長度上的槽口154被噴鍍金屬。
第九、十和十一構件(143、144和145)共同構成了偏置噴墨口墨滴的電極，并且每一構件均由絕緣材料塊制成，其上的深槽用來分開隔板、隔板壁被噴鍍金屬。第十構件144的噴鍍金屬壁連到用152表示的供給導管上。
不同構件的絕緣材料例如可為陶瓷，其性能為能機加工，特別是厚度，要求精度為幾微米。
4塊屏蔽板136，138，140和142每一個都具有如0.5mm的厚度，金屬層由貴重材料制成，如金合金，用來防止電腐蝕，其厚度大約為2-10微米，最好為2-4微米。
墊片139厚度大約1mm。在構件137中，帶電電極是由如金屬插件制成的，插件粘結劑支承板上鉆有的，厚度如為2mm的孔內。供給導管是由厚度大約為4微米的金屬導軌制成。這些金屬導軌連到插件上。
在構件141中，檢測電極也是由粘結到支承板上鉆有的，厚度如為2mm的孔內的如金屬插件制成。連接導管由厚度大約為4微米的金屬導軌制成。這些金屬導軌連到插件上。在金屬導管側面上的支承板的其它部分除了插件和金屬導軌每一側面上的區(qū)域外均噴鍍金屬。噴鍍金屬厚度大約是4-15微米。
金屬插件由具有下述特性的材料制成膨脹系數接近于支承板的膨脹系數，與供給導管連接處易于噴鍍金屬和易于鉆槽口加工。這種材料如是由至少一種金屬粉末的燒結獲得的。
正如上述，偏置電極是由三個構件143，144和145構成，與其它構件135-142不同的是，它們并不是絕緣板而是絕緣塊。這些絕緣塊之一是中心絕緣塊144，它的噴鍍金屬壁經序號為152的導管接收高偏置電壓，而其它兩塊絕緣塊143和145相對于噴墨口方向，分別位于上、下游。這些由絕緣塊143和145的噴鍍金屬壁構成的電極用來減少斷裂危險。
供給導管152的一半造在絕緣塊144的輸入表面上，而另一半造在絕緣塊的輸出表面上，這樣的結構使兩順序電極如下供給一是由輸入表面上的導管，另一是由輸出表面上的導管供給。
多噴口偏置頭32裝在旋轉臂32的一側，而臂32另一側支承一電子部件44。該部件44屬于屏蔽型的，包括一印刷線路45，其上裝有進行各種電作用的不同電子元件，這些將結合圖4加以詳述。
該印刷線路45由一個或多個軟線或連接器46連到噴口偏置組件32的電極上，并由一個或多個軟繩47連到電控制裝置(未示出)上。部件44由金屬蓋48關閉。
相應于圖1和2的說明，臂43鉸接到軸49上，靠連接桿50和板帶51的結合，軸49緊固到單塊構件29的上部，在帶有一方向流量限制器53的油缸52作用下，板帶51直線運動，這種旋轉能使臂43放低，從而噴墨口或多個噴墨口能經過多噴口偏置頭，提升臂43能進入噴咀板39和多噴口偏置頭用以維修它們。
用來收集噴口未使用墨滴，即它的未偏置墨滴的溝槽34位于單塊構件29的下部(圖2和3)。對于每個噴墨口，它包括一個鉆到單塊構件29前部54′上的出口孔54和空腔55，空腔55上放置一由絕緣材料制成的塊56，一側與出口孔54連通，另一側靠空腔58和通道59與墨盒62連通的8通道或孔57橫穿絕緣塊56。
因此，八通道57向外打開進入形式為三角形的空腔58(圖3)，因而未使用墨滴形成的液體由管59吸取，它的入口孔位于空腔58的上部，即在三角形的頂點上。
空腔58由板61關閉，板61具有一構成管59入口的開口61′。密封件60用來在塊56和板61之間以及在板61和梁28上鉆成的管59之間形成抗?jié)B密封。
墨盒62是由梁28上第一空腔和部件30上第二空腔構成的，部件30由螺釘65和密封件66連到梁28上，這些螺釘65也用來裝配后板110。
稱作收集器或排放器的墨盒62靠通道63連到電磁閥89，也稱作排放電磁閥上，通過梁28和單塊構件29的通道作用下，電磁閥進一步連到容器35上。通道具有三個部件，橫穿梁28的第一水平部件77，空腔形式的位于單塊構件29上的第二部件75，和橫穿單塊構件29的第三部件72。
墨盒62為裝在梁28上的所有印刷組件即圖1所示的九組件所共有。圖6c和圖6d(圖6c是圖6d中C向視圖)示出的空腔62位于部件30及通道63的九開口63′上，通道63由電磁閥89開啟。
空腔62的底部是傾斜的，因此能經通道73回收液體，通道上孔位于最低點。
為了檢驗收集未使用墨滴的有效操作，每一通道57裝有一接觸器85，根據單塊構件29的勢能，接觸器85能檢測溝槽中液體的存在。為此原因，部件56和61由絕緣材料制成。
按照美國專利4，568，947所描述的實施例，一液體檢測器可位于非損耗基座上。
配給器111將液體分布到九組件的所有容器內，配給器111被制造在部件30的后表面并經通道74與電磁閥86也稱作輸送閥(每組件均有一個)連通，通道74端部位于配給器111上的九個孔74′內。配給器111經通道69供墨，在配給器111上的通道69的輸入孔用69′表示，在配給器中，用連到輸送通道69和第二通道87上的主通道76向通道74輸送，第二通道87用來平衡趨向容器35的有規(guī)律的和異常的帶電廢料。不同的主通道76和第二通道87由板110蓋住，板110靠在部件30的后表面上。
為了向容器35供墨，電磁閥86經位于梁28內的通道38，單塊構件29內的通道37，和與兩通道37和38相連的位于單塊構件29上的空腔88，與容器35相連通。
圖6e示出了通道63和74的孔63″和74″在它們與相應的電磁閥89和86相連的位置。
圖5a和5b示出了溝槽34特定的形狀和位置，它以這樣的方式即能封閉相鄰噴口軌道地插入到構件29中。其形狀是這樣的未偏置墨滴沿軌跡79落入溝槽內，最小偏置墨滴沿軌跡80在離溝槽最近處通過，以及最大偏置墨滴在距相鄰溝槽最近處無撞擊地通過到支承40上，并沿軌跡80到達相鄰軌道的最小偏置墨滴的沖撞點82。
為此目的，溝槽54′相對于包含噴口的第一縱平面傾斜一α角，并相對于垂直于第一平面的第二縱平面傾斜一β角。
圖4是一工作原理圖，示出了印刷電路板45上電路所實現的不同功能。
第一功能是在多噴口偏置噴口和外控制裝置90之間傳送信號。
第二功能是記錄信息元素，以實現對一空偏轉量的自動控制信號的調整為特征。
傳送功能與墨滴的帶電電壓有關，墨滴是由控制裝置90(線路99)的導管95傳送到帶電電極上，來自控制裝置90(供給線路93)的導管92將偏置電壓傳送到偏置電極上，經導管94，一多路線路101，前置放大器100和一導管102，相位檢測信號從相位檢測電極傳向控制裝置90(處理線路99)。多路線路是由處理線路99準備的導管103上的信號來控制的。
多噴口印刷組件的有特征的信息元素的記錄功能是由永久型的存儲器105實現的，存儲器是在工廠的調諧和調節(jié)操作期間被記錄的。例如，這些信息元素與多噴口印刷頭的如噴口不同軸的靜態(tài)誤差有關，在這種情況下，處理線路99超時或延時地實現帶電墨滴和觸發(fā)的全面校正，帶電墨滴獲得一最佳控制位置發(fā)射撞擊到介體40上。為此，使用了由存儲器105給出的信息元素。
包含在存儲器105中的信息元素也與除了多噴口偏置頭外的元素有關，特別是，裝置的特性用來得出容器35有關的液體噴射，以及在組件的制造和維修期間，數據元素能跟隨組件的進程。
圖7的液壓原理圖能弄懂上述內容的通道，管子，容器和電磁閥的不同，從而實現印刷機不同的功能，印刷機包括每一具有8噴口的九組基本組件，該圖也顯示了能進行機器所需操作的附加元素。
在該圖中，構件序號與其它圖中的構件相同。配給器111經通道74，電磁閥86，通道38、88和37，將油墨傳送到九組基本組件11-19(圖1)的九容器35中。噴墨口的末偏置墨滴79由溝槽34接收，此處，它們靠通道57，58和59抽吸到容器62中。容器35經通道72，75和77(圖7中未示出)，電磁閥和位于收集容器62上的通道63排放油墨。配給器111由泵112傳送，泵112一側靠通道69連到所述配給器上，另一側靠通道118連到總容器117上。
容器62由泵115排放，泵115一側經通道73連到容器62上，另一側經通道116連到總容器117上。
收集容器62中的抽空由泵113進行，該泵經通道114與容器62連通。
可見圖2b，每個單塊構件29由至少兩螺釘120和121固定到梁28上。由梁28上水平凹槽122與兩水平銷子124相配合的共同作用，使梁上每個組件準確地定位。銷124是桿件，它正好通過單塊構件29，這樣能同時地使單塊構件29上的激勵構件35和梁上構件29定位。也提供了一與偏心構件125相合作的縱向橢園凹槽123，從而能橫向調節(jié)梁28上單塊構件29的位置。
權利要求
1.具有m平行噴墨口的多噴口印刷組件，其特征在于包括，用來產生排列在一平面內的m平行噴墨口的第一裝置，至少將來自噴墨口的一些墨滴偏向將印刷的介體的第二裝置，用來收集未偏置墨滴的第三裝置，向第一裝置供墨的第四裝置，將第三裝置回收的油墨傳送到收集器或容器中的第五裝置，將第一裝置中油墨排入收集器的第六裝置。其中，第一、二和三裝置靠一由單塊構件組成的構件支承，第二裝置以鉸接方式裝在單塊構件上，所以在印刷待印介體期間，它們可放在第一和第二裝置之間，同時它們也可從那兒移開以便能維修第四、第五和第六裝置。所述單塊構件緊靠在一支承梁的一表面上，第四，第五和第六裝置緊靠在支承梁的另一表面上。
2.按照權利要求1的多噴口印刷組件，其特征是靠設置在單塊構件和支承梁內的通道，第一裝置與第四和第六裝置相連通。
3.按照權利要求1的多噴口印刷組件，其特征是靠設置在單塊構件和支承梁內的通道，第三裝置與第五裝置相連通。
4.按照權利要求1的組合式多噴口印刷組件，其特征是收集器以一內空腔的形式做在支承梁上。
5.按照權利要求1-4任一的多噴口印刷組件，其特征是用于排放第一裝置的第六裝置包括一電磁閥，在其一側，靠設置在支承梁和單塊構件內的通道，使其與第一裝置連通，在其另一側，靠設置在支承梁內的通道，使其與收集器連通。
6.按照權利要求1-4之一的多噴口印刷組件，其特征是第四裝置包括一電磁閥，在其一側，靠設置在支承梁和單塊構件內的通道，使其與第一裝置連通，在其另一側，靠連到一配給線路上的管，使其與供給容器相連通。
7.按照權利要求1-4之一的多噴口印刷組件，其特征是，用于傳送由第三裝置所收集的油墨的第五裝置包括一位于支承梁內的通道和在抽放容器內產生內真空的裝置。
8.按照權利要求6或7的多噴口印刷組件，其特征是，排放容器靠通道和一泵與供給容器連通。
9.按照權利要求1-4之一的多噴口印刷組件，其特征是，用于收集未偏置墨滴的第三裝置做在單塊構件上，并且它具有與噴墨口一樣多的輸入管，靠通過單塊構件的通道，輸入管與位于單塊構件另一側上的收集空腔相連。
10.按照權利要求9的多噴口印刷組件，其特征是，所述的管和通道以及收集器空腔均做在一絕緣材料塊上。
11.按照權利要求10的多噴口印刷組件，其特征是，管和通道的每一個都包括一位于絕緣塊上的液體檢測電極。
12.按照權利要求1-4之一的多噴口印刷組件，其特征是，單塊構件靠螺栓固定到支承梁上，用一與縱向橢圓凹槽相配合的偏心構件和與支承梁水平凹槽相配合的單塊構件支承的銷子來水平地調節(jié)單塊構件的位置。
13.按照權利要求1-4之一的多噴口印刷組件，其特征是，通過結合連接桿和用支承梁轉化傳動的板帶，靠支承第二裝置的臂獲得偏置噴口的第二裝置的樞軸旋轉，該臂鉸接到緊固到單塊構件上的軸上。
14.按照權利要求1-4之一的多噴口印刷組件，其特征是，偏置噴墨口的第二裝置包括一電子設備，它將充電電壓施加到帶電電極上并檢測每個噴次噴射墨滴的帶電信號。
15.按照權利要求14的多噴口印刷組件，其特征是，電子設備進一步包括一包含信息元件的存儲器，信息元件具有操作第二裝置的特性和用來改變充電電壓及軌道的觸發(fā)瞬間，從而補償相應于橫向移動的滯后。
16.具有多個噴口印刷組件的印刷機，所述組件被并列放置，以在支承梁上的整個印刷機的所有噴口間保持一恒定間距，該組件與排放容器和配給線路相連通，配給線路是所有組件所共有的。
全文摘要
本發(fā)明涉及到由相鄰印刷組件構成的印刷機。在每個印刷組件中，噴墨產生裝置，墨滴偏置裝置和收集未偏置墨滴的收集器均由設置在支承梁的一表面上的單塊構件支承。支承梁相對表面支承供墨裝置，收集來自收集器中未使用油墨的容器和發(fā)生裝置。此外，偏置裝置以鉸接方式安裝，從而在印刷期間，它可放在發(fā)生裝置和收集器之間，而在維修期間，可從那兒移出。
文檔編號B41J2/085GK1074175SQ92111
公開日1993年7月14日 申請日期1992年9月9日 優(yōu)先權日1991年9月10日
發(fā)明者A·蘇斯馬利安納丁, T·科隆貝特 申請人:伊馬治公司