專利名稱：生產(chǎn)打印設(shè)備的方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及生產(chǎn)打印設(shè)備的方法，特別是生產(chǎn)諸如噴墨打印頭之類的墨滴沉積設(shè)備的方法。
用于沉積墨滴或其它液體的裝置是眾所周知的。例如，在EP-A-0278590(該專利屬于本申請(qǐng)人，并且被收作本文的參考文獻(xiàn))中所述，它包括一個(gè)或幾個(gè)噴墨腔，從這些噴墨腔中噴出墨滴，通常是通過一個(gè)噴嘴將墨滴噴向待在它上面打印圖象的基質(zhì)上。
為了確保打印的圖象在所述基質(zhì)上的正確定位，必須使所述噴墨腔和/或其噴嘴相對(duì)所述基質(zhì)精確定位。在使用若干打印頭以便打印若干不同顏色(通常為藍(lán)綠色、紫紅色、黃色和黑色)的重疊圖象，以便提供全色打印圖象時(shí)，這一點(diǎn)尤其重要。
通常，使用一種打印機(jī)構(gòu)，將所述基質(zhì)相對(duì)一參考表面保持在所述打印頭上。而所述打印頭又被生產(chǎn)成如下形式使所述參考表面位于距離所述噴墨腔和/或打印裝置的噴嘴有一個(gè)固定距離的位置上(其中，一個(gè)打印頭具有一系列噴墨腔，所述參考表面可以相對(duì)所述噴墨腔中的特定一個(gè)(例如，第一個(gè))定位)。不過，如果所述打印頭相對(duì)所述介質(zhì)的總體定位需要高精度的話，所述固定距離必須具有小的公差。不過，難以作到使生產(chǎn)的打印頭具有如此小的公差，并且，特別取決于打印頭的材料，其形式和總體尺寸。本發(fā)明試圖克服這些難題。
因此，本發(fā)明包括一種將參考表面定位在打印設(shè)備上的方法，該設(shè)備包括一個(gè)打印裝置，該打印裝置具有至少一個(gè)打印元件，并且安裝在一個(gè)支撐元件上；該方法包括以下步驟對(duì)所述設(shè)備進(jìn)行定位，使得所述打印元件位于第一預(yù)定位置上；對(duì)具有所述參考表面的參考件進(jìn)行定位，使得所述參考表面位于第二預(yù)定位置上；所述第一和第二位置具有預(yù)定的空間關(guān)系；和將所述參考件固定在所述支撐件上，以便將所述參考表面相對(duì)所述打印元件固定在一預(yù)定位置上。
通過以上方法，有可能獨(dú)立于任何中間打印頭結(jié)構(gòu)地將所述打印設(shè)備的打印元件與所述參考表面對(duì)齊，從而避免有可能與這種中間結(jié)構(gòu)相關(guān)的一切難題，以及與之相關(guān)的任何生產(chǎn)難題。
當(dāng)所述打印設(shè)備是諸如噴墨打印頭的墨滴沉積裝置時(shí)，術(shù)語(yǔ)‘打印元件’不僅包括打印頭上的噴墨腔，而且包括具有該噴墨腔的相應(yīng)噴嘴。
本發(fā)明還包括生產(chǎn)打印設(shè)備的方法，該打印設(shè)備包括一個(gè)打印裝置，該裝置包括具有至少一個(gè)打印元件的噴墨裝置，所述至少一個(gè)打印元件包括設(shè)置在噴嘴板上的、用于噴射墨滴的噴嘴，以及所述噴墨裝置的支撐件；該方法包括以下步驟將所述噴墨裝置安裝在所述支撐件上，然后在所述噴墨裝置的噴嘴板上形成至少一個(gè)噴嘴；和然后安裝一個(gè)參考件，使該參考件的參考表面相對(duì)所述至少一個(gè)噴嘴位于一預(yù)定位置上；和將所述參考件固定在所述支撐件上。
與上述方法一樣，該方法使得墨滴沉積設(shè)備的噴嘴能夠獨(dú)立于任何中間打印頭結(jié)構(gòu)而與所述參考表面對(duì)齊，從而避免有可能與所述中間結(jié)構(gòu)相關(guān)的任何難題。另外，由于噴嘴和參考表面的相對(duì)定位只是在墨滴噴射裝置業(yè)已安裝在其支撐件上之后進(jìn)行，所述安裝過程只需要精確到使所述裝置和支撐件適當(dāng)相對(duì)定位即可，而不需要精確到使該裝置的噴嘴與所述支撐件的參考表面適當(dāng)?shù)叵鄬?duì)定位。
上述方法有可能要求墨滴噴射裝置的組裝在其安裝到所述支撐件之前基本上完成，在這種情況下，通過如下方法形成所述噴嘴是有利的將諸如激光的高能束打在噴嘴板的外表面上，即所述噴嘴板的進(jìn)行墨滴噴射的表面。該技術(shù)披露于WO 93/15911中，該專利屬于本申請(qǐng)人，并且被收作本文參考文獻(xiàn)。
本發(fā)明的其它優(yōu)選實(shí)施方案在從屬權(quán)利要求和下面的說明書中提供。
下面將以舉例形式結(jié)合以下附圖對(duì)本發(fā)明進(jìn)行說明，其中

圖1是按照本發(fā)明生產(chǎn)的打印頭的透視圖；圖2是圖1所示打印頭前端的放大視圖；圖3是通過圖1所示打印頭前端的沿Y-Z平面的剖視圖；圖4是表示按照本發(fā)明生產(chǎn)的另一種打印頭裝置的示意圖；圖5是圖1所示打印頭前端的放大視圖，去掉了噴嘴板；圖6是通過圖1所示噴墨裝置的通道的剖視圖；圖7是圖1所示噴墨裝置的前端的平行于油墨通道軸線D的詳細(xì)剖視圖8是圖1所示打印頭的前端的平行于油墨通道軸線D的詳細(xì)剖視圖；圖9是根據(jù)另一種實(shí)施方案的如圖1所示打印頭前端的剖視圖；圖10是根據(jù)另一種實(shí)施方案的噴墨裝置前端的剖視圖；圖1表示按照本發(fā)明生產(chǎn)的噴墨打印頭5，它包括安裝在底座件15一端上的噴墨裝置10。底座件15可以由諸如鋁的導(dǎo)熱性材料制成，以便轉(zhuǎn)移在噴墨裝置和安裝在電路板20上的打印頭驅(qū)動(dòng)電路所產(chǎn)生的熱量。驅(qū)動(dòng)信號(hào)由所述電路板的一端輸送到所述噴墨裝置，例如通過金屬線接合件25輸送，而打印數(shù)據(jù)和動(dòng)力通過接頭30到達(dá)所述電路板的另一端。
如圖所示，由4個(gè)歧管35將4種不同顏色的油墨(通常為藍(lán)綠色、紫紅色、黃色和黑色)輸送到4個(gè)相鄰的噴墨裝置中，不過所述歧管同樣適用于將相同種顏色的油墨輸送到所有噴墨裝置中或者被一個(gè)單一的噴墨歧管所取代。正如下面將要說明的，不同噴墨裝置的通道之間的定位，是通過諸如將所有4個(gè)裝置設(shè)置在單一的底座件上實(shí)現(xiàn)的。歧管35通過一個(gè)擋板(未示出)與噴墨裝置10形成密封接觸，所述檔板位于凹槽36中，而該檔板又通過螺栓固定在底盤15上。以上特征在本領(lǐng)域中是公知的，例如，由本申請(qǐng)人所擁有的WO 97/04963所披露的，該文獻(xiàn)被收作本文參考文獻(xiàn)，因此，無需做進(jìn)一步的詳細(xì)討論。噴墨是由設(shè)在噴嘴板45上的一條直線的噴嘴40進(jìn)行的，每一個(gè)噴嘴與噴墨裝置10的一個(gè)相應(yīng)的噴墨腔連通。
在底座15的下表面設(shè)有一個(gè)槽50，一個(gè)桿55位于該槽中，以便從該底座的一側(cè)突出，如圖1所示。桿55的末端表面60作為參考表面/基準(zhǔn)表面，與位于打印頭支撐結(jié)構(gòu)(未示出)上的另一個(gè)基準(zhǔn)表面對(duì)齊，以便確保在所述支撐結(jié)構(gòu)中沿所述打印頭的噴嘴排列(X)方向正確定位。這又要求所述參考表面垂直于所述噴嘴排列方向，而當(dāng)所述參考件是棱柱形，具有一個(gè)棱柱軸線時(shí)，該軸線平行于所述噴嘴排列方向。
具體地講，桿55使得油墨噴嘴能夠正確定位在所述打印頭支撐結(jié)構(gòu)中，這樣又能確保由所述噴嘴噴出的墨滴在待打印的基質(zhì)上沿X-方向的正確定位(很顯然，在將打印的圖象定位于所述基質(zhì)上時(shí)打印頭的任何偏差都是不希望的)。
這一目的是按照在圖2中示出的方法實(shí)現(xiàn)的將位于-而不是固定于-槽50中的桿55和打印頭5一起放入一個(gè)夾具(未示出)，使位于噴嘴排40上第一噴嘴65與第一夾具參考平面70對(duì)齊。然后，沿著所述槽移動(dòng)桿55，使末端表面60與第二夾具參考平面75對(duì)齊，第二夾具參考平面與第一夾具參考平面間隔一個(gè)固定距離A。然后將所述桿不可移動(dòng)地固定在所述槽中，并將所述打印頭從所述夾具中取出。當(dāng)隨后用該基準(zhǔn)將所述打印頭安裝在打印頭支撐結(jié)構(gòu)上時(shí)，用戶可以肯定的是，所述打印頭的第一噴嘴65-以至整個(gè)噴嘴陣列40-相對(duì)所述支撐結(jié)構(gòu)定位在一固定距離上。
可以理解的是，在實(shí)踐中，第一夾具參考平面70通常是由顯微鏡的十字絲確定的，而第二夾具參考表面是由與桿55的末端的接合而確定的。盡管與在噴嘴排40末端的噴嘴65對(duì)齊在圖2中示出，還可以尋求與位于所述排40中的其它部位的噴嘴對(duì)齊。另外，某些與噴嘴有相對(duì)位置關(guān)系的其它特征-例如，位于噴嘴后面的油墨通道，并且從打印頭的前面通過噴嘴板的半透明材料可以看見-這些特征可用于安裝噴嘴的對(duì)齊工藝。
為了適應(yīng)其參考功能，桿55優(yōu)選為具有低膨脹系數(shù)的材料，例如石英或諸如礬土的陶瓷。在所示實(shí)施例中，所述桿的直徑為2mm，并且從主體15一側(cè)伸出大約1mm。槽50優(yōu)選位于盡可能靠近噴嘴板的平面處，以便降低由于打印頭底座15膨脹所產(chǎn)生的誤差。
圖3是通過圖1所示打印頭前端的放大的剖視圖，該剖面垂直于噴嘴排列方向X。編號(hào)100表示用于將桿55粘接在槽50中的粘接劑。有利的是，該粘接劑是經(jīng)過選擇的，以便能通過輻射(如UV)固化，并且對(duì)所述桿的材料本身進(jìn)行選擇，以便可以傳遞輻射(例如，石英)，這樣，當(dāng)位于所述夾具中，并且所述桿和打印頭正確定位時(shí)，所述桿的一端可以接受UV光，并且該UV光沿著所述桿傳遞到達(dá)所述粘接劑，該粘接劑迅速固化，將所述桿固定。當(dāng)然，所述粘接劑可以填滿槽50的整個(gè)深度。
作為一種替代方案，可以使用諸如熱塑性材料或所謂“伍德合金”的可熱變形的材料后者是低熔點(diǎn)(通常為60℃)金屬，可以通過中等熱源使其保持液體狀態(tài)，直到所述桿被正確定位。去掉熱源，然后讓所述金屬固化，將所述桿固定定位。熱塑性材料的冷卻也具有類似的固定作用。不過，優(yōu)選能避免由于打印頭的熱膨脹(特別是鋁底座15)所引起的可能的誤差的方法-包括常規(guī)室溫固化粘接劑。
第二個(gè)打印頭的底座以所謂“背靠背”關(guān)系安裝在第一打印頭5上，如加虛線的110所示。第二打印頭優(yōu)選也具有它自己的基準(zhǔn)桿，容許兩個(gè)打印頭的噴嘴能夠彼此精確定位。具體地講，可以選擇所述基準(zhǔn)桿在第二打印頭中的定位，以便當(dāng)將它們組裝在一起時(shí)，第二打印頭的噴嘴與第一打印頭的噴嘴相互交錯(cuò)，以便提供雙打印分辨度。
可以理解的是，以上裝置僅僅是以舉例形式給出的，其用意不在于限定本發(fā)明的范圍。活動(dòng)的基準(zhǔn)元件/參考件不必要具有桿形形式，也不必位于打印頭底座下面或里面。不過，為了降低由于底座膨脹所產(chǎn)生的誤差，優(yōu)選將所述參考件固定在底座15上，固定的長(zhǎng)度與噴墨裝置10的長(zhǎng)度相同，優(yōu)選固定在所述底座的最靠近噴嘴陣列40的部位。不過，由于設(shè)計(jì)上的考慮，可能規(guī)定一種較小的桿，也許局限于靠近所述打印頭邊緣的部位。另外，應(yīng)當(dāng)指出的是，盡管該實(shí)施例的參考/基準(zhǔn)表面位于打印裝置和所述打印頭的支撐件空間外殼的外面，但這樣做不是必須的，而且將所述參考表面安裝在支撐件里面的設(shè)計(jì)也是可能的。
固定基準(zhǔn)元件的各種方法包括常規(guī)室溫固化粘接劑和UV啟動(dòng)粘接劑都可以使用，還可以用這種技術(shù)沿其它方向定位打印頭，特別是用于確保噴嘴板與基質(zhì)的恒定距離(圖1中的方向Z)，并可用在打印頭上的一個(gè)以上位置上。
圖4是以相靠的并排關(guān)系排列的若干打印頭5的示意性正視圖(沿X方向)。每個(gè)打印頭有一噴嘴40的陣列和參考桿80a、80b分別位于每一個(gè)打印頭的左側(cè)和右側(cè)。桿80a按照本發(fā)明對(duì)齊，以便與陣列40中的最左邊的噴嘴相隔預(yù)定的距離，而桿80b以類似方式對(duì)齊，與陣列40中的最右邊的噴嘴具有預(yù)定的距離?？梢岳斫獾氖?，這種結(jié)構(gòu)能夠精確控制相鄰打印頭的相鄰噴嘴的間距N。桿80a、80b優(yōu)選通過剛性粘接劑90(例如環(huán)氧粘接劑)直接連接在一起，而不是通過打印頭底座連接，以便避免由于底座材料的較大熱膨脹所產(chǎn)生的誤差。
盡管本發(fā)明并不局限于任何特定類型的打印-特別是噴墨打印-設(shè)備，但上文通過舉例形式披露的裝置和在圖5中示出的去掉了噴嘴板的裝置采用了一種噴墨裝置，該裝置使用剪切模式的板式致動(dòng)器。圖6表示這種噴墨裝置10和噴墨腔105的管的詳細(xì)剖視圖。以上裝置是在上述WO 97/04963或EP-A-0364136(也屬于本申請(qǐng)人，并被收作本文參考文獻(xiàn))中所披露的，并且包括具有縱向軸線D的噴墨通道105，該通道是由諸如鋯鈦酸鉛(PZT)的極性壓電材料的致動(dòng)器側(cè)壁200形成。通過在所述側(cè)壁里或側(cè)壁上設(shè)置電極210，對(duì)所述壓電材料施加一個(gè)電場(chǎng)，該電場(chǎng)垂直于其極化方向P，以便導(dǎo)致所述側(cè)壁通過剪切作用向所述油墨通道中偏轉(zhuǎn)(如圖6中的虛線所示)，從而從相應(yīng)的噴嘴中噴出墨滴。為了生產(chǎn)上的方便，包括通道壁200、底座205和蓋215的整個(gè)噴墨裝置都可以由壓電材料制成(所述蓋的材料沒有必要是極性的)。另外，可以在單一的底座205上設(shè)置若干通道組，用于噴射若干不同的顏色-從而確保不同通道之間的對(duì)齊。
所述噴嘴板安裝在通道105的一端(在圖3a中位于紙的平面上)，并且與噴墨裝置(即通道壁200、底座205和蓋210)的末端呈密封接觸。
圖7表示在噴嘴成型之前噴嘴板/打印頭主體粘接件220的例子，油墨通道105的軸線用箭頭D表示。所述噴嘴板的背面如在WO 95/11131(屬于本申請(qǐng)人，并被收作本文參考文獻(xiàn))中所披露的是扇形的，并具有設(shè)置在所述通道上方和下方的槽225，以便容納多余的膠水，否則這些膠水會(huì)滲入并堵塞所述通道。還可以在噴嘴板分別與蓋215和底座205的上表面和下表面接合部設(shè)置其它槽230。收集在這些通道中的多余的粘接劑可形成嵌條235，這些嵌條可以進(jìn)一步加固噴嘴板/噴墨裝置接合。
圖8是表示噴嘴板支撐件110的剖視圖，該支撐件環(huán)繞噴墨裝置10，并且包括第一件300和第二件305。為清楚起見，去掉了本發(fā)明的參考件(桿55)。
第一件300具有正面320，噴嘴板45粘接在該表面上(例如，使用粘接劑粘接技術(shù))。業(yè)已發(fā)現(xiàn)，多余的粘接劑可以新月形沿著孔115的內(nèi)表面與噴嘴板45之間的相交線集中。為了避免這種新月形和噴墨裝置10前面之間的干擾，可將孔115作的較寬，如虛線340所示，使得第二件305上的孔350以小的間隙安裝在噴墨裝置10上，以便幫助將所述打印頭定位在該第二件中。
噴嘴板45還要延伸到噴墨裝置10的上面和下面，以便提供大的圓周面積(圖1中的參考件50)，可以將常規(guī)打印頭保養(yǎng)裝置的蓋密封在該表面上。為此，將所述第一件的正表面320形成一個(gè)10微米的平面，本發(fā)明人業(yè)已發(fā)現(xiàn)這一數(shù)值是確保與蓋良好密封所必須的。適用于第一件的材料包括陶瓷，這種材料容易加工-例如通過研磨-到所需的平整度。
優(yōu)選地，所需第一件的材料所具有的熱膨脹系數(shù)(TEC)大體上與打印頭主體材料的熱膨脹系數(shù)吻合如果不這樣的話，噴墨裝置10和第一件300之間熱膨脹量的差別有可能導(dǎo)致在位于兩個(gè)件之間的噴嘴板45的(不支撐的)部分325上產(chǎn)生張力。其中，如在該實(shí)例中所述，打印頭主體是由PZT(TCE＝3×10-6)制成，合適的材料可以包括礬土，PZT本身和TCE值為PZT的3％以內(nèi)的硼硅酸鹽玻璃。
盡管所述材料本身是脆的并且容易斷裂，但第一件300粘接于-例如通過粘接劑層330-由較堅(jiān)固的材料制成的第二支撐件305上組成的組件被證明是結(jié)實(shí)的。另外，這種較堅(jiān)固的材料優(yōu)選具有與大體上所述第一件一致的TCE。具體地講，鋁符合上述指標(biāo)，而且容易加工成所需要的尺寸(如在圖2中所示，噴墨裝置10的高度H1通常為2mm，噴嘴板支撐件的高度H2和寬度W通常分別為10mm和100mm。
廣義地講，上述墨滴噴射設(shè)備包括至少一個(gè)設(shè)在一個(gè)主體上的腔，該腔與墨滴液體輸送裝置和設(shè)在一個(gè)噴嘴板上的相應(yīng)噴嘴連通；用于對(duì)所述腔中的墨滴液體產(chǎn)生壓力脈沖的電子驅(qū)動(dòng)裝置，以便從所述噴嘴中噴射墨滴；其中，每一個(gè)相應(yīng)噴嘴的出口設(shè)置在所述噴嘴板的具有第一面積的第一表面上，該噴嘴板和主體在小于所述第一面積的第二面積上彼此密封接觸；以及，其中，所述設(shè)備還包括用于支撐所述噴嘴板圓周的支撐裝置，它包括具有在10微米范圍內(nèi)是平面狀的表面的第一件，所述噴嘴板連接在它上面，還包括一個(gè)用于支撐所述第一件的第二件。
這種結(jié)構(gòu)使得噴嘴板能夠用容易通過機(jī)加工達(dá)到需要的平整度的材料(優(yōu)選為諸如礬土的陶瓷)支撐，同時(shí)，通過用由諸如鋁的較堅(jiān)固材料支撐的第二件支撐該材料確保該結(jié)構(gòu)的堅(jiān)固性。堅(jiān)固度應(yīng)該能承受在打印頭的使用壽命期間所遇到的力，特別是在噴嘴板上安裝/拆卸密封蓋期間所產(chǎn)生的力。
一種優(yōu)選的組裝方法如下由第一件300和第二件305組裝噴嘴板支撐件110；將噴嘴板45粘接到該噴嘴板支撐件上；將粘接劑涂在噴墨裝置10的端面上；讓噴嘴板支撐件110滑過噴墨裝置10的末端，并將噴嘴板45粘接在噴墨裝置10的端面上；將支撐件110粘接在底座15的背面315上，并視需要通過順應(yīng)性連接件310連接在歧管35上。所述順應(yīng)性連接件優(yōu)選將所述噴嘴板壓在所述噴嘴板的前面，使得該噴嘴板略微向外彎曲。
圖9表示圖8所示噴嘴板支撐件的另一種實(shí)施方案，其中，增加了孔350的高度。這樣可以將一個(gè)溫度傳感器360安裝在打印頭前面，并容許底盤15延伸到接近打印頭的前面，從而有利于熱量從該部位向外傳導(dǎo)。圖9還表示一個(gè)電路板，包括通過諸如金屬線連接件370的裝置彼此連接在一起并與打印頭10連接的一級(jí)和二級(jí)電路板20A、20B。二級(jí)電路板20B可以設(shè)有間距很小的導(dǎo)電通道，適于連接集成電路380和/或獨(dú)立打印頭通道105的電極210，但不適用于所述驅(qū)動(dòng)電路的其余的較大型的元件。這些元件可以安裝在一級(jí)電路板20A上，因?yàn)樵撾娐钒逶O(shè)有較大間距的導(dǎo)電通道，所以造價(jià)較低。這種兩部分結(jié)構(gòu)有助于降低打印頭的總體成本。
在另一種實(shí)施方案中，可以在將噴嘴板連接到噴墨裝置10上之前，將該噴嘴板45連接到第一件300的正面320上。所述第一步驟是在明顯高于在打印頭工作期間噴嘴板所能達(dá)到的溫度(大約40℃)的溫度下(通常50℃)進(jìn)行的，以便一旦將噴嘴板連接到所述第一件上(通常使用熱固化環(huán)氧化合物如Epotek或Hi-Sol)，并且該組件業(yè)已冷卻時(shí)，所述噴嘴板緊緊固定在所述第一件上的孔上(115，圖2)。
當(dāng)然，這一效果取決于噴嘴板材料的TCE大于噴嘴板支撐件的TCE，以便在冷卻時(shí)噴嘴板的收縮大于其周圍支撐件的收縮，從而像鼓皮那樣繃緊在支撐件上。噴嘴板材料聚酰亞胺、聚碳酸酯、聚酯、polyetheretherketone以及上文所提及的材料的TCE值為20-50×10-6/℃。
然后，可以讓拉伸張緊的噴嘴板45與噴墨管道105和周圍的打印頭體形成密封接觸，優(yōu)選使用這樣一種粘接劑，該粘接劑在噴嘴板的工作溫度下固化和/或在固化時(shí)具有低的收縮率和/或是彈性的，以便避免噴嘴板的進(jìn)一步變形。應(yīng)當(dāng)指出的是，該步驟通?？梢栽诠ぷ鳝h(huán)境溫度下進(jìn)行-由于該溫度與噴嘴板工作溫度之間的差異不會(huì)遇到任何問題。
廣義地講，在所述另一種實(shí)施方案中所披露的墨滴噴射設(shè)備包括設(shè)在一個(gè)主體上的一系列腔室，并具有相應(yīng)的一系列出口與設(shè)在另一個(gè)噴嘴板上的相應(yīng)系列的噴嘴連接；每一個(gè)腔室還與墨滴液體輸送裝置連接；該設(shè)備還包括可電力驅(qū)動(dòng)的裝置，用于對(duì)所述腔室中的墨滴液體施加脈沖，以便從相應(yīng)的噴嘴中噴出墨滴；其中，所述噴嘴板上設(shè)置所述系列噴嘴的部分在該設(shè)備處于工作溫度下時(shí)，在噴嘴排列方向上保持大體上均勻的張力。這樣一種結(jié)構(gòu)會(huì)導(dǎo)致噴嘴板被緊緊固定在所述系列腔室的出口上(像鼓皮一樣)，并因此均勻平鋪在排列的整個(gè)長(zhǎng)度上。這樣又提高了設(shè)在噴嘴板上的噴嘴具有均勻質(zhì)量的可能性。
可以理解的是，在選擇第一件300和第二件305的材料和/或位于它們之間的連接件330的性質(zhì)時(shí)，應(yīng)當(dāng)容許具有某種熱膨脹性。
事實(shí)上，噴嘴板圓周的平整度不是一個(gè)問題-例如，在不需要加蓋的打印頭上-可能需要用單一材料制成噴嘴板支撐件，如圖10所示。作為具有低于噴嘴板45的材料的TCE的TCE并仍然符合噴墨裝置10的PZT的材料，INVAR(一種鐵/鎳合金)被證明是合適的。另外，如果支撐件的強(qiáng)度是無關(guān)緊要的，還可以使用礬土，要么作為單一元件或者作為如圖8和9所示夾心噴嘴板支撐結(jié)構(gòu)的第一和第二件。
可以用可分離的(例如熱熔)粘接劑將所述支撐件粘接在噴墨裝置上，以便當(dāng)證實(shí)噴嘴生產(chǎn)步驟失敗時(shí)可以更換支撐件/噴嘴板組件。
盡管業(yè)已結(jié)合壓電噴墨打印頭對(duì)本發(fā)明進(jìn)行了說明，但應(yīng)當(dāng)理解的是，這僅僅是舉例性說明。本發(fā)明同樣適用于其它類型的噴墨打印頭-包括具有打印元件的熱和其它類型的打印機(jī)-包括熱轉(zhuǎn)移和線點(diǎn)打印元件。
將摘要文本重復(fù)編輯在下面，作為本說明書的一部分為了相對(duì)一個(gè)打印機(jī)構(gòu)精確定位，給打印頭(5)提供一個(gè)設(shè)在參考件(55)上的參考表面(60)。件(55)連接在打印頭的底座(15)上，但相對(duì)安裝在底座上的油墨噴射裝置(10)的噴嘴(40)定位。這樣可以避免將所述底座元件生產(chǎn)成具有小的公差的必要性。
權(quán)利要求
1.將參考表面定位在打印設(shè)備上的方法，該設(shè)備包括一個(gè)打印裝置，該裝置具有至少一個(gè)打印元件，并且安裝在一支撐元件上；所述方法包括以下步驟對(duì)所述設(shè)備進(jìn)行定位，使得所述打印元件位于第一預(yù)定位置上；對(duì)具有所述參考表面的參考件進(jìn)行定位，使得所述參考表面位于第二預(yù)定位置上；所述第一和第二位置具有預(yù)定的空間關(guān)系；和將所述參考件固定在所述支撐件上，以便將所述參考表面相對(duì)所述打印元件固定在一個(gè)預(yù)定位置上。
2.如權(quán)利要求1的方法，其中，所述打印元件是噴墨元件。
3.如權(quán)利要求2的方法，其中，所述噴墨元件是一噴嘴。
4.生產(chǎn)打印設(shè)備的方法，該設(shè)備包括一個(gè)打印裝置，該裝置包括具有至少一個(gè)打印元件的噴墨裝置，所述至少一個(gè)打印元件包括設(shè)在一個(gè)噴嘴板上的用于噴射墨滴的噴嘴，以及一個(gè)用于所述噴墨裝置的支撐件；該方法包括以下步驟將所述噴墨裝置安裝在所述支撐件上；然后在所述噴墨裝置的噴嘴板上形成至少一個(gè)噴嘴；和然后安裝一個(gè)參考件，使該參考件的參考表面相對(duì)所述至少一個(gè)噴嘴位于一個(gè)預(yù)定位置上；和將所述參考件固定在所述支撐件上。
5.如權(quán)利要求4的方法，還包括以下步驟對(duì)所述設(shè)備進(jìn)行定位，以使所述噴嘴位于第一預(yù)定位置上；對(duì)所述參考件進(jìn)行定位，以使所述參考表面位于第二預(yù)定位置上；從而將所述參考表面相對(duì)所述至少一個(gè)噴嘴定位于所述預(yù)定位置上。
6.如權(quán)利要求4或5的方法，還包括的步驟是將高能束引導(dǎo)到產(chǎn)生墨滴噴射的噴嘴板的該表面上，以便形成所述至少一個(gè)噴嘴。
7.如上述權(quán)利要求中任一項(xiàng)所述的方法，還包括以下步驟將所述打印設(shè)備連接在一個(gè)打印機(jī)構(gòu)上，以便實(shí)現(xiàn)該設(shè)備與待打印的基質(zhì)之間的相對(duì)運(yùn)動(dòng)；將所述參考表面貼緊在所述打印機(jī)構(gòu)的相應(yīng)參考表面上，從而使所述至少一個(gè)打印元件與所述基質(zhì)對(duì)齊。
8.如上述權(quán)利要求中任一項(xiàng)所述的方法，其中，所述支撐件適于連接在一個(gè)打印機(jī)構(gòu)上，以便實(shí)現(xiàn)所述打印設(shè)備與待打印的基質(zhì)之間的相對(duì)運(yùn)動(dòng)。
9.如上述權(quán)利要求中任一項(xiàng)所述的方法，其中，所述支撐件攜帶用于所述打印裝置的電子驅(qū)動(dòng)電路。
10.如上述權(quán)利要求中任一項(xiàng)所述的方法，其中，所述支撐件攜帶用于將墨滴液體輸送到所述噴墨裝置的裝置。
11.如上述權(quán)利要求中任一項(xiàng)所述的方法，其中，所述打印裝置具有若干在排列方向上共直線地排列的打印元件，并且，其中，所述參考表面位于一個(gè)平面上，該方法還包括以下步驟將所述參考件固定在所述支撐件上，使得所述平面垂直于所述排列方向。
12.如上述權(quán)利要求中任一項(xiàng)所述的方法，還包括的步驟是將所述參考件固定在所述支撐件的最靠近所述共直線排列的打印元件的排列線的部位上。
13.如權(quán)利要求12的方法，其中，所述支撐件大體上在一個(gè)平面上延伸，該方法還包括固定所述參考件的步驟，使其大體上位于所述平面內(nèi)。
14.如權(quán)利要求11一13中任一項(xiàng)所述的方法，其中，所述參考件具有一個(gè)縱向軸線，并且具有垂直于該軸線的均勻橫截面，該方法還包括固定所述參考件以使所述軸線平行于所述共直線排列的打印元件的排列線的步驟。
15.如權(quán)利要求11-14中任一項(xiàng)所述的方法，其中，所述打印裝置具有若干沿一條直線共線地排列的打印元件，該方法還包括以下步驟對(duì)所述設(shè)備進(jìn)行定位，使得位于所述打印元件的排列線的其中一端的一個(gè)打印元件相對(duì)所述參考表面位于一預(yù)定位置上。
16.如權(quán)利要求15的方法，其中，所述最靠近所述參考表面的打印元件的所述排列線的端部相對(duì)于所述表面位于一預(yù)定位置上。
17.如權(quán)利要求15或16的方法，還包括以下步驟將第一參考表面相對(duì)位于所述打印元件排列線一端處的印刷元件固定在一預(yù)定位置上；和將第二參考表面相對(duì)位于所述打印元件排列線另一端處的打印元件固定在一預(yù)定位置上。
18.如權(quán)利要求17的方法，其中，所述第一和第二參考表面設(shè)置在共直線排列的第一和第二參考表面上。
19.如權(quán)利要求18的方法，還包括在所述第一和第二參考件之間形成剛性連接的步驟。
20.如上述權(quán)利要求中任一項(xiàng)所述的方法，還包括通過粘接劑將所述參考件固定在所述支撐件上的步驟。
21.如權(quán)利要求20的方法，其中，所述粘接劑是輻射固化粘接劑。
22.如權(quán)利要求21的方法，還包括通過所述參考件將輻射傳遞到所述粘接劑的步驟，以便固化所述粘接劑。
23.如權(quán)利要求22的方法，其中，所述參考件具有一個(gè)縱向軸線，并且具有垂直于該軸線的均勻橫截面，該方法還包括將一個(gè)輻射源施加到垂直于該軸線的參考件的表面上的步驟。
24.如上述權(quán)利要求中任一項(xiàng)所述的方法，還包括以下步驟采用其間的諸如熱塑材料或伍德合金之類的熱變形材料，將所述參考件相對(duì)所述支撐件定位，并冷卻所述熱變形材料，從而將所述參考件固定在所述支撐件上。
全文摘要
為了相對(duì)一個(gè)打印機(jī)構(gòu)精確定位,給打印頭(5)提供一個(gè)設(shè)在參考件(55)上的參考表面(60)。件(55)連接在打印頭的底座(15)上,但相對(duì)安裝在底座上的油墨噴射裝置(10)的噴嘴(40)定位。這樣可以避免將所述底座元件生產(chǎn)成具有小的公差的必要性。
文檔編號(hào)B41J2/16GK1275108SQ98810080
公開日2000年11月29日 申請(qǐng)日期1998年8月21日 優(yōu)先權(quán)日1997年8月22日
發(fā)明者R·A·哈維, I·英厄姆 申請(qǐng)人:薩爾技術(shù)有限公司