可調節安裝部列印頭組件的製作方法

2023-04-24 10:56:41 1

專利名稱：可調節安裝部列印頭組件的製作方法
技術領域：
以下描述涉及將流體沉積到基材上的方法和裝置。
背景技術：
流體沉積裝置，例如墨噴印表機，通常包括從墨源到墨噴嘴組件的墨 通道，所述墨噴嘴組件包括噴射墨滴的噴嘴。墨僅僅是可從噴射印表機噴 出的流體的一個示例。可通過使用例如壓電偏轉器、熱氣泡噴射發生器或 靜電受偏轉元件等致動器對墨通道中的墨加壓來控制墨滴噴射。典型的打 印頭具有一行噴嘴，這行噴嘴帶有相應的墨通道陣列和相關聯的致動器， 並且可單獨控制從各噴嘴噴出的小滴。在所謂的"按需噴射
(drop-on-demand)"列印頭中，各個致動器被激活以在基材上的特定位置 處選擇性地噴射小滴。在列印操作期間，列印頭和基材可彼此相對移動。
列印頭可包括半導體列印頭本體和壓電致動器。列印頭本體可由蝕刻 成限定泵送室的矽製成。噴嘴可由附接到矽本體的分離的噴嘴板限定出。 壓電致動器可具有一層響應於外加電壓而改變幾何結構或彎曲的壓電材 料。壓電層的彎曲對沿墨通道設置的泵送室中的墨施壓。
列印精度可受若干因素影響。噴嘴相對於基材的精確定位對精確列印 可能是必需的。如果使用多個列印頭來同時進行列印，則設置在列印頭中 的噴嘴相對於彼此的精確對齊對精確列印也可能是關鍵的。

發明內容
下面描述將流體沉積到基材上的裝置和方法。總的來說，提供了一種 用於可在一個或多個方向上實現動態噴嘴和小滴布置調節的列印頭的安裝 組件。
總的來說， 一方面，本發明涉及用於列印頭組件的安裝組件，所述安 裝組件包括至少一個安裝連接器和主動(active)第一方向安裝部。所述安 裝連接器配置成將所述安裝組件連接到所述列印頭組件。所述列印頭組件
ii具有處於第一方向的長度和處於第二方向的寬度，並且所述長度大於所述
底部部件和兩個側部部件。所述底部部件固定不動，而所述頂部部件配置 成在保持大致與所述底部部件平行的同時沿第一方向移動。所述兩個側部 部件配置成在保持彼此大致平行的同時沿第一方向移動。第一驅動機構配 置成驅使所述頂部部件和兩個側部部件沿第一方向移動。所述安裝連接器 響應於所述主動第 一方向安裝部的頂部部件和兩個側部部件在第 一方向上 的移動而沿第一方向移動，從而使所述列印頭組件沿第一方向移動。
本發明的實施方式可包括一個或多個以下特徵。所述安裝組件還可包 括配置成將所述安裝組件連接到所述列印頭組件的至少一個第二安裝連接
器和被動(passive)安裝部。所述被動安裝部配置成通過所述第二安裝連 接器連接到所述列印頭組件。所述被動安裝部包括大致形成平行四邊形構 造的頂部部件、底部部件和兩個側部部件。所述底部部件固定不動，而所 述頂部部件配置成在保持大致與所述底部部件平行的同時沿第一方向移
動。所述兩個側部部件配置成在保持彼此大致平行的同時沿第一方向移動。 所述被動安裝部響應於通過所述第二安裝連接器連接到所述被動安裝部的 列印頭組件在所述第一方向上的移動而沿第一方向移動。
(tongue )。所述第一驅動機構配置成直接驅使所述榫部在第一方向上移動， 從而驅使所述頂部部件在第 一方向上移動。響應於柔性地連接到所述兩個 側部部件的頂部部件的移動，所述兩個側部部件被間接地驅動而在第一方 向上移動。
所述第一驅動機構還可包括配置成使驅動軸繞第一軸旋轉的馬達，所 述第一軸取向為與所述第一方向和第二方向大致垂直的第三方向。與所述
榫部接觸的軸承可配置成隨所述驅動軸的上部一起旋轉，其中所述驅動軸 的所述上部具有中心縱軸，該中心縱軸取向為所述第三方向，但在所述第 一方向上偏離所述第一軸，從而所述軸承繞所述第一軸偏心旋轉。隨著所 述軸承繞所述第一軸偏心旋轉，所述榫部可在所述第一方向上發生偏移， 從而所述頂部部件可在所述第一方向上發生偏移。構件。所述上部結構件可包括安裝連接器和第二馬達，所述安裝連接器用 於連接到列印頭組件，所述第二馬達配置成使驅動軸和上部軸承繞旋轉軸
旋轉。所述上部結構件可通過一個或多個撓曲部(flexure)連接到所述主動 第一方向安裝部。所述下部結構件可剛性地連接到所述主動第一方向安裝 部，並可包糹舌連4妄到所述驅動軸的下部的下部軸承。所述驅動軸的下部可 具有中心縱軸，該中心縱軸取向為第三方向，-f旦在垂直方向上偏離》走轉軸。 從而，所述下部軸承可相對於所述上部軸承的旋轉做偏心旋轉。所述上部 軸承和所述下部軸承的相對偏心旋轉可使所述上部結構件隨著所述上部軸 承和所述下部軸承的旋轉在第二方向上發生偏移，從而使所述列印頭組件 繞處於第三方向上的軸做樞轉運動。
總的來說，另一方面，本發明涉及用於將流體沉積到基材上的系統， 該系統包括用於列印頭組件的安裝組件和列印組件。所述安裝組件包括至 少一個配置成將安裝組件連接到列印頭組件的安裝連接器。所述列印頭組 件具有處於第一方向的長度和處於第二方向的寬度，並且所述長度大於所 述寬度。所述安裝組件還包括主動第一方向安裝部。所述主動第一方向安 裝部包括大致形成平行四邊形構造的頂部部件、底部部件和兩個側部部件。 所述底部部件固定不動，而所述頂部部件配置成在保持大致與所述底部部
件平行的同時沿第一方向移動。所述兩個側部部件配置成在保持^:此大致
平行的同時沿第 一方向移動。第 一驅動機構配置成驅使所述頂部部件和兩 個側部部件沿第一方向移動。所述安裝連接器響應於所述主動第一方向安 裝部的頂部部件和兩個側部部件在第 一方向上的移動而沿第 一方向移動。 所述列印頭組件包括殼體、噴嘴組件和列印頭安裝連接器。所述殼體配置 成容納噴嘴組件，並包括配置成接收列印流體且將所述列印流體提供給所 述噴嘴組件的導管。所述噴嘴組件包括配置成接收列印流體並將所述列印 流體沉積到基材上的多個噴嘴。所述列印頭安裝連接器配置成與設置在所 述安裝組件中的安裝連接器匹配。與所述列印頭安裝連接器匹配的安裝連 接器在第一方向上的移動使所述列印頭組件在第一方向上移動。
本發明的實施方式可包括一個或多個以下特徵。所述安裝組件還可包 括至少一個第二安裝連接器和被動安裝部，所述第二安裝連接器配置成將 所述安裝組件連接到所述列印頭組件。所述被動安裝部可配置成通過所述 第二安裝連接器連接到所述列印頭組件。所述被動安裝部可包括大致形成
13平行四邊形構造的頂部部件、底部部件和兩個側部部件，其中所述底部部 件固定不動，而所述頂部部件配置成在保持大致與所述底部部件平行的同 時沿第一方向移動。所述兩個側部部件可配置成在保持彼此大致平行的同 時沿第一方向移動。所述被動安裝部可響應於通過所述第二安裝連接器連 接到所述被動安裝部的列印頭組件在所述第一方向上的移動而沿第一方向 移動。
所述安裝組件的主動第一方向安裝部還可包括從所述頂部部件突出的 榫部。所述第一驅動機構可配置成直接驅使所述榫部在第一方向上移動， 從而驅使所述頂部部件在第一方向上移動。響應於柔性地連接到所述兩個
側部部件的頂部部件的移動，所述兩個側部部件^:間^接地驅動而在第一方 向上移動。
所述安裝組件的主動第 一方向安裝部的第 一驅動機構可包括馬達和與 所述榫部接觸的軸承，所述馬達配置成使驅動軸繞第一軸旋轉，所述第一 軸取向為與所述第一方向和第二方向大致垂直的第三方向。所述軸承可配 置成隨所述驅動軸的上部 一起旋轉，其中所述驅動軸的所述上部具有中心 縱軸，該中心縱軸取向為所述第三方向，但在所述第一方向上偏離所述第 一軸，從而所述軸承繞所述第一軸偏心旋轉。隨著所述軸承繞所述第一軸 偏心旋轉，所述榫部可在所述第一方向上發生偏移，從而所述頂部部件可 在所述第一方向上發生偏移。
所述安裝組件還可包括配置成通過一個安裝連接器連接到列印頭組件 的主動第二方向安裝部。所述主動第二方向安裝部可包括上部結構件和下
部結構件。所述上部結構件可包括安裝連接器和第二馬達，所述安裝連接 器用於連接到列印頭組件，所述第二馬達配置成使驅動軸和上部軸承繞旋 轉軸旋轉。所述上部結構件可通過一個或多個撓曲部連接到所述主動第一 方向安裝部。所述下部結構件可剛性地連接到所述主動第一方向安裝部。 所述下部結構件可包括連接到所述驅動軸的下部的下部軸承。所述驅動軸 的所述下部可具有中心縱軸，該中心縱軸取向為第三方向，但在垂直方向 上偏離旋轉軸。從而，所述下部軸承可相對於所述上部軸承的旋轉做偏心
隨著所述上部軸承和所述下部軸承的旋轉而在第二方向上發生偏移，從而 使所述列印頭組件繞處於第三方向上的軸做樞轉運動。
14配置成與設置在所述安裝組件中的安裝連接器匹配的列印頭安裝連接 器可以是安裝板，所述安裝板附接到所述殼體，並包括從所述殼體的第一 側延伸出來的第 一部分和從所述殼體的第二側延伸出來的第二部分。設置
在所述安裝組件中的安裝連接器可包括位於主動第二方向安裝部中並配 置成接收所述安裝板的第一延伸部分的第一縫部、位於主動第二方向安裝 部中的第一槽部和與所述第一槽部鄰近的一個或多個第一元件。所述安裝 連接器還可包括第一安裝板緊固螺紋件(clamp screw),所述第一安裝板緊 固螺紋件被可滑動地接收在所述第一槽部中，使得當所述第一安裝板緊固 螺紋件螺紋連接到所述第 一槽部中時，所述一個或多個第 一元件被推靠在 所述安裝板的所述第一延伸部分上。設置在所述安裝組件中的第二安裝連 接器可包括設置在所述被動安裝部中並配置成接收所述安裝板的第二延 伸部分的第二縫部、設置在所述被動安裝部中的第二槽部和與所述第第二 槽部鄰近的一個或多個第二元件。所述第二安裝連接器還可包括第二安裝 板緊固螺紋件，所述第二安裝板緊固螺紋件被可滑動地接收在所述第二槽 部中，使得當所述第二安裝板緊固螺紋件螺紋連接到所述第二槽部中時， 所述一個或多個第二元件被推靠在所述安裝板的所述第二延伸部分上。
所述列印頭組件還可包括氣體導管，所述氣體導管配置成接收溫度低 於所述噴嘴組件內的流體的溫度的氣體，並將所述氣體提供至所述噴嘴組 件附近的區域。在一個實施例中，所述氣體大致上是乾燥空氣。所述列印 頭組件的殼體還可包括氣體出口 ，所述氣體出口配置成排出穿過所述噴嘴 組件附近的區域後的氣體。所述列印頭組件的噴嘴組件還可包括流體入口 和泵送室。各個流體入口可與泵送室流體連通，而所述泵送室與噴嘴流體 連通。響應於啟動鄰近所述泵送室的致動器的控制信號，可從所述泵送室 將列印流體推進穿過所述噴嘴並排放到基材上。所述列印頭組件還可包括 電路系統，所述電路系統配置成接收輸入信號，並基於接收到的輸入信號 向所述噴嘴組件提供控制信號以選擇性地使多個噴嘴噴射。所述致動器可 包括配置成響應於所述控制信號而彎曲的壓電偏轉器，該彎曲使包括在所 述泵送室中的列印流體移動。
總的來說，另一方面，本發明涉及用於將流體沉積到基材上的列印頭 組件。所述列印頭組件包括殼體，所述殼體包括流體導管、氣體導管和噴 嘴組件。所述流體導管配置成從流體源接收流體並將所述流體提供至所述噴嘴組件。所述氣體導管配置成接收溫度低於所述噴嘴組件內的流體的溫 度的氣體，並將所述氣體提供至所述噴嘴組件附近的區域。所述噴嘴組件 安裝在所述殼體內，並包括流體入口、泵送室和噴嘴。各個流體入口與泵 送室流體連通，而所述泵送室與噴嘴流體連通。響應於啟動鄰近所述泵送 室的致動器的控制信號，從所述泵送室將流體推進穿過所述噴嘴並排放到 基材上。所述列印頭組件還包括電路系統，所述電路系統配置成接收輸入 信號，並基於接收到的輸入信號向所述噴嘴組件提供控制信號以選擇性地 使多個噴嘴噴射。
本發明的實施方式可包括一個或多個以下特徵。所述氣體可以大致上 是乾燥空氣。所述殼體還可包括氣體出口，所述氣體出口配置成排出穿過 所述噴嘴組件附近的區域後的氣體。所述致動器可包括配置成響應於所述 控制信號而彎曲的壓電偏轉器，該彎曲使包括在所述泵送室中的流體移動。 安裝板可附接至所述殼體，並包括從所述殼體的第一側和第二側延伸出來 的部分。所述延伸部分可配置成與安裝組件匹配。
本發明的實施方式可實現一個或多個以下優點。設置在列印頭組件中
的噴嘴可相對於從噴嘴噴出的流體所要沉積到的基材精確定位，並且還可 相對於設置在相鄰列印頭組件中的噴嘴精確定位。在一實施方式中，噴嘴 位置的可調節精度在大約1/2微米內。
安裝組件配置成在列印頭組件工作時實現動態對齊校正。例如，通過 感應基材位置(即流體正沉積到的基材)、小滴噴射位置或噴嘴位置中的至
少一個，可將如此收集到的信息用於主動地(actively)校正噴嘴的對齊。 有利地，可在操作期間校正因操作條件而發生的錯位(misalignment)。例如， 如果因操作期間列印頭組件中的溫度變化(例如熱增長)引起錯位，則能 在不中斷流體沉積操作的情況下進行重新對齊。
可單獨或協同 一個或多個加熱器使用氣體來控制列印頭區域內的溫 度，以允許動態溫度調節。
將在以下描述和附圖中闡明本發明的 一 個或多個實施方式的細節。從 描述和附圖以及權利要求中，本發明的特徵、目的和優點將變得清楚明了。


圖1A是Y方向上的點布置調節的示意圖。圖iB是e方向上的點布置調節的示意圖。 圖ic是x方向上的點布置調節的示意圖。
圖2A是安裝組件、列印頭組件和流體源的透視圖。
圖2B是圖2A所示安裝組件的反向透視圖。
圖2C是圖2A所示安裝組件沿線2-2所取的截面透視圖。
圖3A是列印頭組件的透視圖。
圖3B是圖3A的列印頭組件的反向透視圖。
圖3C是圖3B的列印頭組件沿線3-3所取的截面圖。
圖4A是圖2B所示安裝組件的一部分的放大截面圖。
圖4B-4D示出設置在主動第一方向安裝部中的固定和偏心軸承的俯視
圖的示意圖，所述主動第一方向安裝部設置在圖2A-2C所示的安裝組件中。 圖5A示出設置在圖2A-2C所示安裝組件中的主動第一方向安裝部和
主動第二方向安裝部的透視圖。
圖5B示出圖5A所示的主動第一方向安裝部和主動第二方向安裝部的
剖視圖。
圖5C示出圖5A所示的主動第一方向安裝部和主動第二方向安裝部的 一部分的透^f見圖。
圖6A示出安裝組件、列印頭組件和流體源的陣列。
圖6B示出用於圖6A所示陣列的安裝結構件的示例。
圖7示出圖3A和3B所示列印頭組件的一部分的放大截面圖。
圖8示出圖2A-2C所示流體源的截面圖。
圖9示出圖3A和3B所示列印頭組件的一部分的放大截面圖。
圖IO示出圖3A和3B所示列印頭組件的一部分的剖^L圖。
圖11示出圖3A所示列印頭組件的截面圖。
圖12示出圖2A所示列印頭組件的剖視圖。
各圖中的相同引用符號表示相同元件。
具體實施例方式
下面描述列印頭組件和用於列印頭組件的安裝組件。本列印頭組件沉 積的示例性流體是墨。然而，應該理解的是，也可以使用其它流體，例如 用於製造發光顯示器的電致發光材料、用於電路板的液態金屬或生物流體。安裝組件包括配置成將安裝組件連接到列印頭組件的至少一個安裝連 接器。列印頭組件具有處於第一方向的長度和處於第二方向的寬度，其中 所述長度大於所述寬度。安裝組件還包括主動第一方向安裝部。
部件和兩個側部部件。底部部件固定不動，而頂部部件配置成在保持大致 與底部部件平行的同時沿第一方向移動。兩個側部部件配置成在保持彼此
大致平行的同時沿第 一方向移動。第 一驅動機構配置成驅使頂部部件沿第 一方向移動。兩個側部部件響應於頂部部件的移動而沿第一方向移動。安 裝連接器響應於主動第一方向安裝部的頂部部件和兩個側部部件在第一方 向上的移動而沿第一方向移動，從而使與安裝連接器連接的列印頭組件沿 第一方向移動。
參考圖1A，在一實施方式中，如圖所示，主動第一方向安裝部配置成 調節設置在列印頭組件中的噴嘴在Y方向上的位置，從而調節相應的流體
滴在Y方向上的布置位置。參考圖1B,在一實施方式中，如圖所示，主動
第二方向安裝部配置成調節噴嘴在e方向上的位置，從而調節相應的流體 滴在e方向上的布置位置。參考圖ic，在噴嘴沿x方向相對於流體沉積到 的基材移動的實施方式中，如圖所示，能通過調節列印頭噴射脈衝時間來
控制噴嘴在X方向上的位置，從而控制相應的流體滴在X方向上的布置位置。
安裝組件配置成在列印頭組件工作時實現動態對齊。例如，通過感應 基材位置(即流體正沉積到的基材)、小滴布置位置或噴嘴位置中的至少一 個，可將如此收集到的信息用於主動地校正噴嘴的對齊。例如，如果因打 印頭組件中的溫度變化(例如熱增長)引起錯位，則能在不中斷流體沉積 操作的情況下進行重新對齊。在一實施方式中，使用閉環伺服機構來監視 和控制小滴的布置，即在流體沉積過程中動態調節小滴的布置。
參考圖2A和2B，其中示出了安裝組件和列印頭組件的一個實施方式。 在該實施方式中，安裝組件包括主動第 一方向安裝部102和被動安裝部104。 此外，還包括主動第二方向安裝部106，所述主動第二方向安裝部106配置 成調節設置在列印頭組件108中的噴嘴在第二方向上的位置。列印流體源 110與列印頭組件108流體連通。柔性電路111從列印頭組件108伸出，並 能電連接到控制器，以向列印頭組件108提供電信號來選擇性地使設置在
18列印頭組件108中的噴嘴噴射。
參考圖2C，其中示出了圖1中的安裝組件、列印頭組件108和列印流 體源U0沿線2-2的截面圖。主動第一方向安裝部102包括頂部部件112、 底部部件114和兩個側部部件116、 118。頂部部件、底部部件和側部部件 112-118大致形成平行四邊形。底部部件114相對於頂部部件和側部部件 112、 116和118為固定的，例如底部部件114可螺紋連接到安裝結構。頂 部部件和側部部件112、 116和118能在第一方向(圖中標記為Y方向)上 移動，下面將進一步描述。雖然底部部件114是固定的，不能在Y方向上 移動，但是由於主動第一方向安裝部102的構造，當頂部部件112沿Y方 向移動時頂部部件和底部部件112、 114保持4皮此大致平行，並且兩個側部 部件116、 18保持彼此大致平行，因此平行四邊形構造得以維持。
兩個側部部件116、 118連接到頂部部件和底部部件112、 114,以允許 在Y方向上的上述移動。在示出的實施方式中，各個側部部件116、 118通 過配置成活動鉸鏈的連接器120a-120d連接到頂部部件和底部部件112、 114，以允許側部部件在Y方向上移動。只要能使頂部部件和側部部件在第 一方向上移動，也可使用其它構造的連接器來將側部部件116、 118連接到 頂部部件和底部部件。
參考圖3A和3B,其中示出了列印頭組件108。在該實施方式中，打 印頭組件108包括配置成位於列印頭組件108兩側的安裝板122a、 122b的 安裝連接器。參考圖3C，其中示出了列印頭組件108的剖視圖，安裝板122a、 122b暴露在外。在該實施方式中，安裝板122a、 122b形成為橫跨列印頭組 件108延伸的單塊板材的延伸件(extension )。在另一實施方式中，各安裝 板122a、 122b可以是分離的，並獨立地固定到列印頭組件108。
再次參考圖2A-2C，使用兩個安裝板緊固螺紋件124a、 124b來將列印 頭組件108經由安裝板122a、 122b連接到安裝組件。各安裝板122a、 122b 被接收在形成於安裝組件的鄰近面中的縫部(參見圖5A中的元件126a)內。 在該實施方式中，在主動第二方向安裝部106中形成縫部126a來接收第一 安裝板122a,而在4皮動安裝部104中形成縫部126b來接收第二安裝板122b。
一旦安裝板122a、 122b就位於相應的縫部126a、 126b中，安裝板緊 固螺紋件124a、 124b就被可滑動地接收在形成於安裝組件中的槽部128a、 128b中。槽部128a形成於主動第二方向安裝部106中，而槽部128b形成於被動安裝部104中。當安裝板緊固螺紋件124a、 124b螺紋連接到各自相 應的槽部128a、 128b中時，設置在安裝組件內的鄰近各個槽部128a、 128b 的一個或多個元件被推靠在相應的安裝板122a、 122b上。在該實施方式中， 所述元件是滾珠(ball) 130a-130d，但是在其它實施方式中，所述元件可以 為不同配置並且不必為球形的。
安裝板緊固螺紋件在滾珠130a-130d的區域中包括凸輪式(cammed) (例如錐形)外表面區域。例如，圖5B所示的區域141是安裝板緊固螺紋 件124a的凸輪式外表面。當安裝板緊固螺紋件124a旋進槽部128a中時， 外表面的區域141相對於滾珠130a移動，並緊靠在滾珠130a上，推動滾珠 130a使之與安裝板122a接觸。滾珠130a-130d對安裝板122a、 122b的壓力 足以將安裝板122a、 122b穩定地保持在位。從而，列印頭組件108經由安 裝板122a、 122b被牢牢地固定到安裝組件。
也可以使用其它技術將列印頭組件108連接到安裝組件。將安裝板 122a、 122b接收在縫部126a、 126b中，並通過安裝板緊固螺紋件124a、 124b 擠壓滾珠130a-130d的方法僅僅是實施方式之一。
因為列印頭組件108固定到安裝組件，所以安裝組件的移動引起列印 頭組件108的移動。噴嘴設置在噴嘴板132中，噴嘴板132沿著設置在打 印頭組件108中的列印頭的下側定位。通過利用主動第一方向安裝部102 和主動第二方向安裝部106來調節列印頭組件108在Y方向和6方向上的 位置，噴嘴能在至少Y方向上精確定位，並繞Z軸沿6方向樞轉，下面將 進一步描述。
首先參考Y方向，通過控制主動第一方向安裝部102在Y方向上的移 動，能控制列印頭組件108在Y方向上的移動，從而能控制噴嘴在Y方向 上的位置。參考圖，其中示出了主動第一方向安裝部102的放大截面圖。 在該實施方式中，利用馬達134來控制主動第一方向安裝部102在第一方 向上的移動，所述馬達134使位於固定軸承138和偏心軸承139內的驅動 軸136旋轉。
在該實施方式中，馬達134位於從固定的底部部件114延伸出來的塔 (tower) 140內。由於塔140相對於底部部件114剛性地形成，即不會相 對於底部部件114移動，所以塔140和設置在塔140中的馬達134不在Y 方向上移動。固定軸承138隨驅動軸136的旋轉而在塔140內旋轉。驅動
20軸136的上部142形成為相對下部143偏心。即，上部142的l^軸偏離下 部143的縱軸以及馬達134和塔140的縱軸。由於噴嘴在Y方向上被調節 的距離相對較小，所以該偏移可相對較小。例如，該偏移可在大致0.5到 1000樣i米的範圍內。
偏心軸承139與從主動第一方向安裝部102的頂部部件112突出的榫 部(tongue) 115接觸。例如，通過彈簧或撓曲機構促使軸承139和榫部115 彼此接觸。如圖4B-4D所示，因為偏心軸承139相對驅動軸136的下部143 偏心旋轉，所以偏心軸承139與榫部115之間的觸點(contact) 149在Y方 向上移動。
圖4B-4D示出固定軸承138和偏心軸承139的示意性俯視截面圖。另 外，還示出了偏心軸承139和榫部115之間的觸點149在軸承138、 139旋 轉的期間處於不同位置。這些圖示出了隨著偏心軸承139相對固定軸承138 偏心旋轉，觸點149是如何在Y方向上移動的。偏心軸承139旋轉二分之 一轉時，觸點149移動的距離為偏心軸承139的中心軸與固定軸承138的 中心軸的偏差距離d的兩倍。
觸點149的移動導致連接到主動第一方向安裝部102的頂部部件112 的榫部115移動，從而使頂部部件112移動。當頂部部件藉此在Y方向上 被驅動時，由於側部部件116、 118通過連接器120a和120b連接到頂部部 件112 (這允許在Y方向上的移動)，所以側部部件116、 118隨之而動。塔 140和底部部件114在Y方向上保持固定。
(在該實施方式中通過主動第二方向安裝部106間接地)固定到主動 第一方向安裝部102的列印頭組件108與主動第一方向安裝部102 —起在Y 方向上移動。這樣，就能調節設置在列印頭組件108內列印頭133中的噴 嘴在Y方向上的位置。
再次參考圖4A，磁碟151位於驅動軸136的頂部。磁碟151位於霍爾 效應傳感器(Hall effect sensor) 153附近。霍爾效應傳感器測量磁場的強度。 當磁碟151靠近霍爾效應傳感器153時磁場增大，而當磁碟151遠離霍爾 效應傳感器153時f茲場減小。霍爾效應傳感器153用於感應^茲盤151的位 置，由此可推導出驅動軸136就旋轉計數(count)而言的位置。
在一實施方式中，霍爾效應傳感器153用於確定起始位置(home position),例如磁場最高或最低時驅動軸136的位置。在一實施方式中，可協同馬達134上的編碼器(encoder) —起使用霍爾效應傳感器153，來感應 旋轉位置。在一個實施例中，驅動軸136每旋轉一轉，編碼器脈衝1024次。 每次脈沖對應於四次計數，因此驅動軸136旋轉一轉相當於4096次計數。 可以用計數的水平來控制驅動軸136的位置，從而為驅動軸136提供高分 辨率的定位，這又轉化為在Y方向上對噴嘴的高解析度調節。
再次參考圖2C，下面描述被動安裝部104。被動安裝部104包括頂部 部件146、底部部件148和兩個側部部件150、 152。底部部件148是固定 的，不能在Y方向上移動。頂部部件、底部部件和側部部件146-152大致 形成平行四邊形。當頂部部件146在Y方向上移動而底部部件148保持固 定時，平行四邊形的頂部部件146和底部部件148保持彼此大致平行。相 似地，當側部部件在Y方向上移動時，側部部件也<呆持4皮此大致平4於。側 部部件150、 152通過柔性連"l妄器147a-147d連接到頂部部件和底部部件146、 148。例如，在示出的實施方式中，連接器配置為類似活動鉸鏈。在其它實 施方式中，可使用能實現在Y方向上相對移動的其它連接器構造。
由於一皮動安裝部104經由列印頭組件108間接地連接到主動第一方向 安裝部102，所以頂部部件146和側部部件150、 152響應於主動第一方向 安裝部102在Y方向上受到的驅動而在Y方向上移動。^皮動安裝部104本 身並不包括驅動機構，從而與"主動(active)"相比是"被動(passive)" 的。
在另一實施方式中，可使用包括與上述主動第一方向安裝部102類似 的驅動機構的第二主動第一方向安裝部來代替被動安裝部104 。
在另一實施方式中，被動安裝部可採用不同配置，只要能牢固地保持 列印頭組件108，並允許列印頭組件108響應於主動第一方向安裝部102的 移動在Y方向上移動。
在示出的實施方式中，安裝組件還包括主動第二方向安裝部106。主動 第二方向安裝部106配置成提供在第二方向上的受控移動，在該實施方式 中該第二方向是繞Z軸的旋轉角6 。因為主動第二方向安裝部106連接到 列印頭組件108，所以列印頭組件108響應於主動第二方向安裝部106在6
方向上的受控移動而在e方向上樞轉。這樣，就能調節設置在列印頭組件 108中的噴嘴在e方向上的位置。
參考圖5A,其中示出了主動第一方向安裝部102和主動第二方向安裝
22部106的透視圖。這兩個主動安裝部通過薄撓曲部159a和159b相連接，撓 曲部159a和159b栓接到(bolted to)主動第一方向安裝部102和主動第二 方向安裝部106。示出了形成在主動第二方向安裝部106中的縫部126a，該 縫部126a配置成接收設置在列印頭組件108中的安裝板122a。
參考圖5B，其中示出了主動第二方向安裝部106切去一個角以顯示主 動第二方向安裝部106的內部構造的圖5A的透^L圖。主動第二方向安裝部 106包括上部結構件160和下部結構件161。參考圖5C,下部結構件161 附接到主動第一方向安裝部102。再次參考圖5A和5B,上部結構件160 包括配置成/人列印頭組件108*接收安裝才反122a的縫部126a。在該實施方式 中，上部結構件160通過栓(bolt )162a、 162b連接到薄撓曲部159a和15%。 雖然上部結構件160栓接到薄撓曲部159a、 159b，薄撓曲部159a、 159b又 連接到主動第一方向安裝部102,而主動第一方向安裝部102又連接到下部 結構件161，但是在上部結構件160與下部結構件161之間還是允許存在一 定的相對移動。該相對移動被允許的原因是，薄撓曲部159a、 159b配置成 允許在6方向上彎曲一定程度，從而允許上部結構件160在6方向上移動。 因為上部結構件160 (經由縫部126a、安裝板122a和安裝板緊固螺紋件 124a)連接到列印頭組件108，所以上部結構件160在6方向上的移動引起 列印頭組件108在同一方向上移動，下面將進一步描述。
參考圖5B,主動第二方向安裝部106包括配置成使驅動軸165旋轉的 馬達163。驅動軸165連接到上部軸承166和下部軸承167，並使上部軸承 166和下部軸承167旋轉。下部軸承167連接到驅動軸165的下部，該下部 相對上部和馬達163偏心。即，位於驅動軸165的下部的中心的縱軸偏離 位於馬達163和驅動軸165的上部的中心的l^軸。驅動軸165的上部和下 部的縱軸之間的偏差引起上部軸秀義166與下部軸壽義167之間的相對偏心移 動。然而，因為下部軸承167在固定到主動第一方向安裝部102的下部結 構件161內旋轉，所以該相對偏心移動4吏上部結構件160在薄撓曲部159a、 159b之間沿X方向移動。
如上所述，上部結構件160連接到列印頭組件108的一端。列印頭組 件108的相反端連接到無法在X方向上移動的^皮動安裝部104。因此，打 印頭組件108的連接到主動第二方向安裝部106的端部使列印頭組件108 沿6方向樞轉，樞轉點為列印頭組件108的附接到被動安裝部104的相反端，旋轉軸為Z軸。從而能調節設置在列印頭133中的噴嘴在e方向上的位置。再次參考圖5B,磁碟168設置在驅動軸165的下端。霍爾效應傳感器 169 (見圖4A)在磁碟168附近。磁碟168的旋轉運動相對於驅動軸的上 部和上部軸承166的旋轉是偏心的，/人而在馬達使驅動軸165旋轉時移動 靠近或遠離霍爾效應傳感器169。如以上參照主動第一方向安裝部102所述， 霍爾效應傳感器169可用於4企測起始位置以及監視驅動軸165的位置，從 而提供在6方向上的噴嘴位置。參考圖6A,其中示出了安裝在安裝組件174內的列印頭組件172的陣 列170。列印頭組件172相對於彼此定位成使設置在各列印頭組件172中的 噴嘴精確對齊，以通過陣列170作為整體進行列印。在示出的實施方式中， 設置在陣列170左側的安裝組件174的位置與設置在該陣列右側的安裝組 件174的位置相反。因此，左邊一組安裝組件174和右邊一組安裝組件174 兩者的被動安裝部176定位成朝向陣列170的中心。為在該陣列內簡潔地 布置安裝組件174，左右兩組安裝組件174的被動安裝部176彼此交替地排 列。即，沿陣列的中心布置的被動安裝部176的仰視圖顯示為來自右邊 這組安裝組件的第一被動安裝部176a與來自左邊這組安裝組件的第二被動 安裝部176b鄰近，該第二糹皮動安裝部176b又與來自右邊這組安裝組件的 第三^L動安裝部176c鄰近，以此類推。對來自左右兩組安裝組件174的安 裝組件174交錯排列能使陣列170的整體覆蓋區(footprint)更小，並且能 使設置在相應列印頭組件172中的噴嘴的間隔更近。參考圖6B，其中示出了能安裝安裝組件陣列170的安裝結構件180的 一個示例性實施方式。在該實施方式中，例如，利用栓將安裝組件固定到 安裝結構件180,並且將孔設置在下板181中，以使設置在列印頭133上的 噴嘴暴露於可放置於安裝結構件180下方的基材，所述列印頭133設置在 各列印頭組件108中。在一實施方式中，各列印頭包括128個噴嘴。從一個噴嘴噴出的流體 小滴的尺寸大約為1-5皮升(picoliter)，其生成大約為5-15微米的列印點 尺寸。因此，在需求50°/。點重疊(dot overlap)的應用中，點上點布置 (dot-on-dot placement)可被解析到2.5微米內。在一實施方式中，能在大 約0.5-1000微米的範圍內以及1/2微米精度內調節噴嘴在X、 Y和6方向上的位置。在 一 實施方式中，安裝組件能由諸如不鏽鋼或高剛性聚合物等高剛性 材料製成。高剛性聚合物的 一些說明性例子包括玻璃填充液晶聚合物和碳 填充液晶聚合物。安裝組件的部分或全部部件可機械加工或注射成型。例如，可製造注射成型的三維部件，並將之與例如安裝板122a、 122b和/或撓 曲部159a、 159b等扁平柔性部分一起使用。在一實施方式中，馬達134和163可為帶主傳感器(home sensor)的 步進馬達。馬達可包括高齒輪減速比的齒4侖箱，例如1000: 1的齒輪速比 (gearratio )。在另一實施方式中，馬達134、 163中一者或兩者可為帶高齒 輪減速比齒輪箱和編碼器的直流馬達。在其它實施方式中，可使用其它適 當的馬達。再次參考圖2A-3B，將更詳細地描述示出的實施方式中所包括的列印 頭組件108。列印頭組件108包括殼體。殼體包括流體導管180,所述流體 導管180使流體入口 182與設置在列印頭133中的入口 183 (見圖7)之間 流體連通。流體導管180配置成連接到流體源110。參考圖8,在示出的實施方式中，可選過濾器組件190設置在流體入口 182與流體源110之間。過濾器組件190包括陰性部分192,該陰性部分192 配置成接收配置成流體入口 182的相應陽性部分。過濾器組件190還包括 配置成與流體源110匹配的上部194。在該實施方式中，使用魯爾配合件(luer fittings)來將過濾器組件190連接到流體源110以及流體入口 182。過濾器 196設置在形成於上部194與陰性部分192之間的流體通道內。過濾器196 可由諸如編織不鏽鋼或編織塑料(例如尼龍、聚四氟乙烯、聚乙烯或聚丙 烯)等編織材料形成，並配置成防止包括在流體源110內的雜質殘留在穿 過列印頭組件108的流體流中。參考圖2C，其中示出了形成在列印頭組件108的殼體內的流體導管180 的垂直部分。流體導管180還包括在該特定截面圖中未示出的水平部分。 現在參考圖9，其中示出了列印頭組件108的放大的局部截面圖。箭頭201 表示從流體入口 182通過流體導管180的流體的前進路徑。示出了流體導 管180的水平部分的截面圖。流體沿箭頭方向前進，並且必須穿過過濾器 200，以沿垂直方向202朝入口 183繼續前進直到設置在列印頭133中的泵 送室。再次參考圖7,箭頭206示出流體到達入口 183時的^各徑，該^各徑終25止於形成在噴嘴板132中的單個噴嘴208處。
在該實施方式中，通過向一個或多個壓電致動器提供電壓，可通過相
應的噴嘴208選擇性地排放泵送室210內的流體。壓電致動器位於各泵送 室210的上方，並包括壓電材料211，所述壓電材料211配置成使泵送室210 偏轉並對泵送室210加壓，以使流體從與泵送室210的噴射端流體連通的 相應噴嘴208噴出。
可通過在整個壓電材料上施加電壓差來致動壓電致動器。在該實施方 式中，對應於各泵送室的驅動觸點位於壓電材料211下側。該驅動觸點電 連接到與位於柔性電路(flex circuit) lll後側的襯墊(pad)相連接的跡線 (trace)。參考圖12，其中示出了位於柔性電路111的後側242的跡線240 的一個實施例。跡線240在一端電連接到位於壓電材料211上的驅動觸點， 並在另一端電連接到位於柔性電路111的後側242的襯墊246。在示出的實 施方式中，對應於設置在列印頭133中的128個噴嘴的128個驅動觸點各 自設置有一個村墊。各襯墊例如通過接合線249電連接到顯示為附接到柔 性電路111的後側242的特定用途集成電路(ASIC ) 248或250之一。各特 定用途集成電路經由柔性電路111電連接到提供驅動信號來選擇性地啟動 128個噴嘴中的每一個的控制器。圖12中，為簡化圖面以及避免混雜，只 示出了一根跡線240和接合線249。然而，設置在噴嘴組件中的128個噴嘴 的每一個均可具有一根跡線和接合線，因此在兩個特定用途集成電路248 和250之間實際上存在128根跡線和128根接合線。
再次參考圖7，在柔性電路111的上表面設置有接地觸點209以提供接 地部(ground )，使得接地部與驅動觸點之間的電壓差可淨皮施加到壓電材料。 接地部經由矽才莫片(silicon die) 220施加直到壓電材料211。如圖所示，才莫 片220的右側連接到壓電材料211的右側。該模片被金屬化並具有傳導性， 從而在壓電材料的右側提供接地部。與接地部分的左側緊鄰的壓電材料在 下側包括驅動觸點。因此，當電流施加到驅動觸點時，由於位於上表面的 接地部和位於下側的驅動觸點，而在整個壓電材料211上存在電壓差。
矽模片220還能起將熱傳導至列印頭133的作用。
圖IO是露出模片220的剖視圖。可在模片220的上表面設置一個或多 個加熱器222。在一實施方式中，加熱器222是電阻器，並且通過形成在柔 性電路225上的觸點227將電流施加到串聯布置的加熱器222。觸點227電連接到形成於柔性電路111的上表面的觸點229。電連接到柔性電路111的 熱敏電阻223將對模片的溫度讀數提供至控制器，所述控制器相應地控制 供給到加熱器222的電流。為了能示出形成在柔性電路111上的觸點229, 而示出位於伸展位置的柔性電路225。然而，當組裝後，柔性電路225將實 際上定位成4吏觸點227與柔性電路111上的觸點229匹配。在某些應用中可能需要將熱量輸入列印頭組件108的殼體中，以將打 印流體的溫度增加至所需的溫度，從而達到所需的粘性。例如，如果列印 流體是墨，則為了防止墨凝結，可能就需要將墨維持在超過環境溫度的一 定溫度範圍內。在其它應用中，可能希望向列印頭組件108的殼體中引入冷卻源。作 為一個實施例，為使小滴噴射最佳化，列印頭133的溫度可能需要低於環 境溫度。在另一實例中，當在受熱壓板(platen)區域上的列印可能致使打 印頭133受熱超過其溫度設定點時，為將溫度降低到所需設定點，可能就 有必要進行冷卻。在另一實例中，高作業周期的列印可能致使噴嘴板132 自熱超過當前(current)設定點，同樣，為了將溫度降低到所需設定點，可 能就有必要進行冷卻。再次參考圖7，在示出的列印頭組件108的實施方式中，通過將冷千燥 氣體注入列印頭133附近的區域224中來實現冷卻，然後通過內置於列印 頭中的一個或多個加熱器(例如加熱器222 )協同安裝在列印頭的主動部分 附近的熱敏電阻223來關閉溫度伺服迴路。通過在列印頭組件108內列印 頭133附近設置冷卻源和加熱源，可控制列印頭133處的列印流體的溫度 以及維持所需的溫度。在一實施方式中，使用氣體來迫使區域224中的溫 度降至一範圍，在該範圍中加熱器222可控制噴嘴處的溫度。再次參考圖2C，可使用形成於列印頭組件108的殼體內的氣體入口 233 來將列印頭組件108流體連通到冷乾燥氣體源。氣體可從該氣體入口通過 氣體導管235朝區域224流動，以被冷卻。圖2C所示的氣體導管的最低點 226與圖7所示的區域224流體連通。氣體被迫使沿大致水平方向穿過區域 224並橫穿矽模片220和列印頭133。可在列印頭組件108的與氣體進入區 域224處相反的端部設置出口 ，以允許氣體穿過區域224後從列印頭組件 108的殼體逸出。在另一實施方式中，氣體可被重新引導向氣體出口 ，並被 回收。氣體可為包括空氣或純氮氣的任意適當的氣體。在另一實施方式中，可迫使溫氣或熱氣穿過區域224以增加區域224 的溫度，從而增加列印頭處的溫度。
在一實施方式中，可利用例如玻璃填充液晶聚合物等高剛性材料來形 成列印頭組件108。至少一些部件可由例如不鏽鋼等高抗拉和屈服強度的材 料形成，例如安裝板122a、 122b。過濾器200可以是編織材料，例如編織 不鏽鋼，或者尼龍、聚四氟乙烯、聚乙烯或聚丙烯等塑料的編織塑料。
整個說明書和權利要求中使用的例如"前"、"後"、"頂"、"底"等術 語只為說明起見，以區分本文所描述的列印頭模塊的各個部件和其它元件。 "前"、"後"、"頂"、"底"的使用並非表示列印頭模塊的特定取向。相似 地，在整個說明書中使用"水平"和"垂直"來描述元件是相對於所述實 施方式的。在其它實施方式中，相同或相似元件視情況可為水平或垂直以 外的取向。
以上描述了本發明的若干實施方式。然而，應該了解的是，在不背離 本發明的精神和範圍的情況下，可做出各種修改。
權利要求
1、一種用於列印頭組件的安裝組件，包括配置成將所述安裝組件連接到所述列印頭組件的至少一個安裝連接器，其中所述列印頭組件具有在第一方向上的長度和在第二方向上的寬度，並且所述長度大於所述寬度；主動第一方向安裝部，該主動第一方向安裝部包括大致形成平行四邊形構造的頂部部件、底部部件和兩個側部部件，其中所述底部部件固定不動，而所述頂部部件配置成在保持大致平行於所述底部部件的同時沿所述第一方向移動，所述兩個側部部件配置成在保持彼此大致平行的同時沿所述第一方向移動；配置成驅使所述頂部部件和兩個側部部件沿所述第一方向移動的第一驅動機構；其中，所述至少一個安裝連接器響應於所述主動第一方向安裝部的所述頂部部件和兩個側部部件在所述第一方向上的移動而沿所述第一方向移動，從而使所述列印頭組件沿所述第一方向移動。
2、 如權利要求1所述的安裝組件，其中，還包括 配置成將所述安裝組件連接到所述列印頭組件的至少一個第二安裝連接器；和配置成通過所述第二安裝連接器連接到所述列印頭組件的被動安裝 部，所述#1動安裝部包括大致形成平^f於四邊形構造的頂部部件、底部部件和兩個側部部件， 其中所述底部部件固定不動，而所述頂部部件配置成在保持大致平行於所 述底部部件的同時沿所述第一方向移動，所述兩個側部部件配置成在保持 彼此大致平行的同時沿所述第 一方向移動；其中，所述被動安裝部響應於通過所述第二安裝連接器連接到所述被 動安裝部的所述列印頭組件在所述第一方向上的移動而沿所述第一方向移 動。
3、 如權利要求1所述的安裝組件，其中，所述主動第一方向安裝部還 包括從所述頂部部件突出的;f隼部，其中所述第一驅動機構配置成直接驅使所述榫部在所述第一方向上移動，從而驅使所述頂部部件在所述第一方向上移動；響應於柔性地連接到所述兩個側部部件的所述頂部部件的移動， 所述兩個側部部件;波間接地驅動而在所述第 一方向上移動。
4、 如權利要求3所述的安裝組件，其中，所述第一驅動機構還包括 馬達，所述馬達配置成使驅動軸繞第一軸旋轉，所述第一軸取向為與所述第一方向和第二方向大致垂直的第三方向；和軸承，所述軸承與所述榫部接觸並配置成隨所述驅動軸的上部一起旋 轉，其中所述驅動軸的所述上部具有中心縱軸，該中心縱軸取向為所述第三方向，但在所述第一方向上偏離所述第一軸，從而所述軸承繞所述第一 軸偏心旋轉；其中，隨著所述軸承繞所述第一軸偏心旋轉，所述榫部在所述第一方 向上發生偏移，從而所述頂部部件在所述第一方向上發生偏移。
5、 如權利要求1所迷的安裝組件，其中，還包括 配置成通過所述至少一個安裝連接器連接到所述列印頭組件的主動第二方向安裝部，所述主動第二方向安裝部包括 上部結構件，所述上部結構件包括用於連接到列印頭組件的所述至少 一個安裝連接器； 配置成使驅動軸和上部軸承繞旋轉軸旋轉的第二馬達； 其中，所述上部結構件通過一個或多個撓曲部連接到所述主 動第一方向安裝部；下部結構件，所述下部結構件剛性地連接到所述主動第一方向安 裝部，並包括連^t妄到所迷驅動軸的下部的下部軸承，其中所述驅動軸的下 部具有中心縱軸，該中心縱軸取向為所述第三方向，但在垂直方向上偏離 所述旋轉軸，從而所述下部軸承相對於所述上部軸承的旋轉做偏心旋轉；件隨著所述上部軸承和所述下部軸承的旋轉在所述第二方向上發生偏移， 從而使所述列印頭組件繞處於第三方向上的軸做樞轉運動。
6、 如權利要求1所述的安裝組件，其中，還包括 配置成將所述安裝組件連接到所述列印頭組件的至少一個第二安裝連接器；配置成通過所述第二安裝連接器連接到所述列印頭組件的被動安裝部，所述被動安裝部包括大致形成平行四邊形構造的頂部部件、底部部件和兩個側部部件， 其中所述底部部件固定不動，而所述頂部部件配置成在保持大致平行於所 述底部部件的同時沿所述第一方向移動，所述兩個側部部件配置成在保持彼此大致平行的同時沿所述第 一方向移動；其中，所述被動安裝部響應於通過所述第二安裝連接器連接到所述被 動安裝部的所述列印頭組件在所述第一方向上的移動而沿所述第一方向移 動^ 和配置成通過所述至少一個安裝連接器連接到所述列印頭組件的主動第 二方向安裝部，所述主動第二方向安裝部包括 上部結構件，所述上部結構件包括用於連接到列印頭組件的所述至少一個安裝連接器； 配置成使驅動軸和上部軸承繞旋轉軸旋轉的第二馬達； 其中，所述上部結構件通過一個或多個撓曲部連接到所述主 動第一方向安裝部；下部結構件，所述下部結構件剛性地連接到所述主動第一方向安 裝部，並包括連接到所述驅動軸的下部的下部軸承，其中所述驅動軸的下 部具有中心縱軸，該中心縱軸取向為所述第三方向，但在垂直方向上偏離其中，所述上部軸承和所述下部軸承的相對偏心旋轉使所述上部結構 件隨著所述上部軸承和所述下部軸承的旋轉而在所述第二方向上發生偏 移，從而使所述列印頭組件繞處於第三方向上的軸做樞轉運動。
7、 一種用於將流體沉積到基材上的系統，包括 用於列印頭組件的安裝組件，所述安裝組件包括至少 一 個配置成將所述安裝組件連接到所述列印頭組件的安裝連 接器，其中所述列印頭組件具有在第一方向上的長度和在第二方向上的寬 度，並且所述長度大於所述寬度；和主動第一方向安裝部，該主動第一方向安裝部包括大致形成平行四邊形構造的頂部部件、底部部件和兩個側部 部件，其中所述底部部件固定不動，而所述頂部部件配置成在保持大致平 行於所述底部部件的同時沿所述第一方向移動，所述兩個側部部件配置成在保持彼此大致平行的同時沿所述第 一方向移動；配置成驅使所述頂部部件和兩個側部部件沿所述第一方向移 動的第一驅動才幾構；其中，所述至少一個安裝連接器響應於所述主動第一方向安裝部 的所述頂部部件和兩個側部部件在所述第一方向上的移動而沿所述第一方 向移動；和所述列印頭組件，所述列印頭組件包括殼體，所述殼體配置成容納噴嘴組件，並包括配置成接收列印流 體且將所述列印流體提供給所述噴嘴組件的導管；所述噴嘴組件，包括配置成接收列印流體並將所述列印流體沉積 到基材上的多個噴嘴；至少一個列印頭安裝連接器，配置成與設置在所述安裝組件中的至少一個安裝連接器匹配；其中，與所述至少一個列印頭安裝連接器匹配的所述至少一個安裝連接器在所述第一方向上的移動使所述列印頭組件在所述第一方向上移動。
8、 如權利要求7所述的系統，其中，所述安裝組件還包括 配置成將所述安裝組件連接到所述列印頭組件的至少一個第二安裝連接器；和配置成通過所述第二安裝連接器連接到所述列印頭組件的被動安裝 部，所述被動安裝部包括大致形成平行四邊形構造的頂部部件、底部部件和兩個側部部件， 其中所述底部部件固定不動，而所述頂部部件配置成在保持大致平行於所 述底部部件的同時沿所述第一方向移動，所述兩個側部部件配置成在保持彼此大致平行的同時沿所述第 一方向移動；其中，所述被動安裝部響應於通過所述第二安裝連接器連接到所述被 動安裝部的所述列印頭組件在所述第一方向上的移動而沿所述第一方向移動。
9、 如權利要求7所述的系統，其中，所述安裝組件的所述主動第一方向安裝部還包括從所述頂部部件突出的榫部，其中所述第一驅動機構配置成直接驅使所述榫部在所述第一方向上移 動，從而驅使所述頂部部件在所述第一方向上移動；響應於柔性地連接到所述兩個側部部件的所述頂部部件的移動， 所述兩個側部部件被間接地驅動而在所述第 一方向上移動。
10、 如權利要求9所述的系統，其中，所述安裝組件的所述主動第一 方向安裝部的所述第 一驅動機構包括馬達，配置成使驅動軸繞第一軸旋轉，所述第一軸取向為與所述第一 方向和第二方向大致垂直的第三方向；和軸承，與所述榫部接觸並配置成隨所述驅動軸的上部一起旋轉，其中 所述驅動軸的所述上部具有中心縱軸，該中心縱軸取向為所述第三方向， 但在所述第一方向上偏離所述第一軸，從而所述軸承繞所述第一軸偏心旋轉；其中，隨著所述軸承繞所述第一軸偏心旋轉，所述榫部在所述第一方 向上發生偏移，從而所述頂部部件在所述第一方向上發生偏移。
11、 如權利要求7所述的系統，其中，所述安裝組件還包括 配置成通過所述至少一個安裝連接器連接到所述列印頭組件的主動第二方向安裝部，所述主動第二方向安裝部包括 上部結構件，所述上部結構件包括用於連接到列印頭組件的所述至少 一個安裝連接器； 配置成使驅動軸和上部軸承繞旋轉軸旋轉的第二馬達； 其中所述上部結構件通過一個或多個撓曲部連接到所述主動 第一方向安裝部；下部結構件，所述下部結構件剛性地連接到所述主動第一方向安 裝部，並包括連接到所述驅動軸的下部的下部軸承，其中所述驅動軸的所 述下部具有中心縱軸，該中心縱軸取向為所述第三方向，但是在垂直方向 上偏離所述旋轉軸，從而所述下部軸承相對於所述上部軸承的旋轉做偏心 旋轉；其中，所述上部軸承和所述下部軸承的相對偏心旋轉使所述上部結構件隨著所述上部軸承和所述下部軸承的旋轉而在所述第二方向上發生偏 移，從而使所述列印頭組件繞處於第三方向上的軸做樞轉運動。
12、 如權利要求7所述的系統，還包括配置成將所述安裝組件連接到所述列印頭組件的至少一個第二安裝連 接器；配置成通過所述第二安裝連接器連接到所述列印頭組件的被動安裝 部，所述被動安裝部包括大致形成平行四邊形構造的頂部部件、底部部件和兩個側部部件， 其中所述底部部件固定不動，而所述頂部部件配置成在保持大致平行於所 述底部部件的同時沿所述第 一方向移動，所述兩個側部部件配置成在保持 彼此大致平行的同時沿所述第 一 方向移動；其中，所述被動安裝部響應於通過所述第二安裝連接器連接到所述被 動安裝部的所述列印頭組件在所述第一方向上的移動而沿所述第一方向移 動5 和配置成通過所述至少一個安裝連接器連接到所迷列印頭組件的主動第 二方向安裝部，所述主動第二方向安裝部包括 上部結構件，所述上部結構件包括用於連接到列印頭組件的至少 一個安裝連接器； 配置成使驅動軸和上部軸承繞旋轉軸旋轉的第二馬達； 其中所述上部結構件通過一個或多個撓曲部連接到所述主動 第一方向安裝部；下部結構件，所述下部結構件剛性地連接到所述主動第一方向安 裝部，並包括連接到所述驅動軸的下部的下部軸承，其中所述驅動軸的所 述下部具有中心縱軸，該中心縱軸取向為所述第三方向，但是在垂直方向 上偏離所述旋轉軸，從而所述下部軸承相對於所述上部軸承的旋轉偏心旋 轉；件隨著所述上部軸承和所述下部軸承的旋轉而在所述第二方向上發生偏 移，從而使所述列印頭組件繞處於第三方向上的軸做樞轉運動。
13、 如權利要求12所述的系統，其中配置成與設置在所述安裝組件中的至少一個安裝連接器匹配的至少一 個列印頭安裝連接器包括安裝板，所述安裝板附接到所述殼體，並包括從 所述殼體的第 一側延伸出來的第 一部分和從所述殼體的第二側延伸出來的第二部分；設置在所述安裝組件中的所述至少一個安裝連接器包括設置在所述主動第二方向安裝部中並配置成接收所述安裝板的第一延伸部分的第一縫部；設置在所述主動第二方向安裝部中的第一槽部；與所述第 一槽部鄰近的 一個或多個第 一元件；第一安裝板緊固螺紋件，所述第一安裝板緊固螺紋件被可滑動地 接收在所述第一槽部中，使得當所述第一安裝板緊固螺紋件螺紋連接到所 述第 一槽部中時，所述一個或多個第 一元件被推靠在所述安裝板的所述第 一延伸部分上；且設置在所述安裝組件中的至少第二安裝連接器包括設置在所述被動安裝部中並配置成接收所述安裝板的第二延伸部 分的第二縫部；設置在所述被動安裝部中的第二槽部；與所述第二槽部鄰近的一個或多個第二元件；第二安裝板緊固螺紋件，所述第二安裝板緊固螺紋件被可滑動地 接收在所述第二槽部中，使得當所述第二安裝板緊固螺紋件螺紋連接到所 述第二槽部中時，所述一個或多個第二元件被推靠在所述安裝板的所述第二延伸部分上。
14、 如權利要求7所述的系統，其中，所述列印頭組件還包括 氣體導管，所述氣體導管配置成接收溫度低於所述噴嘴組件內的流體的溫度的氣體，並將所述氣體提供至所述噴嘴組件附近的區域。
15、 如權利要求14所述的系統，其中，所述氣體大致上是乾燥空氣。
16、 如權利要求14所述的系統，其中，所述列印頭組件的殼體還包括 氣體出口 ，所述氣體出口配置成排出穿過所述噴嘴組件附近的區域後的氣體。
17、 如權利要求7所述的系統，其中，所述列印頭組件的噴嘴組件還包括多個流體入口；和 多個泵送室；其中，各個流體入口與泵送室流體連通，而所述泵送室與噴嘴流體連 通，響應於啟動與所述泵送室鄰近的致動器的控制信號，列印流體從所述 泵送室推進穿過所述噴嘴並排放到所述基材上。
18、 如權利要求17所述的系統，其中，所述列印頭組件還包括 電路系統，所述電路系統配置成接收輸入信號，並基於接收到的輸入信號向所述噴嘴組件提供控制信號以選擇性地使所述多個噴嘴噴射。
19、 如權利要求18所述的系統，其中，所述致動器包括配置成響應於 所述控制信號而彎曲的壓電偏轉器，該彎曲使包括在所述泵送室中的列印 流體移動。
20、 一種用於將流體沉積到基材上的列印頭組件，包括 殼體，該殼體包括流體導管，所述流體導管配置成從流體源接收流體並將所述流體 提供至噴嘴組件；氣體導管，所述氣體導管配置成接收溫度低於所述噴嘴組件內的 流體的溫度的氣體，並將所述氣體提供至所述噴嘴組件附近的區域； 安裝在所述殼體內的噴嘴組件，包括 多個流體入口； 多個泵送室； 多個噴嘴；其中，各個流體入口與泵送室流體連通，而所述泵送室與噴嘴流 體連通，響應於啟動與所述泵送室鄰近的致動器的控制信號，流體從所述 泵送室推進穿過所述噴嘴並排放到所述基材上；和電路系統，所述電路系統配置成接收輸入信號，並基於接收到的輸入 信號向所述噴嘴組件提供控制信號以選擇性地使所述多個噴嘴噴射。
21、 如權利要求20所述的列印頭組件，其中，所述氣體大致上是乾燥 空氣。
22、 如權利要求20所述的列印頭組件，其中，所述殼體還包括氣體出 口 ，所述氣體出口配置成排出穿過所述噴嘴組件附近的區域後的氣體。
23、 如權利要求20所述的列印頭組件，其中，所述致動器包括配置成響應於所述控制信號而彎曲的壓電偏轉器，該彎曲使包括在所述泵送室中 的流體移動。
24、如權利要求20所述的列印頭組件，其中，還包括 安裝板，所述安裝板附接到所述殼體，並包括從所述殼體的第一側和 第二側延伸出來的部分，其中所述延伸部分配置成與安裝組件匹配。
全文摘要
在具有多個列印頭的墨噴印表機的領域中，可能有必要使噴嘴相對於基材精確定位，其中所述噴嘴設置在所述列印頭中。如果同時使用多個列印頭進行列印，則可能難以獲得精確的列印，除非將噴嘴相對於彼此精確對齊。用於列印頭組件的安裝組件包括可在一個或多個方向上控制列印頭位置的一個或多個主動方向安裝部。這能實現在一個或多個方向上動態調節噴嘴和小滴布置。
文檔編號B41J2/145GK101663166SQ200780051160
公開日2010年3月3日 申請日期2007年12月20日 優先權日2006年12月22日
發明者凱文·馮埃森, 安德烈亞斯·比布爾, 史蒂芬·R·戴明, 約翰·A·希金森, 麥可·羅西奧, 迪恩·A·加德納 申請人:富士膠捲迪馬蒂克斯股份有限公司