CN102036826B - 流体喷射系统 - Google Patents

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Abstract

本发明公开了一种用于将流体微滴喷射模块安装至框架的系统和方法,其中流体喷射模块包括具有安装表面的安装元件。连接器构造为可分离地连接至所述框架并定位在所述框架和所述一个或多个流体喷射模块的安装表面之间。连接器的配合面的一部分靠近对应的流体喷射模块的安装表面定位并与所述安装表面直接接触。一个或多个凹陷形成在流体喷射模块的安装表面或连接器的配合面中的至少一个中。一个或多个凹陷具有大致均匀的厚度并由粘合剂填充。粘合剂在将流体喷射模块对准至框架之后固化。

Description

流体喷射系统
背景技术
接下来的描述涉及将流体喷射模块安装至印刷框架。喷墨印刷机通常包括从油墨供给至油墨喷嘴组件的油墨路径,该油墨喷嘴组件包括从其上喷射墨滴的喷嘴。可以通过采用例如压电偏转装置、热泡喷射产生装置或静电偏转元件之类的致动器对油墨路径中的油墨加压而控制墨滴喷射。典型的印刷头模块包括具有对应的油墨路径和相关联的致动器的喷嘴的线或阵列,并可以独立地控制从每个喷嘴的滴落喷射。在所谓的“按需滴落(drop-on-demand)”印刷头模块中,每个致动器启动,以选择性地在介质上的特定位置处喷射墨滴。印刷头模块和介质在印刷操作期间可以彼此相对运动。 
在一个例子中,印刷头模块可以包括半导体印刷头本体和压电式致动器。印刷头本体可以由被刻蚀以限定泵送室的硅制成。喷嘴可以由连接至印刷头本体的独立基板限定。压电式致动器可以具有响应于施加的电压改变几何形状或弯曲的压电材料层。压电层的弯曲对沿着油墨路径设置的泵送室中的油墨加压。 
印刷精度可以由多种因素的影响。相对于介质精确地定位喷嘴对精确印刷会是必要的。如果多个印刷头用来同时印刷,则包括印刷头中的喷嘴彼此之间的精确对准对精确印刷也会是关键的。在对准和安装期间和之后维持印刷头的对准会是重要的。 
发明内容
本发明涉及将流体喷射模块安装至框架。在一个方面中,在此公开的系统和方法具有构造为安装包括具有安装表面的安装元件的流体喷射模块的框架。一个或多个连接器构造为可分离地连接至所述框架并定位在所述框架和流体喷射模块的安装表面之间。连接器的靠近对应的流体喷射模块的安装表面的配合面的一部分与所述安装表面直接接触;一个或多个凹 陷形成在流体喷射模块的安装表面或连接器的配合面中的至少一个中,其中所述一个或多个凹陷具有大致均匀的厚度并由粘合剂填充。粘合剂为形成在所述一个或多个凹陷中的大致均匀的层,并且在将流体喷射模块对准至框架之后固化。 
在另一方面中,在此公开的系统和方法具有将连接器的第一表面连接至框架并使流体喷射模块的安装表面靠近连接器的相对的第二表面定位的特征。安装表面或连接器的相对的第二表面中的至少一个包括由粘合剂填充的一个或多个凹陷。流体喷射模块对准至框架,以及在对准流体喷射模块之后,定位在安装表面和连接器的所述第二表面之间的粘合剂固化,由此将流体喷射模块固定至连接器。流体喷射模块的安装表面的一部分和连接器的所述第二表面的一部分直接接触,并且粘合剂定位为使得粘合剂在固化期间的所有收缩基本上都垂直于安装表面发生。 
在另一方面中,在此公开的系统和方法具有构造为安装一个或多个MEMS器件组件的框架。所述一个或多个MEMS器件组件中的每一个包括具有安装表面的安装元件。一个或多个连接器构造为可分离地连接至所述框架并定位在所述框架和所述一个或多个MEMS器件组件的安装表面之间。连接器的配合面的一部分靠近对应的MEMS器件组件的安装表面定位并与所述安装表面直接接触。一个或多个凹陷形成在所述一个或多个MEMS器件组件的安装表面或所述一个或多个连接器的配合面中的至少一个中。所述一个或多个凹陷具有大致均匀的厚度并由粘合剂填充。所述粘合剂包括形成在所述一个或多个凹陷中的大致均匀的层,其中对应于MEMS器件组件的粘合剂在将MEMS器件组件对准至框架之后固化。 
在另一方面中,在此公开的系统和方法具有构造为安装一个或多个流体喷射模块的框架和一个或多个流体喷射模块。每个流体喷射模块包括具有第一安装表面和第二安装表面的安装元件。一个或多个连接器构造为可分离地连接至框架。对于每一个流体喷射模块,第一连接器定位在框架和第一安装表面之间,第二连接器定位在框架和第二安装表面之间。一个或多个凹陷形成在所述一个或多个流体喷射模块的第一和第二安装表面或所述一个或多个连接器的配合面中的至少一个中。所述一个或多个凹陷具有大致均匀的厚度并由粘合剂填充。所述粘合剂包括形成在所述一个或多 个凹陷中的大致均匀的层。对于每个流体喷射模块,在第一安装表面和第一连接器之间的界面处的粘合剂在沿第一方向将支架对准至框架之后固化,且在第二安装表面和第二连接器之间的界面处的粘合剂在沿第二方向和第三方向将流体喷射模块对准至框架之后固化。 
本发明的各实施方案可以包括下述特征中的一个或多个。螺钉可以可分离地将连接器连接至框架。连接器的至少一部分可以包括透光材料,并且其中粘合剂通过暴露至通过连接器的透光部分传输的光固化。所述一个或多个流体喷射模块可以包括用于将所述一个或多个流体喷射模块对准至框架的基准。粘合剂可以定位为使得粘合剂在固化期间的所有收缩基本上都垂直于安装表面发生。安装元件可以包括构造为容纳安装元件和连接器之间的界面处的第二粘合剂的一个或多个开口。所述一个或多个MEMS器件组件中的每一个可以包括致动器或传感器或二者。系统还可以包括具有第一配合面和第二配合面的支架,第一配合面由第一连接器连接至框架,第二配合面由第二连接器连接至安装元件。 
还可以包括下述其它特征中的一个或多个。将流体喷射模块对准至框架的步骤可以包括将流体喷射模块对准至安装至框架的一个或多个流体喷射模块。固化粘合剂的步骤可以包括将粘合剂暴露至通过连接器的透光部分的紫外光。对准流体喷射模块的步骤可以包括将掩模对准至框架、将第一对相机对准至掩模上的基准以及将流体喷射模块与与第一对相机处于固定关系的第二对相机对准。对准流体喷射模块的步骤可以包括采用校准掩模校正第一对相机和第二对相机。 
本发明的各实施方案可以下述优点中的一个或多个。连接器可以是可分离的,因此可以在粘合剂固化之后从印刷框架上去除流体喷射模块。去除可以在不破坏连接器和印刷框架之间的粘合剂结合的情况下进行,并且消除或阻止了对其它流体喷射模块和印刷框架的潜在损坏。粘合剂可以定位在连接器和安装元件之间,且粘合剂的大部分紧缩或收缩(如果有)可以沿垂直于喷嘴面的方向出现。由于沿该方向的紧缩将不具有如沿着其它方向的紧缩那样对流体喷射模块对准具有明显的影响,因此可以获得对准的改善。透明连接器的使用允许使用由紫外线固化的粘合剂。这种粘合剂可以不提供下述优点中的任一个,或提供下述优点中的一些或所有。部件的 热膨胀会引起流体喷射模块未对准,但紫外线向正被结合的元件传递一点热量或不传递任何热量,如此小的热膨胀或不存在任何热膨胀可以在固化期间发生。这种粘合剂还可以具有比其它粘合剂长的工作时间,这允许流体喷射模块正确对准的时间更多。这种粘合剂还可以比其它类型的粘合剂更快速地固化,由此便于快速安装流体喷射模块。在采用副粘合剂的实施方案中,由紫外线固化的粘合剂可以保持流体喷射模块的精确对准,同时副粘合剂改善了粘合强度。 
在附图和下文的描述中将提出本发明的一种或多种实施方式的细节。根据说明书和附图以及权利要求,本发明的其它特征、目标和优点将是明显的。 
附图说明
图1A为安装至印刷框架的示例性流体喷射模块的透视图。 
图1B为安装至印刷框架的多个流体喷射模块的透视图。 
图2为示出用于将示例性流体喷射模块安装至印刷框架的示例性过程的流程图。 
图3A为示例性对准设备的透视图。 
图3B为图3A中示出的对准设备的一部分的透视图。 
图3C为对准掩模的示意图。 
图3D为基准的示意图。 
图3E为校准掩模的示意图。 
图3F为对准掩模和喷嘴面的示意图。 
图4A为安装至印刷框架的流体喷射模块的例子的横截面透视图。 
图4B为沿着图4A中B-B线横截面透视图。 
图4C为图4B中示出的横截面的一部分横截面平面视图。 
图5为示出用于采用图3A中示出的设备对准和安装流体喷射模块的示例性过程的流程图。 
图6为安装至印刷框架的示例性流体喷射模块的横截面示意图。 
在各个附图中相同的附图标记表示相同的元件。 
具体实施方式
描述了用于将流体喷射模块安装至框架(在此称为“框架”或“印刷框架”)的方法、设备和系统。流体喷射模块的精确对准对精确的诸如印刷的流体喷射是期望的。当组合用于印刷的两个或多个流体喷射模块时,每个流体喷射模块应当相对于其它流体喷射模块精确地对准,用于精确地印刷。在此描述的方法、设备和系统有利地提供在将流体喷射模块安装至印刷框架时流体喷射模块的精确对准,同时还使得单个流体喷射模块容易去除,例如,用于修理或更换流体喷射模块。 
连接器的第一表面连接至印刷框架。连接器可以至少部分地从允许光传输的材料中形成,如连接器的至少一部分可以是透明或半透明的。在一个例子中,连接器由玻璃形成。印刷框架构造为安装一个或多个流体喷射模块。流体喷射模块的安装表面靠近连接器的相对的第二表面定位。流体喷射模块随后对准至印刷框架和/或对准至安装至印刷框架的一个或多个流体喷射模块。在对准流体喷射模块之后,定位在安装表面和连接器的第二表面之间的粘合剂485(参见图4B)可以固化,由此将流体喷射模块固定至连接器。流体喷射模块由此连接至印刷框架。优选地,连接器可分离地连接至印刷框架,且因此,如果必须去除流体喷射模块,则可以从印刷框架上分开连接器。 
图1A示出了安装至印刷框架140的示例性流体喷射模块100。在图1A中以虚线图示了一些隐藏的特征。在一些实施方案中,流体喷射模块100可以包括在包括诸如印刷头的多个流体喷射装置的流体喷射系统中。每个流体喷射装置可以包括流体喷射模块,如流体喷射模块100。流体喷射模块100可以包括矩形的板形印刷头模块,其可以为采用半导体处理技术制成的基板。每个流体喷射模块100还可以包括壳体,用于支撑印刷头模块的以及其它元件,如从外部处理器接收数据和向印刷头模块提供驱动信号的柔性电路。印刷头模块可以包括其中形成多个流体流径的基板。印刷头模块还包括用于使流体选择性地从所述流径喷射的多个致动器。因此,每个流径与其相关的致动器提供单独可控的微机电系统(MEMS)流体喷射装置。基板可以包括流径本体、喷嘴层和隔膜层。流径本体、喷嘴层和隔膜层都可以为硅,如,单晶硅。流体流径可以包括流体进口、升高部、靠 近隔膜层的泵送室和在穿过喷嘴层形成的喷嘴中终止的下沉部。致动器的启动使隔膜偏转到泵送室中,将流体挤出喷嘴。 
再次参照图1A,示出的示例性流体喷射模块100包括印刷头外壳105。流体喷射模块100还包括具有安装表面120的安装元件110。连接器130在流体喷射模块100和印刷框架140之间定位在安装表面120上。连接器130可以为透明的,或者可替换地,为半透明的。连接器130采用在图1A中以虚线示出的螺钉135连接至印刷框架140。可替换地,可以使用单个螺钉135,或者可以使用其它紧固技术,如销钉或铆钉。如上所述,优选连接器130可分离地连接至印刷框架140,以允许在稍后的时间相对容易地去除,而不引起对印刷框架140的损坏。连接器130可以具有与印刷框架140相对的配合面132。流体喷射模块100的安装元件110例如由粘合剂485结合至连接器130(如,结合至连接器130的配合面132)。安装元件110可以包括构造为允许螺钉135的去除的孔(参见图4B),由此允许从印刷框架140上去除流体喷射模块100。 
流体喷射模块100包括流体进口170、流体出口180和构造为用于流体的微滴的喷射的基板190。流体例如可以为化合物、生物物质或油墨。在其它实施方案中,流体喷射模块100不包括流体出口180(其可选地可以为印刷流体提供再循环配置)。 
图1B示出了安装至印刷框架140的多个流体喷射模块100。每个流体喷射模块100包括安装元件110。连接器130定位在每个安装元件110和印刷框架140之间,如图所示,印刷框架140包括可选的上部141。流体进口170将流体供给至每个流体喷射模块100,可选的流体出口180为每个流体喷射模块100提供流体返回路径。如下文更详细地描述的那样,在此描述的方法、设备和系统允许流体喷射模块100不仅相对于印刷框架140精确对准,而且相对于一个或多个其它流体喷射模块100也精确对准。 
图2为示出用于将流体喷射模块100安装至印刷框架140的示例性过程200的流程。用于说明性的目的,将在将图1A示出的示例性流体喷射模块100安装至示例性印刷框架140的背景下描述过程200,然而,应当理解,过程200可以实现为将不同构造的流体喷射模块100安装至相同或不同构造的印刷框架140。 
连接器130连接至印刷框架140(步骤210)。如前所述,优选连接器130可分离地连接至印刷框架140,以允许在稍后的时间相对容易地去除,而不引起对印刷框架140的损坏。在一种实施方案中,连接器130由容纳在形成在印刷框架140中的螺纹开口145(参见图3B)内的一个或多个螺钉连接至印刷框架140。 
粘合剂485或在固化时变为粘合剂的某种材料涂敷至连接器130的表面、安装元件110的安装表面120或二者。流体喷射模块100靠近连接器130定位,安装表面120面向连接器130(步骤220)。流体喷射模块100随后相对于印刷框架140或相对于一个或多个邻近流体喷射模块100或二者对准(步骤230)。粘合剂485可以由在未固化时允许流体喷射模块100和连接器130之间相对运动以便于对准过程的材料形成。一旦实现对准,粘合剂485随后可以固化,以将流体喷射模块100连接至连接器130(步骤240)。一旦粘合剂485固化,流体喷射模块100和连接器130不可能有明显的相对运动。 
图3A示出了支撑印刷框架140和流体喷射模块100的示例性对准设备300。对准设备300为可以用来实现上述对准步骤230的装置的一种例子。然而,应当理解,可以使用其它结构的对准设备300,并且所描述的设备仅仅是一种例子。用于说明性的目的,虽然在将流体喷射模块100对准至印刷框架140的背景中描述对准设备300,但应当理解,对准设备300可以用来将不同构造的流体喷射模块100安装至相同或不同构造的印刷框架140。 
在该实施方案中,对准设备300包括基座305。相机承轨315安装在基座305上,相机支撑件325安装在相机承轨315上并构造为沿着相机承轨315移动。相机支撑件325支撑相机组件350。印刷框架支撑件330也安装在基座305上。印刷框架支撑件330支撑印刷框架140和掩模固定装置335。掩模固定装置335支撑对准掩模340。对准掩模340可以与相机组件350一起使用,以将一个或多个流体喷射模块100对准至印刷框架140,如下文更详细地讨论的那样。操纵装置组件355由操纵装置基座345和操纵装置导轨347安装至基座305。操纵装置组件355构造为相对于印刷框架移动流体喷射模块100。操纵装置基座345构造为沿着操纵装置导 轨347移动。 
图3B为对准设备300的一部分的局部放大图。流体喷射模块100定位在印刷框架140中。连接器130定位在安装元件110和印刷框架140之间,连接器130连接至印刷框架140。掩模固定装置335支撑对准掩模340,对准掩模340包括下文详细讨论的基准341。操纵装置组件355包括操纵板380,其构造为使得操纵板380的运动影响流体喷射模块100相对于印刷框架140的运动。 
在该实施方案中,相机组件350包括两个低倍放大相机360和四个高倍放大相机370,虽然可以使用更多或更少的相机。如下文更详细地讨论的那样,高倍放大相机可以采用校准掩模344(参见图3E)校准。光发射器390构造为使光对准连接器130。在该实施方案中,光发射器390构造为发射紫外光。 
图3C为对准掩模340的实施方案的示意图。对准掩模340包括一行基准341。基准341可以用作用于对准流体喷射模块100的参考标记。 
图3D为基准341的实施方案的示意图。在该实施方案中,基准341包括设置在基准点343附近的醒目特征342。醒目特征342便于采用高倍放大相机370设置基准点343。在本公开中用于与基准341对准的含义可以涉及与基准点343的对准。也就是说,例如,将高倍放大相机370与基准341对准可以包括将高倍放大相机370与基准点343对准。醒目特征342大小可以形成为对低倍放大相机360、对不具有放大倍率的相机或对于人眼是显著的。 
图3E为校准掩模344的实施方案的示意图。校准掩模包括设置成第一行338和第二行339中的基准341。基准341构造为使得四个高倍放大相机370在四个高倍放大相机370中的每一个与某个基准341对准时正确地定位。在高倍放大相机370的视场的中心或高倍放大相机370的视场内的某些其它参考点与基准371对准时,高倍放大相机370与基准371对准。例如,可以与图3E中的虚线圈内示出的四个基准341对准来校准高倍放大相机370。在该实施方案中,第一行338中的基准341之间的间距S等于第二行339中的基准341之间的间距S。第一行338和第二行339相互平行且隔开距离D。在一些实施方案中,一旦校准,四个高倍放大相机370 在对准之后相互之间维持固定关系,除非并且直到再次进行校准。 
图3F为对准掩模340和基板190的实施方案的示意图。基板190具有喷嘴面195,其可以包括两个或多个基准341(在该例子中为两个基准)。喷嘴面195上的基准341定位为使得当正确地对准喷嘴面195时,由这种基准341限定的线平行于由对准掩模340上的基准341限定的线。由于基板190连接至流体喷射模块100,基板190的喷嘴面195的正确对准表示流体喷射模块100的正确对准。 
四个高倍放大相机370的视场在图3F中示出为虚线圈。视场中的每一个都具有由图3F中的用于说明性目的的十字准线表示的中心。第一对高倍放大相机370的视场的中心限定第一线378。第二对高倍放大相机370的视场的中心限定第二线379。如上所述,高倍放大相机370示出为已经由校准掩模344校准,因此第一线378和第二线379相互平行且隔开距离D。高倍放大相机370中的第一对371可以对准至对准掩模340上的基准341中的两个。高倍放大相机370中的第二对372可以定位在流体喷射模块100的喷嘴面195的上方。因为第一线378和第二线379平行,则如果正确地对准喷嘴面195,则由喷嘴面195上的基准341限定的线平行于由对准掩模340上的基准341限定的线。因此将喷嘴面195对准至高倍放大相机370中的第二对372实现了期望的对准。 
图4A示出了安装至印刷框架140的示例性流体喷射模块100的横截面。连接器130位于印刷框架140和安装元件110的安装表面120之间。连接器130由螺钉135连接至印刷框架140,安装元件110由粘合剂485结合至连接器130,例如结合至连接器130的与印刷框架140相对的配合面132。流体喷射模块100仅仅是可以经由连接器130安装至印刷框架140的流体喷射模块100的一种例子。其它结构的流体喷射模块也可以采用连接器130安装至印刷框架140。用于说明性的目的,下文进一步详细描述示例性流体喷射模块100。 
可选的盖子476可以连接至安装元件110的与连接器130相对的表面。盖子476可以包括构造成允许接近螺钉135的孔478(参见图4B),如用于去除螺钉135。盖子476可以构造为防止流体在安装元件110中的任何开口或凹陷中的积聚。在一些实施方案中,盖子476可以在安装元件连接至 连接器130之后连接至安装元件110。在其中如经由下文进一步讨论的开口472涂敷副粘合剂的例子中,在涂敷辅助联合剂之后连接盖子76。盖子476可以通过粘合、搭扣配合、紧固件(如,螺钉、铆钉、销钉)或某些其它适合的机构连接至安装元件110。 
流体可以从流体进口170(参见图1A)进入流体喷射模块100的上供给腔410。流体可以从上供给腔410通过供给过滤器415进入下供给腔420。从下供给腔420,流体可以通过插入件430进入基板190。基板190可以包括流体通道192或多个通道192和形成在喷嘴面195上的一个或多个喷嘴(未示出)。未通过任一个喷嘴喷出的流体可以流出基板190进入下返回腔450。流体可以从下返回腔450通过返回过滤器455(可选)并进入上返回腔460。流体可以从上返回腔460进入流体出口180(参见图1A)。 
在一些实施方案中,流过流体喷射模块100的流体的一部分不进入基板190,而是相反,可以旁路基板190并直接从下供给腔420通过到下返回腔450。这种旁通流可以便于流体以较高的总流速流过流体喷射模块100,这例如可以从流体喷射模块100中去除污染物,并便于流体喷射模块100的温度控制。 
图4B为图4A中示出的所述组件的一部分沿图1A和4A中示出的4B-4B线截取的横截面的示意图。在该实施方案中,安装表面120包括接触连接器130的接触区域470,如接触连接器130的安装表面。安装元件110还包括构造为容纳粘合剂485的一个或多个凹陷480。因此,连接器130和安装表面120在接触区域470中直接接触,并用一个或多个凹陷480区域中的粘合剂485粘合。在其它实施方案中,除了或代替安装元件110的安装表面120中的所述一个或多个凹陷480之外,连接器130还包括构造为容纳粘合剂的一个或多个凹陷。在具有多个凹陷的实施方案中,所有的凹陷480可以具有相同的深度。为凹陷480提供均匀的深度可以使整个连接器130上和用来连接特定的流体喷射模块130的多个连接器130之间的粘合剂485的厚度均匀。这种均匀厚度的粘合剂485可以降低失配的可能性,如通过流体喷射模块100在固化期间的扭曲。 
非均匀厚度的粘合剂可能是不希望的。例如,在喷嘴面195要与Z方向正交的地方,非均匀厚度的粘合剂485可能导致这种期望的正交关系的 损失。如果粘合剂485在固化期间收缩且所述收缩导致流体喷射模块100运动,则非均匀厚度的粘合剂485会导致流体喷射模块100的一部分比其它部分移动的多。在没有凹陷480的情况下,粘合剂480的厚度可能难以控制,这至少是因为安装元件110和连接器130之间没有直接接触的原因。如果粘合剂485的膨胀或收缩在流体喷射模块100的彼此相等的所有部分处都具有相同的影响,则均匀厚度的粘合剂485可以放置固化期间的失配。因此,通过控制粘合剂485的厚度,凹陷480便于流体喷射模块的正确对准。 
如上所述,使安装表面120在接触区域470与连接器直接接触帮助维持连接器130和安装元件110沿z方向的期望的相对位置,特别是如果粘合剂485在固化期间收缩。接触区域470可以称为“基准”或“基准特征”,因为接触区域470可以以比不具有这种特征可能获得的准确性和精度高的准确性和精度在流体喷射模块和连接器之间建立目标关系。例如,如果安装元件110抗压缩或其它变形,则连接器130和接触区域470的直接接触可以消除和阻止连接器130和安装元件110沿z方向的相对运动。因此,安装元件110可以由抗变形的材料构成。例如,安装元件110可以由液晶聚合物(LCP)构成。 
接触区域470可以在安装元件110的制造期间以对安装元件110和连接器130的接触提供期望水平的准确性和精度的方式形成。例如,接触区域470可以制造为在安装元件110的安装表面120上具有期望的平面度,以最小化安装元件110和连接器130之间的接触的非均匀性。例如,接触区域470可以制造为在安装元件110上具有便于所有的接触区域470与连接器130接触的平面度。也就是说,可以预期的是所有的接触区域470与连接器430接触,以避免连接器130、安装元件130或二者在粘合剂485固化之前、期间或之后的翘曲。接触区域470还可以形成为与喷嘴面195和与同一流体喷射模块100的其它安装元件110上的接触区域470具有期望的平行度。 
可选地,安装元件110可以包括用于在安装元件110和连接器130之间的界面处涂敷副粘合剂的一个或多个开口472(参见图4A和4B)。副粘合剂可以为非紫外线固化类型的,且在一些实施方案中,在安装元件110 和连接器130之间提供额外的结合强度。可以允许副粘合剂在紫外线粘合剂已经固化之后固化。副粘合剂例如可以为环氧树脂类型的粘合剂。副粘合剂可以通过开口472引入副凹陷482(参见4B)中。可选的盖子476可以盖住开口472。 
在该实施方案中,安装元件110包括允许去除螺钉或气体这种连接装置的孔490。将连接器130连接至印刷框架140的所有的螺钉135的去除允许在不损坏印刷框架140的情况下从印刷框架140上分开和去除连接器130。因此,通过去除螺钉135,流体喷射模块100可以与连接器130一起去除。 
图5为示出用于将流体喷射模块100安装至刷框架140的可替换过程500的流程。为了对准和安装流体喷射模块100,校准掩模344放置在掩模固定装置335中(步骤505)。四个高倍放大相机370采用校准掩模344校准(步骤515)。随后从掩模固定装置335上去除校准掩模344,并将对准掩模340放置在掩模固定装置335中(步骤525)。对准掩模340对准至印刷框架140(步骤535)。连接器130随后连接至印刷框架140(步骤545)。粘合剂涂敷至安装元件110,以至少部分地占据凹陷480(步骤555)。流体喷射模块100定位在印刷框架140中,使得连接器130的表面接触安装元件110的安装表面120上的接触区域470(步骤565)。高倍放大相机370的第一对371随后与对准掩模340上的基准341对准(步骤575)。操纵装置组件355通过将操纵板380放置为与之接触而与流体喷射模块100接合。操纵装置组件355随后可以操纵流体喷射模块100,使得喷嘴面195上的基准341与高倍放大相机370的第二对372对准(参见图3F)(步骤585)。光发射器390随后在连接器130上发光(步骤595)。在该实施方案中,所述光为紫外光。由于在该实施方案中连接器130是透明的,随后光传播穿过连接器130并到达粘合剂。在该实施方案中,粘合剂属于暴露至紫外光时固化的类型。光发射器390在足够长的时间内发光,以固化粘合剂。以类似的方式可以将其它流体喷射模块100对准并安装至印刷框架140。 
可替换地,粘合剂可以涂敷至连接器130,且粘合剂可以流动,以在安装元件120的安装表面120与接触区域470接触时至少部分地占据凹陷480。而且,在将连接器130连接至印刷框架140之前,在将粘合剂涂敷 至安装元件110之前,在将流体喷射模块100放置在印刷框架140中之前,或在某个其它时间,高倍放大相机370的第一对371可以与对准掩模340上的基准341对准。 
在一些实施方案中,对准设备300包括构造为控制操纵装置组件355的操纵致动器。对准设备300还可以包括编程为从两对高倍放大相机370接收输入并提供控制操纵致动器的信号的微处理器。设备还可以包括控制活动相机支撑件325的致动器。在一种实施方案中,微处理器编程为从两对高倍放大相机370接收输入,并控制相机支撑件325致动器和操纵致动器。 
图6为用于安装流体喷射模块100的系统的可替换实施方案的横截面示意图。在该实施方案中,使用第一连接器532和第二连接器536,以便可以在三个维度中调整流体喷射模块100相对于印刷框架的位置。在示出的特定实施例中,包括具有第一配合面552和第二配合面556的支架550。支架550可以形成为使得第一配合面552和第二配合面556相互成直角。第一连接器532由螺钉135连接至印刷框架140的靠近印刷头外壳105的表面。支架550的第一配合面552靠近第一连接器532的与印刷框架140相对的表面设置。当这样设置时,第二配合面556在支架550与印刷框架140相对的一侧。支架550由位于支架550的第一配合面552中的第一凹陷582中的粘合剂485连接至第一连接器532。第二连接器536由螺钉135连接至支架550的第二配合面556。流体喷射模块100设置为使得安装元件110的安装表面120靠近第二连接器536的与支架550的第二配合面556相对的表面。安装元件110由位于形成在安装元件110的安装表面120中的第二凹槽586中的粘合剂485连接至第二连接器536。流体喷射模块100由此经由第一连接器532、支架550和第二连接器536连接至印刷框架。 
通过使用支架550,可以沿x、y和z方向相对于印刷框架调节流体喷射模块的位置。例如,支架550可以定位为使得第二配合面556处于沿z方向的目标位置。可替换地,第二连接器536可以已经连接至支架550,且架550可以定位为使得第二连接器536处于沿z方向的目标位置。而且,到不受与印刷框架140或其它元件干扰的限制的程度,支架550可以围绕y方向旋转,以实现目标角坐标。第一凹陷582中的粘合剂485随后可以 固化,以固定支架550的位置。 
流体喷射模块100随后可以定位在第二连接器536上,并如所希望的那样沿x方向和y方向对准。第二凹槽586中的粘合剂486随后可以固化,以将流体喷射模块连接至第二连接器536。该实施方案因此允许沿三个维度调整流体喷射模块100的位置。在多个流体喷射模块100正安装在印刷框架140中并对准时,可以使用多个支架550。例如,一些或所有的支架550可以定位为使得一些或所有的第二配合面556或第二连接器536位于沿z方向的同一位置。这种可调节能力可以允许流体喷射模块100沿z方向进行精确的对准,例如,以补偿安装元件110厚度的制造不规则性或安装元件110和流体喷射模块100的其它元件,如基板190之间的关系。 
虽然上述采用两个连接器调整流体喷射模块的位置的实施例采用了支架,但其它结构也是可行的。可以使用任何数量的连接器和其它元件(如,支架),只要可以在变为连接至用来连接至印刷框架的一个或多个连接器之前沿三个方向调整流体喷射模块。 
在此示出并描述的实施方案中,连接器130构造为由允许光透过的材料整体形成的大致矩形元件。然而,其它结构的连接器130也是可行的。例如,连接器130可以由两个或多个分离的元件形成,而不是由一整体元件形成。连接器130可以包括不为透明或半透明的部分,只要存在允许光透过以固化光敏(如,UV光敏)粘合剂的至少一部分。在其它实施方案中,连接器130可以是不透明的。而且,在一些实施方案中,粘合剂可以为通过除光之外的方式,如通过时间、温度、化学反应或一些其它过程、特性或属性可固化的类型。连接器130不必以基本矩形的形状构造,且可以不同地构造,例如,用于适应流体喷射模块100的不同构造的安装元件。如上所述,在一个例子中,连接器130由玻璃形成。然而,在其它实施方案中,连接器130可以由具有类似于流体喷射模块100和印刷框架140的热膨胀系数的材料形成。例如,连接器130可以由硅、液晶聚合物、碳化硅、石英或一些其它适合的材料构成。在一些实施方案中,在此描述的元件,例如,安装元件110、连接器130和印刷框架140可以由具有低热膨胀系数的材料形成。 
上述方法和设备是在将流体喷射模块连接至印刷框架的情况中。然而, 所述方法和设备可以用在其它应用中。例如,所描述的连接器和结合技术可以与其中诸如致动器或传感器之类的MEMS器件形成在流体喷射模块100的基板的MEMS器件组件一起使用。这可以允许多个MEMS器件组件相互之间精确的对准。 
上文描述了流体喷射模块100和用于流体喷射模块的安装元件110。由流体喷射模块100沉积的示例性的流体为油墨。然而,应当理解,可以使用其它流体,例如,用在发光显示器的制造中的电致发光材料、用在电路板制造中的液态金属或生物流体。 
在整个说明书和权利要求书中诸如“前”、“后”、“顶部”和“底部”之类的术语的使用仅仅是用于说明性的目的,用于在流体喷射模块的各种元件和在此描述的其它元件之间进行区分。“前”、“后”、“顶部”和“底部”的使用不是要暗示流体喷射模块的特定方位。类似地,在说明书中用于描述元件的水平和垂直的使用与所描述的实施方案相关。在其它实施方案中,除了水平或垂直,相同或相似的元件可以如情况所处的那样定向。 
已经描述了本发明的多种实施方式。然而,将会裂解,在不偏离本发明的精神和范围的前提下可以进行多种修改。因此,其它实施方式在接下来的权利要求的范围之内。 

Claims (1)

1.一种流体喷射系统,包括:
框架,构造为安装一个或多个流体喷射模块;
所述一个或多个流体喷射模块,每个流体喷射模块包括安装元件;
第一连接器,可分离地连接至所述框架;
支架,具有第一配合面和第二配合面,第一配合面定位为与第一连接器接触;
第二连接器,可分离地连接至支架并与安装元件接触;
一个或多个凹陷,形成在支架的第一和第二配合面中,其中所述一个或多个凹陷具有均匀的厚度并由粘合剂填充;和
所述粘合剂,包括形成在所述一个或多个凹陷中的均匀的层,其中对于每个流体喷射模块,在第一配合面和第一连接器之间的界面处的粘合剂在沿第一方向将支架对准至框架之后固化,且在第二安装表面和第二连接器之间的界面处的粘合剂在沿第二方向和第三方向将流体喷射模块对准至框架之后固化。
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