CN105050815B - 流体喷射模块安装 - Google Patents

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Abstract

一种流体喷射模块安装装置，包括具有水平部分和竖直部分的模块底座、安装至模块底座的流体喷射模块，以及夹紧组件，其包括凹进部分、沿凹进部分的壁的夹具，以及联接至夹具并配置成将夹具从打开位置移动到关闭位置的杆。水平部分具有配置成接收流体喷射模块的开口，并且竖直部分具有突出部分。模块底座的突出部分配置成与夹紧组件的凹进部分相配合。

Description

流体喷射模块安装
技术领域
以下的说明涉及将流体喷射模块安装至安装装置。
背景技术
喷墨打印机通常包括从墨供应件到包括喷嘴的墨喷嘴组件的墨通道，墨滴从喷嘴喷射。墨滴喷射可以通过用例如压电偏转器、热气泡喷射发生器，或静电偏转元件的致动器在墨通道中将墨加压来控制。通常的印刷头具有一排或一列喷嘴，其具有墨通道的相应列和相关联的致动器，并且从每个喷嘴的墨滴喷射可以独立地控制。在所谓的“按需滴(drop-on-demand)”印刷头中，每个致动器被激励从而选择性地将墨滴喷射在介质上的特定位置。在印刷期间，印刷头和介质可以相对于彼此移动。
作为一示例，印刷头可包括半导体印刷头本体和压电致动器。印刷体本体可以由蚀刻的硅制成以限定抽吸室。喷嘴可以由附接至印刷头本体的分离层来限定。压电致动器可以具有改变几何形状或者响应于施加电压弯曲的压电材料层。在位于沿墨通道的抽吸室中，压电层的弯曲将墨加压。
印刷精度可以由许多因素影响。相对于介质精确地定位喷嘴对于精密印刷来说可能是必要的。如果多个印刷头用于同时印刷，包含在印刷头中的喷嘴相对于彼此的精确对准对于精密印刷来说可能是关键的。对准和安装期间以及之后，保持对准印刷头可能是重要的。
发明内容
在一个方面，在本文中公开的系统、装置，以及方法展示了流体喷射模块安装装置，其包括具有水平部分和竖直部分的模块底座、安装至模块底座的流体喷射模块，以及夹紧组件，其包括凹进部分、沿凹进部分的壁的夹具，以及联接至夹具并配置成将夹具从打开位置移动到关闭位置的杆。水平部分具有配置成接收流体喷射模块的开口，并且竖直部分具有突出部分。模块底座的突出部分配置成与夹紧组件的凹进部分相配合。
在安装装置内，模块底座还可包括在x、y，和z方向上精密表面，在夹紧组件上，精密表面在x、y，和z方向上接触相应的对准接触点。
在安装装置内，夹紧组件还可包括配置成使流体喷射模块相对于夹紧组件在θz方向上移动的θz调整机构。θz调整机构可包括配置成每转移动50微米或更小的差动螺钉。θz调整机构可以从夹紧组件的一个以上的表面可接近。
在安装装置内，夹紧组件还可包括配置成将流体喷射模块相对于夹紧组件在x方向上移动的x调整机构。x调整机构可包括凸轮组件，其包括倾斜成角度α的凸轮。凸轮倾斜成角度α，使得凸轮的一次旋转转化成使流体喷射模块在x方向上的一个像素上移动。x调整机构可以从夹紧组件的一个以上的表面可接近。
在不同的实施方案中，还可以包括以下特征中的一个或多个。夹具可以包括弹簧。夹紧组件还可包括联接至杆和夹具的凸轮板。凸轮板可以联接至弹簧。夹紧组件可包括数个夹具。夹紧组件可以安装在框架上。
在不同的实施方案中，安装装置还可包括数个流体喷射模块、数个模块底座，以及数个夹紧组件，其中，每个流体喷射模块安装至模块底座，并且每个模块底座被安装至夹紧组件。安装装置还可包括框架，其中，夹紧组件安装到框架上。
在另一方面，在本文中公开的系统、装置，以及方法展示了将数个夹紧组件松弛地固定至框架、将调准架(alignment jig)固定至数个夹紧组件、将数个夹紧组件牢固地固定至框架、从数个夹紧组件中移除调准架，以及将数个模块底座组件固定至数个夹紧组件。将调准架固定至数个夹紧组件包括将调准架置于数个夹紧组件中，并且将每个夹紧组件上的杆从打开位置移动至关闭位置，使得每个夹紧组件上的夹具将调准架固定至夹紧组件。每个模块底座组件包括安装至模块底座的流体喷射模块。
某些实施方案可包括以下特征的一个或多个：将数个流体喷射模块与数个模块底座对准，以及将数个流体喷射模块粘结至数个模块底座，以形成数个模块底座组件。将数个流体喷射模块与数个模块底座对准可以对于每个流体喷射模块设置相对于相应的夹紧组件的x、y，θz方向。使用x调整机构，在x方向上相对于相应的夹紧组件可调整至少一个模块底座组件。使用θz调整机构，在θz方向上相对于相应的夹紧组件进行调整至少一个模块底座组件。
在另一方面，在本文公开的系统、装置，以及方法展示了包括调准架以及数个夹紧组件的安装装置，该调准架具有数个突出部分。每个夹紧组件包括：凹进部分，其中，调准架的相应的突出部分配置成与凹进部分配合、沿凹进部分的壁的夹具，以及联接至夹具并且配置成将夹具从打开位置移动到闭合位置的杆，。
在安装装置内，每个突出部分可以与每个夹紧组件的凹进部分可滑动地接触。安装装置还可包括框架，其中，数个夹紧组件安装至框架。
本发明的实施方案可以实现以下优点的一个或多个。安装装置被提供以实现流体喷射模块相对于支撑印刷框架的精确对准。安装装置可以便于安装和从印刷框架中拆除单个流体喷射模块，例如，以便替换或修理该设备。对准过程可以使用调准架来将数个夹紧组件与印刷框架精确对准。在不使用调准架的情况下，单独的夹紧组件每次必须单独对准一个。调准架便于同时对准数个夹紧组件。此外，调准架在百万分之一英寸的精度内精确加工。通过使用相同的架，对准从印刷棒到印刷棒是可重复的。使用架还可以移除在每次对准单个流体喷射模块时遇到的对准误差。夹紧组件可包括弹簧加载的夹具，使得夹具提供恒定夹紧力。不像弹簧加载夹具，其它固定器件(例如，螺钉)可具有可变的力。弹簧加载夹具的夹紧力从夹紧组件到夹紧组件也可以是可重复的。
在文说明书中描述的主体的一个或多个实施方案的细节阐述于所附附图和下面的说明中。从说明、附图，以及权利要求中，主题的其它特征、方面，以及优点将变得显而易见。
附图说明
图1是组装印刷棒的透视图。
图2A和图2B是包括模块底座和夹紧组件的安装装置的透视图。
图3是用于将流体喷射模块安装至印刷框架的一示例性过程的流程图。
图4是包括模块底座和流体喷射模块的模块底座组件的透视图。
图5A和图5B是模块底座的透视图。
图6是(处于对于部件可见度局部透明的模式的)夹紧组件的透视图。
图7A是对准装置的透视图。
图7B是部分对准装置的特写图。
图7C是对准掩模的示意图。
图7D是基准的示意图。
图7E是校准掩模的示意图。
图7F是对准掩模和流体喷射模块基底的示意图。
图8是印刷棒中的调准架(透明模式)的透视图。
图9A和图9B是夹紧组件和印刷框架(透明模式)的透视图。
图10是对准印刷棒的透视图。
图11A和图11B是聚居的印刷棒的透视图。
图12是夹紧组件的透视图。
图13A和图13B是包括夹紧组件中的模块底座的安装装置。
图14A和图14B是对准工具的透视图。
许多水平、部分，和特征被放大以便更好的显示特征、过程步骤，和结果。在各个附图中，相同的附图标记和标号表示相同的元件。
具体实施方案
一种用于将流体注射模块安装至打印机系统的框架(在文本中也称为印刷框架)的方法、装置，和系统被描述。通常的打印机系统可包括一个或若干个流体喷射模块。当在印刷系统中组合两个或多个流体喷射模块时，每个模块相对于印刷框架并相对于彼此对准，以实现印刷精度。
在印刷棒具有数个流体喷射模块的情况下，如果单个模块失效，令人满意的是取代单个模块而不是整个印刷棒。为了使模块可替换，每个模块可释放地固定至印刷棒。
图1示出包括数个流体喷射模块102的组装印刷棒100，每个模块102被固定至模块底座104。每个模块底座104被固定至相应的夹紧组件106，并且夹紧组件106被固定至框架108。可替换地，用安装至框架的夹紧组件，单个夹紧组件可以保持数个流体喷射模块。在另一配置中，框架和夹紧组件可以是单个部件，并且模块可以安装至框架/夹紧组件。为了防止由热膨胀引起的未对准，框架和夹紧组件可以由具有低热膨胀系数(CTE)的材料制成，例如，殷钢、铁镍钴合金，或碳化硅。模块底座可以由不锈钢、铁镍钴合金，或碳化硅制成。
图2A和图2B示出固定至夹紧模块106的包括附接至模块底座104的模块102的模块底座组件200。流体喷射模块102可包括使用半导体加工技术制造的半导体基底202(例如，硅)。每个流体喷射模块102还可包括壳体204，以支撑基底202，连同诸如柔性电路(未示出)的其它部件从外部处理器中接收数据，并将驱动信号提供至模块。数个流体流动路径可以形成在半导体基底202中用于流体的小液滴的喷射。例如，流体可以是化学化合物，生物物质或墨。
半导体基底还可包括数个致动器，以使流体选择性地从流动通道中喷出。因此，具有其相关联的致动器的每个流动通道提供单独地可控的微机电系统(MEMS)流体喷射器。基底可以包括流动通道本体、喷嘴层，和膜层。流动通道本体、喷嘴层和膜层可以各自是硅，例如单晶硅。流体流动通道可以包括入口、上升部、邻近膜层的抽吸室，以及在通过喷嘴层形成的喷嘴中停止的下降部。致动器的启动使膜偏转到抽吸室，迫使流体流出喷嘴。
流体入口212和流体出口214可形成在壳体204中。在另一实施方案中，流体喷射模块不包括流体出口(其可选择性地提供用于印刷流体的再循环方案)。
图2B示出包括具有安装表面208的安装部件206的一示例性流体喷射模块102。模块的安装表面208(例如，使用诸如室温环氧树脂的粘合剂)粘结至模块底座104的安装表面210。模块底座104的突出部分216(例如，鸠尾件)可与夹紧组件106配合。例如，突出部分216可以与凹进部分218滑动地连接。通过有突出部分可垂直滑动(即，垂直于半导体基底202的面)，这可以帮助帮助排列邻近流体喷射模块102的喷嘴表面。此外，可垂直滑动底座可以帮助移走而不妨碍邻近的模块102。
图3是表示用于将流体喷射模块安装至印刷框架的一示例性过程300的流程图。为了说明的目的，过程300将在示例性流体喷射模块102安装至示例性印刷框架108的上下文中进行描述。然而，应当理解的是，过程300可执行为将不同配置的流体喷射模块安装至相同或不同配置的印刷框架。
流体喷射模块102用面向模块底座104的安装表面208定位成邻近于模块底座104。对准装置使用对准掩模上的基准标志和喷嘴层将模块102与模块底座104对准(步骤310)，如下面更详细地讨论。第一粘合剂被施加至模块底座的安装表面210、施加至流体喷射表面的安装表面208(参见图2A和图2B)，或施加至两者。第一粘合剂可以由允许流体喷射模块与模块底座之间的相对运动的材料形成以便于对准过程。例如，第一粘合剂可以是环氧树脂，例如，室温固化环氧树脂(诸如，5863-A/B，2011/A，2013/A)、热固化环氧树脂，或UV固化环氧树脂。一旦对准完成，快速固化但并不必是牢固粘合剂(例如，氰基丙烯酸酯)的第二粘合剂可施加至模块底座组件的侧面以将流体喷射模块固定至模块底座，同时第一粘合剂完成固化(步骤320)。一旦第一粘合剂固化，流体喷射模块和模块底座可能无显著的相对运动。
例如，使用调准架，一个或多个夹紧组件106对准并附接至印刷框架108，这在下面更详细地讨论。(步骤330)例如，通过在印刷框架中形成的螺纹开口902(参见图9)中所接收的螺钉，夹紧组件可附接至印刷框架。可替换地，夹紧组件可以用粘合剂粘结至框架。随后，模块底座组件200可以加载至夹紧组件中，以形成聚居的印刷棒。(步骤340)如前所述，优选地，将模块底座可拆卸地固定至印刷框架，以允许在不损坏印刷框架的情况下在稍后的时间相对容易地移除。
图4示出包括精密表面的模块底座104以将流体喷射模块与印刷框架对准。模块底座的精密加工可以在模块与印刷框架之间设置三个自由度(例如，θx、θy，和z)。例如，x精密表面设置在θy方向，y精密表面设置在θx方向，并且z精密表面设置在z方向(例如，高)。
精密表面可以是模块底座的整个表面或仅是表面的一部分，诸如，凸出或凹进特征的对准基准。精密表面可以采用精密磨削来加工。在模块底座上，x和y紧密表面垂直于z精密表面加工，例如，在±10微米之内。精密表面可以具有在±10微米之内或更小，例如±3微米之内的表面轮廓。喷嘴表面422与x和y精密表面可以具有±25微米之内的垂直度。喷嘴面422距安装部件206的安装表面208的距离可以在±50微米之内。
图4示出具有对准基准的模块底座106，其包括两个x基准416，三个y基准418，并且一个z基准420。例如，x对准基准416是在突出部分216表面上的凸起特征。Y对准基准418是接触夹紧组件的模块底座104后面的凸起特征。Z对准基准420是垂直于x和y对准基准的模块底座的表面。
图6示出具有相应的x、y，和z接触点602、604、606的夹紧组件600。例如，在x接触点602位于凹进部分218的内表面。y接触点604位于面向模块底座的夹紧组件的外表面。z接触点凹进部分218的端部附近。接触点可以设置成可调整的标称位置。例如，x和y接触点可以分别在x和θz方向上相对于夹紧组件调整模块，如下面更详细地讨论。接触点可以包括磁体。例如，z接触点可以包括磁体。在将模块底座夹紧至夹紧组件之间，磁铁可以将模块底座保持在适当位置。当模块底座被夹紧至夹紧组件时，对准基准和接触点在θx、θy，和z方向上将模块与印刷框架对准。当模块被安装在模块底座中时，设置剩余自由度(即，x、y，和θz方向)。
使用对准装置将模块安装至模块底座中以形成模块底座组件。图5A和图5B示出包括水平部分502和竖直部分504的具有L形状的模块底座104。水平部分502可具有开口506，用于接收流体喷射模块，同时竖直部分504可以具有与夹紧组件配合的突出部分216(例如，鸠尾件)。流体喷射模块可以从模块底座的底面510插入穿过开口506。诸如用粘合剂(例如，BCB)或螺钉，模块的安装表面208可附接至模块底座的安装表面210上。图5B示出具有用于接收粘合剂的凹槽512的模块底座的安装表面。
图7A示出可以用于将流体喷射模块与模块底座对准的一示例性对准装置700。对准装置700是可用于实现上述对准步骤310的设备的一示例。然而，应该理解的是，可以使用对准装置700的其它配置，并且所描述的配置仅仅是一个示例。为了说明的目的，对准装置700在将流体喷射模块与模块底座对准的上下文中进行描述，尽管应该理解的是，对准装置700可以用于将不同配置的流体喷射模块与相同或不同配置的模块底座对准。
在该实施方案中，对准装置700包括基体702。摄像机支撑轨道704安装在基体702上，并且摄像机支撑件706安装在摄像机支撑轨道704上并且配置成沿摄像机支撑轨道704移动。摄像机支撑件706支撑摄像机组件708。印刷框架支撑件710也安装在基体702上。印刷框架支撑件710支撑印刷框架712和掩模保持器714。该掩模保持器714支撑对准掩模716。对准掩模716可以与摄像机组件708一起使用以将流体喷射模块与模块底座对准。操纵器组件718通过操纵器基体720和操纵器轨道722安装至基体702。操纵器组件718配置成相对于模块底座移动流体喷射模块。操纵器基体720配置成沿操纵器轨道722移动。
图7B是部分对准装置700的特写视图。流体喷射模块102置于模块底座104中。将模块102置于模块底座中之前，粘合剂可以施加至模块底座、施加至模块，或施加至两者。模块底座位于流体喷射模块与印刷框架之间。掩模保持器714支撑对准掩模716，并且对准掩模716包括基准724，这将在下面更详细讨论。操纵器组件718包括操纵板726，其配置成使操纵板726的运动相对于模块底座在例如x、y，和θz的方向上影响流体喷射模块102的运动。
在该实施方案中，摄像机组件708包括两个低倍率摄像机728和四个高倍率摄像机730，尽管可以使用更多或更少的摄像机。的高倍率摄像机730可以使用对准掩模732(参件图7E)来对准，如在下面更详细讨论。
图7C是对准掩模732的实施方案的示意图。对准掩模包括一排基准724。基准724可作为用于对准流体喷射模块的基准标记。例如，基准724可布置在平行于印刷框架712的边缘(在图7B中示出)的x方向上的一行。图7D是基准724的实施方案的示意图。在该实施方案中，基准724包括围绕基准点736布置的明显特征734。该明显特征734便于基准点736与高倍率摄像机730的定位。在本公开中，对于对准基准的参考可以设计对准基准点。也就是说，例如，高倍率摄像机730与基准724的对准可包括高倍率摄像机730与基准点736的对准。明显特征可以将尺寸制成明显于低倍率摄像机、无放大倍率的摄像机，或人的眼睛。
图7E是校准掩模732的实施方案的示意图。校准掩模732包括布置在第一排738和第二排740中的基准724。基准724配置成当四个高倍率摄像机730中的每个均与一定的基准对准时，使四个高倍率摄像机730适当地定位。当高倍率摄像机的视图域的中心或者在高倍率摄像机的视图域中的某些参考点与基准对准时，高倍率摄像机730与基准724对准。例如，高倍率摄像机730可以通过与在图7E的虚线圆中示出的四个基准724的对准来校准。在该实施方案中，第一排738中的基准之间的间隔S等于第二排740中的基准之间的间隔S。第一排738和第二排740平行于彼此，并且由距离D分开。在一些实施方案中，一旦校准，四个高倍率摄像机730相对于对准之后的彼此保持固定的关系，除非和直至再次进行校准。
图7F是对准掩模716和基底202的的实施方案的示意图。基底202具有喷嘴面752，其可以包括两个或多个基准724(在该示例中为两个基准)。喷嘴面752上的基准724被定位成当适当地对准喷嘴面时，使由该基准限定的行平行于由对准掩模上的基准限定的行。由于基底附接至流体喷射模块，所以基底的喷嘴面的适当对准表示流体喷射模块的适当对准。
四个高倍率摄像机730的视图域作为图7F中的虚线圈来示出。用于说明目的，每个视图域均具有由图7F中的交叉准线表示的中心。高倍率摄像机730的第一对748的视图域的中心限定第一行744。高倍率摄像机730的第二对750的视图域的中心限定第二行746。示出的高倍率摄像机730已经由校准掩模732校准，如上所述，因此，第一行744和第二行746彼此平行并且由距离D分开。高倍率摄像机的第一对748可与对准掩模716上的两个基准724对准。高倍率摄像机的第二对750可定位在流体喷射模块的喷嘴面752上。由于第一行744和第二行746是平行的，所以如果适当地对准喷嘴面，由喷嘴面752上的基准724限定的行平行于由对准掩模716上的基准限定的行。因此，喷嘴面与高倍率摄像机的第二对对准实现剩余自由度即在x、y，和θz的方向上的所需的对准。在对准模块之后，第二粘合剂可施加于模块与模块底座之间的侧面上以将部分保持在一起，同时第一粘合剂固化(步骤320)。
将模块底座固定至印刷框架之前，夹紧组件与框架对准(步骤330)。例如，图8示出调准架800，诸如鸠尾夹具，其可用于将夹紧组件106彼此对准。调准架800是一种表示模块底座形状的精密模式。调准架可由低CTE的材料制成，诸如殷钢、铁镍钴合金，或碳化硅。例如，该架可以使用架研磨或线切割加工来精密加工成50微米或更小的精度，诸如1微米或更小(例如，一英寸的百万分之几)。调准架800使夹紧组件与框架108对准，并且使夹紧组件彼此对准。
图9A示出例如用螺钉908可以固定至框架108的夹紧组件106的后侧。夹紧组件106包括两个可伸缩夹具907。图9A示出接触印刷框架108的精密安装表面904(例如，凸起表面)。在这种情况下，有六个安装表面。夹紧组件可松弛地固定至框架，例如，通过仅部分固定的螺钉。图9B示出框架108的后侧，其中螺钉908可插入螺纹开口902中。可以使用其它固定器件。接下来，调准架800可插入夹紧组件，如图8所示。调准架800的突出部分806可以与夹紧组件106的凹进部分配合。将架插入夹紧组件之后，将夹紧杆810从打开位置移动到关闭位置。随后，夹紧组件106例如通过拧紧螺钉908来牢固地固定至框架108。牢固地固定夹紧组件之后，打开夹紧杆810并且移除调准架800，留下对准的印刷棒1000，如图10所示。随后，单独的模块底座组件可以加载在每个夹紧组件106中以形成聚居的印刷棒1100(步骤340)，如图11A和图11B所示。
为了将单独的模块底座组件加载在夹紧组件106中，图12所示，杆1206移动到打开位置。加载模块之后，杆1206从打开位置移动至关闭位置。夹紧组件106可包括沿凹进部分1204的壁的夹具1202。在打开位置，杆1206可以移动夹具使其远离凹进部分1204的中心1208。在关闭位置，杆1206可以朝凹进部分的中心1208移动夹具1202，使得夹具将模块底座的突出部分固定至夹紧组件。为了释放模块底座，夹具移动到打开位置。
在一实施方案中，夹紧组件106可以包括至少一个夹具1202(例如，图12中示出两个夹具)，其被弹簧加载成抵靠可伸缩凸轮板1210。可伸缩凸轮板1210可以被弹簧加载成抵靠对杆1206。在一实施方案中，在打开位置，杆1206被抬高，使得凸轮板1210在凸轮弹簧1212上向下推动。在打开位置，凸轮板1210推动夹具1202离开凹进部分1204的中心1208。在关闭位置，杆1206向下推动释放凸轮板1210，使得夹紧弹簧1214朝凹进部分的中心1208拉夹具1202。在关闭位置，夹具1202推靠在突出部分216(例如，鸠尾件)，以将模块底座104牢固地保持在夹紧组件106中，如图2A所示。当夹具1202关闭时，仅接触的表面是在x、y，和z精密表面和相应接触点。
图11A和图11B示出聚居的印刷棒，其包括紧固至数个夹紧组件的数个模块底座组件。对准过程300可以形成在x方向上具有±30微米位置精度并且在θz方向上具有±10微米位置精度的聚居的印刷棒。模块的对准可以使用与图7A所示的对准装置类似(或相同)的对准装置进行检查。如果需要的话，可以使用x和θz调整器对模块底座进行微调整，如下面更详细地讨论。
为了替换单独的模块，夹紧杆移动到打开位置，使得夹具释放模块底座。新的模块可滑动到夹紧组件中，并且夹紧杆移动到关闭位置以固定新的模块。在x和θz方向可以进行任何微调整，如下所述。
图12示出例如x和θz调整器1216、1228的微调整器，其能够分别移动x和y接触点1230、1232。为了对打印机中集成的流体喷射模块提供更大的灵活性，调整器可以从一个或多个表面接近。例如，x调整机构1216可以从夹紧组件106顶部或底部表面1218、1220接近。x调整机构1216可包括与安装在沉孔中的一个或多个球轴承接合的凸轮组件(例如，在图12中示出的是两个)。球轴承可以是x接触点1230。凸轮组件可以包括一个或多个凸轮，例如，上部凸轮1224和下部凸轮1225。凸轮锁定在一起，使得当凸轮组件从顶部或底部1218、1220调整时，其一起移动。凸轮组件可以安装在夹紧组件的沉孔内。凸轮组件可以在两凸轮1224、1225之间具有螺纹部分(未示出)，其与沉孔或螺母中的螺纹部分相配合，使得凸轮组件可以在沉孔中上下移动。上部和下部凸轮从z轴倾斜角度α。斜度可以根据x方向上指定的平移量来变化。当倾斜凸轮1224、1225旋转时，凸轮组件在例如右或左的直线方向上移动球轴承。凸轮的斜度和螺纹部的螺距可以设计成使得凸轮组件的一个旋转转化成使模块在x方向的一个像素上移动。
例如，如果印刷分辨率是1200dpi，则像素之间的距离是1/1200英寸(约21微米)。如果螺纹部分具有450微米(Δy)的螺距并且所需的x行程是21微米(Δx)，则凸轮1224、1225的角度α会是arctan(Δx/Δy)，arctan(21微米/450微米)，从z轴的大约2.67°。因此，凸轮组件的一个旋转转化成球轴承在例如一个像素的x方向上移动21微米。
表1总结了模块底座相对于夹紧组件的x调整。表1示出凸轮组件的转数(度)、凸轮组件行进的竖直距离(毫米)，以及球轴承在x方向的行程(微米)。例如，凸轮组件可以旋转的最大度数是1896°，其等于凸轮组件的5.267转。这转化成凸轮组件2.37毫米的最大竖直行程以及球轴承111.478微米的最大水平行程。对于360°的单转，凸轮组件竖直行进0.45毫米，并且球轴承移动21.167微米(例如，对于1200dpi大约一个像素)。
参照图13A和图13B，模块底座104还可以使用θz调整机构相对于夹紧组件106在θz方向上调整。例如，θz调整机构可包括在夹紧组件上的y接触点，其是可调整的。其它y接触点1309(在图13B中仅示出一个)可以是固定的。在模块底座104的竖直部分1304上，y接触点1308接触y对准基准1302。当y接触点1308在直线方向上移动时，模块底座104相对于夹紧组件在径向方向上移动。例如，y接触点1308可以是螺钉，其可在y方向上来回移动使模块底座关于例如θz方向的z轴旋转。
图14A示出θz调整工具1400，其与y方向螺钉1402相配合来进行微调整。图14B示出从前表面1404调整y方向螺钉1402的θz工具1400。为了对打印机中集成的流体喷射模块提供更多的灵活性，y方向螺钉1402可以从一个以上的表面接近，如前表面1404(图14B)和后表面1102(图11B)。图11B示出用于接近y方向螺钉的框架108中的开口1104。
例如，y方向螺钉1402可以设计成螺钉的每转沿y轴行进50微米或更小(例如，25微米或更小，10微米或更小)。这可以通过使用具有50微米或更小，例如25微米或更小，10微米或更小的螺距的螺钉来完成。然而，这需要制作定制螺钉，这可能是昂贵的。可替换地，差动螺钉可以用于实现与具有标准螺距的螺钉相同的微调整。差动螺钉可以包括具有第一螺距的外部螺钉以及具有第二螺距的内部螺钉，使得差动螺钉的净移动是外部与内部螺钉的螺距之间的差值。例如，为了实现50微米的净移动，外部螺钉和内部螺钉可以分别具有0.50毫米和0.45毫米的螺距，使的两者之间的差值为50微米。因此，差动螺钉的一转等于沿y轴50微米的行程。当差动螺钉移动y接触点时，模块关于z轴旋转。例如，在y方向上50微米的移动与大约38mm的枢轴距离转化成大约1.32毫弧度(mr)的θz方向的旋转(即，arctan(y行程/枢轴距离))。
表2总结了模块底座104相对于夹紧组件106的θz调整。表2示出了差动螺钉的旋转(度)、外部螺钉的转数、外部螺钉在y方向上的行程(毫米)、差动螺钉在y方向上的行程(微米)，以及模块底座在θz方向上的旋转(豪弧度)。例如，差分螺钉可以旋转的最大度数是1800°，其等于外部螺钉的5转。这转化成对于外部螺钉的大约2.5毫米的行程和对于差动螺钉的250微米的行程。这导致模块底座在θz方向上大约6.58mr的运动。在另一示例中，对于360°的单转，外部螺钉可行进0.5毫米，而差动螺钉移动50微米，这导致模块底座在θz方向上的大约1.32mr的运动。对于180°、152.4°、90°、76.2°、45°、22.5°、11.25°、10°、5°，以及1°，表2提供了其它的计算，其中152.4°和76.2°分别代表用于1200dpi印刷分辨率的一个像素和半个像素。用于差动螺钉的其它配置以及用于螺钉的螺距的其他组合是可能的。
在整个说明书和权利要求书中的诸如“前”、“后”、“顶部”、“底部”、“以上”、“上面”，以及“下面”的术语的使用是为了说明系统、印刷头，以及在本文中所描述的其它元件的各种部件的相对位置。类似地，用于描述元件的任何水平或竖直的术语是为了说明系统、印刷头，以及在本文中所描述的其它元件的各种部件的相对取向。除非另有明确说明，这种术语的使用并不暗示印刷头或任何其它部件相对于地球重力的方向或地球地表的特定位置或取向，或者在操作、制造，以及运输过程中，系统、印刷头，以及其它元件可以放置的其它特定位置或取向。
已经描述了本发明的一些实施例。然而，应当理解的是，在不偏离本发明构思和范围的情况下，可以进行各种修改。

Claims (24)

1.一种流体喷射模块安装装置，包括：
模块底座，其具有水平部分和竖直部分，所述水平部分具有配置成接收流体喷射模块的开口，并且所述竖直部分具有突出部分，
流体喷射模块，其安装至所述模块底座，以及
夹紧组件，其包括
凹进部分，其中，所述模块底座的突出部分配置成与所述凹进部分配合，
夹具，其沿所述凹进部分的壁，以及
杆，其联接至所述夹具并配置成将所述夹具从打开位置移动到关闭位置。
2.根据权利要求1所述的安装装置，其中，所述模块底座还包括在x、y和z方向上精密表面，所述精密表面接触所述夹紧组件上的在x、y，和z方向上相应的对准接触点。
3.根据权利要求1所述的安装装置，其中，所述夹紧组件还包括配置成使所述流体喷射模块相对于所述夹紧组件在θz方向上移动的θz调整机构。
4.根据权利要求3所述的安装装置，其中，所述θz调整机构包括配置成每转移动50微米或更小的差动螺钉。
5.根据权利要求3所述的安装装置，其中，所述θz调整机构从所述夹紧组件的一个以上的表面可接近。
6.根据权利要求1所述的安装装置，其中，所述夹紧组件还包括配置成使所述流体喷射模块相对于所述夹紧组件在x方向上移动的x调整机构。
7.根据权利要求6所述的安装装置，其中，所述x调整机构包括凸轮组件，其包括从z轴倾斜成角度α的凸轮。
8.根据权利要求7所述的安装装置，其中，所述凸轮倾斜成角度α，使得所述凸轮的一次旋转转化成使所述流体喷射模块在x方向上的一个像素上移动。
9.根据权利要求6所述的安装装置，其中，所述x调整机构从所述夹紧组件的一个以上的表面可接近。
10.根据权利要求1所述的安装装置，其中，所述夹具包括弹簧。
11.根据权利要求10所述的安装装置，其中，所述夹紧组件还包括联接至所述杆和所述夹具的凸轮板。
12.根据权利要求11所述的安装装置，其中，所述凸轮板联接至弹簧。
13.根据权利要求1所述的安装装置，其中，所述夹紧组件包括数个夹具。
14.根据权利要求1所述的安装装置，还包括框架，其中，所述夹紧组件安装至所述框架。
15.根据权利要求1所述的安装装置，还包括数个流体喷射模块、数个模块底座，以及数个夹紧组件，其中，每个流体喷射模块被安装至模块底座，并且每个模块底座被安装至夹紧组件。
16.根据权利要求15所述的安装装置，还包括框架，其中，所述夹紧组件安装至所述框架。
17.一种对准流体喷射模块安装装置的方法，包括：
将数个夹紧组件松弛地固定至框架；
将调准架固定至所述数个夹紧组件，其包括：
将所述调准架置于所述数个夹紧组件中，以及
将每个夹紧组件上的杆从打开位置移动至关闭位置，使得每个夹紧组件上的夹具将所述调准架固定至所述夹紧组件；
将所述数个夹紧组件牢固地固定至所述框架；
从所述数个夹紧组件中移除所述调准架，以及
将数个模块底座组件固定至所述数个夹紧组件，其中，每个模块底座组件包括安装至模块底座的流体喷射模块。
18.根据权利要求17所述的方法，还包括将数个流体喷射模块与数个模块底座对准，以及将所述数个流体喷射模块粘结至所述数个模块底座，以形成所述数个模块底座组件。
19.根据权利要求18所述的方法，其中，将所述数个流体喷射模块与所述数个模块底座对准，对于每个流体喷射模块设置相对于相应的夹紧组件的x、y，θz方向。
20.根据权利要求17所述的方法，还包括使用x调整机构，在x方向上相对于相应的夹紧组件调整至少一个模块底座组件。
21.根据权利要求17所述的方法，还包括使用θz调整机构，在θz方向上相对于相应的夹紧组件调整至少一个模块底座组件。
22.一种流体喷射模块安装装置，包括：
调准架，其具有数个突出部分；以及
数个夹紧组件，每个夹紧组件包括：
凹进部分，其中，所述调准架的相应的突出部分配置成与所述凹进部分配合，
夹具，其沿所述凹进部分的壁，以及
杆，其联接至所述夹具并且配置成将所述夹具从打开位置移动到闭合位置，以使夹具将数个突出部分的每一个固定到数个夹紧组件的相应一个，
其中，调准架配置为插入数个夹紧组件中，并且将数个夹紧组件彼此对准。
23.根据权利要求22所述的安装装置，其中，每个突出部分与每个夹紧组件的凹进部分可滑动地接触。
24.根据权利要求22所述的安装装置，还包括框架，其中，所述数个夹紧组件安装至所述框架。
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