專利名稱：印刷機部件安裝及調(diào)準系統(tǒng)的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明總體上涉及用于在連續(xù)的幅材介質(zhì)上印刷的設備，更具體地涉及提供印刷機部件的調(diào)準的安裝系統(tǒng)。
背景技術(shù)：
連續(xù)的幅材印刷允許經(jīng)濟的、高速的、大容量的印刷復制。在該類型的印刷中，紙或其它基底材料的連續(xù)的幅材被饋送通過ー個或更多個印刷子系統(tǒng)，所述印刷子系統(tǒng)通過將ー種或更多種著色劑施加在基底表面上形成圖像。在傳統(tǒng)的卷筒紙輪轉(zhuǎn)印刷機中，例如，幅材基底被饋送通過ー個或更多個壓印滾筒，該壓印滾筒執(zhí)行接觸印刷，以連續(xù)的方式將墨從成像輥轉(zhuǎn)印到幅材上?；诇蚀_地對準印刷設備在印刷復制中非常重要，尤其在四色印刷或類似應用中 用到多種顏色的情況下。目前商用膠印機的傳統(tǒng)幅材輸送系統(tǒng)通過機器元件的高精度調(diào)準來解決幅材對準的問題。傳統(tǒng)的幅材操作子系統(tǒng)的特征是重型框架結(jié)構(gòu)、精確設計的部件、以及用于精確調(diào)整在部件與子系統(tǒng)之間基底輸送的復雜和高成本的調(diào)準エ序。隨著高分辨率非接觸印刷的發(fā)展，保持精確和可重復的幅材對準和輸送的問題變得更加急切，例如，大容量噴墨印刷。在該類型的印刷系統(tǒng)的情況下，精細控制的墨點快速準確地從印刷頭推進到移動的介質(zhì)的表面上，其中，幅材基底通常以測量的每分鐘幾百英尺的速度快速通過印刷頭。不使用壓印輥；采用同步和定時來確定著色劑應用到移動的介質(zhì)的順序。600點每英寸(DPI)的點分辨率和更好的，高程度的對準精度是必要的。保持對準精度的一個因素與在快速移動的介質(zhì)上施加墨或其它液體的印刷機部件的安裝和調(diào)準有夫。例如，由于具有不同熱膨脹系數(shù)(CET s)的材料不同程度地膨脹或收縮，溫度影響會不利于對準。對噴墨印刷機的溫度的擔心涉及在沿著紙張路徑的ー個或更多個位置處需要干燥設備。產(chǎn)生的用于干燥介質(zhì)的熱集中在印刷機系統(tǒng)的ー小部分上，形成潛在的局部熱點，從而在印刷機操作中具有變化的溫度梯度。隨著増大的尺寸和大規(guī)模連續(xù)型幅材印刷系統(tǒng)的復雜性，用于印刷頭對準和調(diào)準的傳統(tǒng)解決方案已遠不能達到要求。當考慮到實際需要，例如系統(tǒng)組裝エ序，可擴展性，需要現(xiàn)場維護、更換或重新配置，以及變化的環(huán)境溫度和印刷系統(tǒng)的其它環(huán)境因素吋，這ー問題變得尤其重要。例如，如果能夠允許系統(tǒng)在不需要過多的費用和時間來保持印刷機部件沿著紙張路徑調(diào)準的情況下進行重新配置或維護，其將會是有利的。因此，需要ー種印刷系統(tǒng)，該印刷系統(tǒng)提供印刷機部件之間相對彼此的調(diào)準或印刷機部件與印刷系統(tǒng)的其他部分的調(diào)整，例如移動的介質(zhì)幅材，而不需要復雜或高成本的調(diào)準和調(diào)整エ序并且不會對使用印刷系統(tǒng)的環(huán)境加以限制。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的目的是通過提供ー種以運動學方式聯(lián)接的調(diào)準設備來提高連續(xù)幅材印刷的技木。本發(fā)明解決由于不均勻熱膨脹造成的調(diào)準問題，并提供在將印刷機部件組裝到框架內(nèi)以及在印刷操作中對印刷機部件的未調(diào)準進行校準和調(diào)整的方法。出于對這些目的的考慮，本發(fā)明提供ー種包括框架的印刷系統(tǒng)。第一印刷機部件安裝到框架。第二印刷機部件自適應地安裝到框架，使得第二印刷機部件在平面內(nèi)自由移動。第一調(diào)整機構(gòu)以運動學方式聯(lián)接到第一印刷機部件并且以運動學方式聯(lián)接到第二印刷機部件。第二調(diào)準機構(gòu)以運動學方式聯(lián)接到第一印刷機部件并且以運動學方式聯(lián)接到第二印刷機部件。有利的，本發(fā)明的實施方式使用運動學聯(lián)接來防止安裝的印刷機部件的過度限制。本發(fā)明的調(diào)準機構(gòu)允許使用具有匹配的熱膨脹系數(shù)的材料，因此由熱膨脹或收縮引起的印刷機部件的移動以可控制和可預測的方式發(fā)生。


在下文所述的本發(fā)明的示例性實施方式的詳細描述中，參照了附圖，其中圖I是根據(jù)本發(fā)明的實施方式的數(shù)字印刷系統(tǒng)的示意性側(cè)視圖； 圖2是根據(jù)本發(fā)明的替代性實施方式的數(shù)字印刷系統(tǒng)的示意性側(cè)視圖；圖3示出印刷機部件沿著印刷路徑的布置的分解圖，例如，在圖I或圖2的實施方式中使用的那些部件；圖4是示意圖，其從側(cè)向和頂部示出用于圖I或圖2的實施方式的印刷路徑的一部分中的印刷機部件；圖5是示意圖，其從側(cè)向和頂部示出具有附加的印刷機部件的印刷路徑；圖6是示出印刷機部件的限制模式的示意圖；圖7是示出在一個實施方式中的用于印刷機部件的調(diào)準機構(gòu)的布置的透視圖；圖8是從側(cè)向看的透視圖，其示出在一個實施方式中的調(diào)準機構(gòu)的部件；圖9是透視圖，其示出安裝在印刷頭組件框架內(nèi)的印刷頭組件；圖IOA是透視圖，其示出用于圖9的印刷頭組件的橫向軌道調(diào)整；圖IOB是圖IOA的一部分的放大透視圖，其示出用于圖9的印刷頭組件的自適應安裝；圖IOC是圖IOB中示出的自適應安裝的示意性俯視圖；圖IlA示出用于調(diào)準機構(gòu)的聯(lián)接布置的示例性實施方式的透視圖和側(cè)視圖；圖IlB示出用于調(diào)準機構(gòu)的聯(lián)接布置的另ー示例性實施方式的仰視圖；圖12是在ー個實施方式中的接頭的剖視圖；圖13示出對于ー個實施方式的調(diào)準機構(gòu)的區(qū)段的接頭端的透視圖和剖視圖；圖14是透視圖，示出印刷機框架組件內(nèi)的組裝的調(diào)準機構(gòu)；圖15是透視圖，其示出對于根據(jù)ー個實施方式的印刷機部件的組裝細節(jié)。
具體實施例方式本說明特別針對形成根據(jù)本發(fā)明的設備的部件的元件，或更加直接的與本發(fā)明的設備相配合的元件。應當理解，沒有具體示出或描述的元件可以采用本領(lǐng)域技術(shù)人員所公知的各種形式。提供的附圖用于表達部件的操作原理以及相互關(guān)系，而非按比例繪制。在本公開內(nèi)容的語境中，術(shù)語“印刷介質(zhì)的連續(xù)幅材”指的是處于連續(xù)條帶的介質(zhì)的形式的印刷介質(zhì)，如該介質(zhì)從入口到出口通過印刷系統(tǒng)。印刷介質(zhì)的連續(xù)幅材本身充當接收印刷介質(zhì)，一或更多印刷墨或其他涂布液以非接觸的方式應用到接收印刷介質(zhì)。詞語“上游”和“下游”是術(shù)語，指的是沿著移動的幅材的輸送路徑的相對位置；幅材上的點從“上游”移動到“下游”。詞語“第一”，“第二”等在被使用的情況下不一定表示排序或優(yōu)先關(guān)系，而是簡單地用來更清楚地區(qū)分一個元件和另ー個元件。參照圖I的示意性側(cè)視圖，其中示出了根據(jù)ー個實施方式的用于連續(xù)的幅材印刷的數(shù)字印刷系統(tǒng)10。第一模塊20和第二模塊40被提供用于引導連續(xù)的幅材介質(zhì)60，該幅材介質(zhì)60從源輥12開始。經(jīng)過開端的松環(huán)52，從源輥12饋送的介質(zhì)然后被引導通過數(shù)字印刷系統(tǒng)10，經(jīng)過ー個或更多個數(shù)字印刷頭組件16和其它印刷系統(tǒng)10的部件，例如干燥器14。如圖I中所示，第一模塊20包括橫向軌道定位機構(gòu)22，張カ調(diào)整機構(gòu)24，以及ー個或更多個角度限制結(jié)構(gòu)26。第二模塊40包括介質(zhì)翻轉(zhuǎn)機構(gòu)30和一個或更多個另外的角度限制結(jié)構(gòu)26。當印刷介質(zhì)離開數(shù)字印刷系統(tǒng)10之后，印刷介質(zhì)移動到介質(zhì)接收単元，在該示例中為拾取輥18。系統(tǒng)部件的其他例子包括幅材清潔器、幅材張カ傳感器和質(zhì)量控制傳感器。 參照圖2中的示意性側(cè)視圖，數(shù)字印刷系統(tǒng)50包括相比圖I中所示的系統(tǒng)顯著加長的印刷路徑，但提供相同的總體的角度限制順序，其中在A處為側(cè)向限制，以及類似的總體的輥的序列，其中裝有萬向接頭的輥，腳輪輥，固定的輥和支承件，如位置B到N處所示。印刷系統(tǒng)50還包括翻轉(zhuǎn)模塊TB。通過外部電腦或處理器可提供用于分別在B和N處適當饋入和饋出的驅(qū)動器輥的控制邏輯，所述外部電腦或處理器未在圖2中示出?？蛇x地，機載控制邏輯處理器90，例如專用的微處理器或其他邏輯電路，被提供用來維持每個張力設定機構(gòu)內(nèi)的幅材張カ的控制，以及控制其他機器運行和操作者的界面功能。印刷系統(tǒng)10和印刷系統(tǒng)50在下面至少ー個普通受讓的文獻中有更詳細的描述，美國專利申請序列號12/627，032，提交日為 2009 年 11 月 30 號，發(fā)明名稱“MODULAR MEDIA TRANSPORT SYSTEM”，發(fā)明人為DeCook等；或普通受讓的美國專利申請序列號12/627，018，提交日為2009年11月 30 號，發(fā)明名稱“MEDIA TRANSPORT SYSTEM FOR NON-CONTACTING PRINTING”，發(fā)明人為Muir 等?？傮w上對于印刷系統(tǒng)能夠理解關(guān)于熱膨脹的考慮，例如，在圖I和圖2中所示的印刷系統(tǒng)或其他類型的印刷系統(tǒng)。例如，圖3示出數(shù)字印刷頭組件16、干燥器14和支承裝置的布置的分解圖，例如，其可用于圖2的實施方式的模塊20或40。支承裝置的示例包括檢查單元15。在框架組件76中，框架70支承多個托架72，托架72相對于框架70機械地固定，并且構(gòu)造成可容納數(shù)字印刷頭組件16、干燥器14、輥74以及沿著印刷路徑的其他部件。由于框架70可長達幾米或更多，用于數(shù)字印刷的點對點對準要以微米(10-6米)測量，因此需要ー些補償，以使框架70在溫度影響下的膨脹或收縮不會顯著影響印刷對準。熱膨脹和收縮會沿著幅材長度(X軸方向)和橫向軌道方向(y軸方向)兩個方向影響對準。圖4的從側(cè)向和頂部觀察的示意圖示出用于圖I或圖2的任ー實施方式的印刷路徑的一部分中的部件。如示出的，用于數(shù)字印刷頭組件16的橫向軌道調(diào)準必須在y軸方向在a處被限制。在數(shù)字印刷頭組件16的平面內(nèi)，旋轉(zhuǎn)或偏斜，示出為角度b，必須被限制。對干燥器14沒有對準要求。圖5的示意圖示出了在有多個印刷機部件相互之間必須對準的情形中，例如，對于多個數(shù)字印刷頭組件16，對準問題如何變得更加復雜。熱膨脹會造成印刷頭組件之間的間隔變化，其可造成從第二個印刷頭印出的圖像與從第一個印刷頭印出的圖像不能適當?shù)膶?。如果熱膨脹從幅材的ー側(cè)到另ー側(cè)不均勻，則熱膨脹會造成ー個印刷頭組件相對于其他的印刷頭組件偏斜。如果兩個數(shù)字印刷頭組件16偏斜同樣的角度(即，角度bl = b2)，則印刷頭之間的正確對準可沿y軸方向得以保持。然而，如果兩個數(shù)字印刷頭組件16呈現(xiàn)為在相反方向上的偏斜角度bl和b2，則變得很難在印刷介質(zhì)的整個寬度上調(diào)準兩個印刷頭組件之間的點。這樣，理想的是在進入軌道方向(在紙張移動的方向上)和橫向軌道方向(垂直于紙張移動的方向)對準來自不同的印刷頭組件的印刷。應當注意，在印刷頭組件16采用線性印刷陣列的情況下，可以進行ー些橫向軌道的校準。當通過轉(zhuǎn)移一個或更多個像素分配的用于印刷的部分使得只有一部分印刷頭陣列被分配用來印刷時，能夠在滿像素増加中來實現(xiàn)橫向軌道的調(diào)整。然而，角度偏斜不能以該方式補償。圖6的示意圖示出了為阻止角度偏斜以及提供橫向軌道限制(圖5中的al和a2)所需要的限制模式，角度偏斜如參照圖5中的角度bl和b2所描述的。在示出的布置中，數(shù)字印刷頭組件16通過網(wǎng)絡限制進行連接。同時干燥器14(不需要精密地調(diào)整)獨立于限 制布置。安裝到框架70的輥74用作第一或基準印刷機部件。輥74通常恰好在印刷區(qū)域中的第一印刷頭之前定位于介質(zhì)路徑中，例如，圖2中所示的在第一模塊20中的輥F和在第二模塊40中的輥し在輥74處通常采用用于在印刷介質(zhì)移動通過印刷系統(tǒng)時追蹤和監(jiān)測其移動的編碼器。移動通過印刷系統(tǒng)的印刷介質(zhì)在離開輥74時垂直于輥移動。印刷頭組件16a通過梁82a和82c與輥74隔開。梁82a在聯(lián)接部84a處聯(lián)接到第一印刷機部件，如圖6中所示的輥74，并且在聯(lián)接部84b處聯(lián)接到第二印刷機部件，如圖6所示的印刷頭16a。類此的，梁82c在聯(lián)接部84d處聯(lián)接到輥74并且在聯(lián)接部84e處聯(lián)接到印刷頭16a。如果聯(lián)接部84a和84d之間的間距等于聯(lián)接部84b和84e之間的間距，并且梁82a的長度等于梁82c的長度，則印刷頭16、輥74和梁82a和82c形成平行四邊形的側(cè)邊，假設聯(lián)接部位于一平面內(nèi)。在印刷頭16a上具有適當選擇的側(cè)向限制的情況下，平行四邊形能形成矩形。以類似的方式，印刷頭16a、印刷頭16b和梁82b及82d能夠形成矩形。以這種方式，可以確保印刷頭相互平行且與移動通過它們的印刷介質(zhì)垂直地適當調(diào)準。應當注意，這種確保印刷頭之間平行調(diào)準的方法即使在印刷頭不都位于共同平面內(nèi)時依然有效。盡管輥74在上文被描述為第一印刷機部件，并且印刷頭16a被描述為第二印刷機部件，這些指定不限定于輥74和印刷頭16a。例如，印刷頭16a可以被稱為第一印刷機部件，印刷頭16b可以被稱為第二印刷機部件。也允許第一印刷機部件和第二印刷機部件的其他指定或配置。圖7的透視圖示出如何根據(jù)ー個實施方式提供圖6的限制模式。調(diào)準機構(gòu)80和81以運動學方式聯(lián)接到每個印刷機部件。在示出的實施方式中，每個印刷頭組件16的間距通過第一和第二調(diào)準機構(gòu)80和81的元件進行限定。由于第一和第二調(diào)準機構(gòu)80和81相似地構(gòu)造，下文對調(diào)準機構(gòu)80的描述同樣適用于調(diào)準機構(gòu)81，但在聯(lián)接部件方面可能會有些不同，如接下來描述的。通過以這種方式對印刷機部件的間距進行限定，對框架70的應カ的敏感度降低了。這樣，可以使用更輕的框架結(jié)構(gòu)(相比于傳統(tǒng)的框架結(jié)構(gòu))，其有助于至少降低生產(chǎn)成本和運輸成本。
參照圖7的局部視圖，這些印刷機部件包括輥74和四個數(shù)字印刷頭組件16。調(diào)準機構(gòu)80具有一系列梁或區(qū)段82，它們通過聯(lián)接部84聯(lián)接，上述聯(lián)接部84以運動學方式聯(lián)接到每個數(shù)字印刷頭組件16。調(diào)準機構(gòu)80被示出為一系列模塊組件，簡化了處于不同布置的和相互之間處于不同距離的印刷機部件的互相連接。可替代地，調(diào)準機構(gòu)80可以是連續(xù)的結(jié)構(gòu)，其在印刷系統(tǒng)的長度上延伸，如框架組件76的長度(圖3)。調(diào)準機構(gòu)80和81被用來限定相互調(diào)準的不同印刷機部件之間的間距，例如，輥或印刷頭組件。當調(diào)準機構(gòu)80和81被用來限定不同印刷機部件之間的間距時，調(diào)準機構(gòu)不支承印刷機部件。印刷頭組件、干燥器和其他部件被其他結(jié)構(gòu)固定和支承，例如圖3中所示的托架72。為了允許調(diào)準機構(gòu)能限定調(diào)準的印刷機部件之間的間距，印刷機部件自適應地安裝到框架組件76，框架組件76每個固定到托架72中的ー個。自適應安裝允許印刷機部件在平面內(nèi)自由移動。自適應安裝件77的示例性實施方式在圖IOB和圖IOC中示出。參照圖IOB和10C，示出作為數(shù)字印刷頭組件的一部分的印刷頭組件底板。上述印刷頭組件底板具有多個接受器用來接受和固定多個噴墨模塊(未在圖IOB示出)。自適 應支架77(如圖IOB和IOC中所示的撓曲結(jié)構(gòu))將底板的各個角聯(lián)接到部件支承托盤58。所示為L型撓曲，但其他的撓曲結(jié)構(gòu)或非撓曲結(jié)構(gòu)也可用作自適應支架77。撓曲允許底板在x-y平面內(nèi)自由移動，包括圍繞z軸的旋轉(zhuǎn)，但阻止在z軸方向上運動。介質(zhì)路徑可包括在介質(zhì)下面的多個輥或幅材導向件，它們使得介質(zhì)沿著弧線的一部分移動，如圖2中所示。這種使介質(zhì)沿著弧線的一部分移動的概念在美國專利No. 6，003，988中也已經(jīng)被描述過。沿著弧線的不同位置印刷的印刷頭組件的定向趨向于改變，使得印刷頭組件近似平行于印刷介質(zhì)的局部平面定向。為提供印刷頭組件的變化的傾斜度，單個托架72的上表面具有變化的高度和傾斜度，框架組件固定到上述托架72。不同的印刷頭組件的自適應支架77優(yōu)選地允許每個印刷頭組件在平行于該印刷頭組件的平面內(nèi)自由移動。因此，在具有多個印刷頭組件或印刷機部件的印刷系統(tǒng)中，所述印刷機部件中的一個被自適應地安裝，以允許該部件在第一平面內(nèi)自由移動，而另ー個印刷機部件在第ニ平面內(nèi)自由移動。這允許印刷頭之間的間距通過第一和第二調(diào)準機構(gòu)限定，而不會造成印刷頭與在印刷頭下面通過的印刷介質(zhì)之間的間距受到第一和第二調(diào)準機構(gòu)的影響。如圖7中所示，托架72包括孔78，梁82可以自由通過上述孔78。因為使用了全運動學安裝布置，所以每個印刷機部件被允許在它們各自的平面P內(nèi)移動，井能被調(diào)整到其在平面P內(nèi)移動范圍內(nèi)的合適的位置。如圖7中所示，用于ー個印刷機部件的相應平面可能會不平行于另外ー個的平面。托架結(jié)構(gòu)72的部分，例如，托架橫檔110(如圖15)，用作防護部，其防護調(diào)準機構(gòu)80和81不受熱源影響，上述熱源例如干燥器14。這種防護有助于降低由干燥器14造成的熱膨脹變化。圖8的透視圖更詳細地示出了調(diào)準機構(gòu)80的聯(lián)接部84。托架72和框架組件76的部分已經(jīng)被省去，以便能夠更清晰地看到印刷機部件(在本圖中為印刷頭組件底板)之間的聯(lián)接部84。聯(lián)接部84附接到印刷頭組件16。聯(lián)接部84聯(lián)接到調(diào)準機構(gòu)80的區(qū)段82。聯(lián)接部84a被示出聯(lián)接到上游區(qū)段82a和下游區(qū)段82b。聯(lián)接部84b只聯(lián)接到上游區(qū)段82b ;其對應于用于在印刷機模塊的最后的印刷頭組件的聯(lián)接部。圖9的透視圖示出了應用于數(shù)字印刷頭組件16在框架內(nèi)自適應安裝的限制模式，使用聯(lián)接部84作為調(diào)準機構(gòu)80的一部分，聯(lián)接部85作為調(diào)準機構(gòu)81的一部分。在所示的實施方式中，聯(lián)接部84是可調(diào)整聯(lián)接部120。聯(lián)接部的上端部分121固定到印刷頭組件16，臂128已經(jīng)聯(lián)接到調(diào)準機構(gòu)80。臂128通過撓曲部分122聯(lián)接到上端部分121。調(diào)整機構(gòu)68,此處示出為螺釘,移動桿104的端部。桿124圍繞支點126樞轉(zhuǎn)。從上述支點到上述調(diào)整機構(gòu)的距離為從支點到桿的底部的三倍，上述桿的底部通過撓曲部130推壓在臂，該調(diào)整機構(gòu)在桿124的處于調(diào)整機構(gòu)處的頂部與臂128的位移之間提供3比I的位移比率。在已經(jīng)使用可調(diào)整的聯(lián)接部120進行調(diào)整之后，如圖13中所示，夾緊盤132通過螺釘(未示出)被固定到桿124和上端部分121，以鎖緊該調(diào)整。調(diào)整聯(lián)接部120可用于調(diào)整通過調(diào)整機構(gòu)68提供的數(shù)字印刷頭組件16的角度定向；聯(lián)接部85在該實施方式中不可調(diào)整。球形板布置被用來將數(shù)字印刷頭組件16不過度限制地置于托盤58。圖IOA的透視圖示出了調(diào)整機構(gòu)提供橫向軌道位置，即，y方向位置的調(diào)整。在該實施方式中，調(diào)整機構(gòu)64，此處示出為擰入到部件支承托盤58上的塊56內(nèi)的螺釘，推壓在設置的印刷頭組件16上，以提供y方向上橫向軌道位置的調(diào)整。當調(diào)整機構(gòu)64為螺釘吋，優(yōu)選差動螺釘，以提供高分辨度調(diào)整方式。在印刷頭組件通過調(diào)整機構(gòu)準確定位在橫向軌道中的情況下，可以通過將撓曲聯(lián)接部88的一端夾緊到印刷頭組件16，且另一端夾緊到部件托盤58上來確保橫向軌道位置。撓曲聯(lián)接部58允許用作印刷頭組件16相對于部件支 承托盤58和框架組件76的側(cè)向限制，上述部件支承托盤58固定到上述框架組件76 (如圖3中所示)。撓曲聯(lián)接部58在提供對印刷頭組件的側(cè)向限制時不在進入軌道或X軸方向限制印刷頭。撓曲連接部58應該被制成得足夠長，以致在X方向上在整個期望范圍內(nèi)的移動不會產(chǎn)生在y方向位置不可接受的偏移。可以手動或自動的方式實現(xiàn)對調(diào)整機構(gòu)64和調(diào)整機構(gòu)68的任一個或兩者的操作。當調(diào)整機構(gòu)64和調(diào)整機構(gòu)68中的任ー個或兩個以自動的方式實現(xiàn)操作時，上述調(diào)整機構(gòu)能夠響應于操作情況中的變化或響應于通過監(jiān)測印刷操作情形的設備發(fā)送的信號自動作出反應，例如印刷對準，如在Schlueness等人于2009年8月31日提交的發(fā)明名稱為“ADAPTIVE STITCH METHOD” 的德國專利申請?zhí)?No. 102009039444. 3 中描述的。圖IIA示出了用于每個聯(lián)接部84的接頭92和94的示例實施方式的透視圖和側(cè)視圖。圖IlB示出了用于每個聯(lián)接部84的接頭92和94的另ー示例實施方式的仰視圖。在圖IIA中，接頭92和94的緊固件108 (在該圖中用箭頭代表)，例如螺栓，定位在xz平面內(nèi)并與框架70基本垂直(例如，見圖7所示)。接頭92和94的該構(gòu)型允許調(diào)準機構(gòu)80和81的區(qū)段82圍繞z軸轉(zhuǎn)動，并圍繞y軸適當?shù)霓D(zhuǎn)動。在圖IlB中，接頭92和94以及聯(lián)接部84相比于圖IlA中示出的它們各自的位置已經(jīng)相對彼此轉(zhuǎn)動了 90度。在圖IlB中，聯(lián)接部84向著圖內(nèi)方向延伸。接頭92和94的緊固件108(在該圖中用箭頭代表)，例如螺栓，位于xy平面內(nèi)并與框架70基本平行(例如，見圖7所示)。當與圖IlA中示出的接頭92和94的定向相比時，接頭92和94的該定向允許圍繞z軸適當轉(zhuǎn)動，并增大調(diào)準機構(gòu)80和81的區(qū)段82圍繞y軸的旋轉(zhuǎn)，并且能夠很好地適應在具有弧線介質(zhì)路徑的印刷系統(tǒng)中的實施(例如，見圖2所示)。圖12的剖視圖示出了接頭92或94的示例實施方式,上述接頭92或94包括例如裝有彈簧98的球形接頭96。區(qū)段82的端部包括帽部46。帽部46具有臂100，臂100具有錐形凹部102用于接合球96。聯(lián)接部84還具有臂104，臂104具有類似的錐形凹部106用于接合球96。接頭與緊固件108被保持在一起，例如，螺栓穿過臂104和球96中的間隙通孔并擰入到臂100內(nèi)?？商娲模?00還可具有用于緊固件108的間隙通孔，螺母或其他類型的緊固件保持機構(gòu)被用來將緊固件固定在適當位置。彈簧98被限制在緊固件108的頭部和臂104之間，使臂100和104的錐形凹部102和106與球96牢固地接觸。該接頭提供在聯(lián)接部84和區(qū)段82之間的運動學聯(lián)接，在允許區(qū)段82相對于聯(lián)接部84在角度范圍內(nèi)自由樞轉(zhuǎn)的同吋，區(qū)段82與聯(lián)接部84之間零后沖。圖13示出了在一個實施方式中區(qū)段82的接頭端部的透視圖和剖視圖。帽部46膠合或其他方式裝配并固定到管48的端部。管48的材料成分優(yōu)選具有低的熱膨脹系數(shù)(CTE)。在一個實施方式中,第一和第二調(diào)準機構(gòu)使用市售的熱膨脹系數(shù)范圍低于5ppm/°C,優(yōu)選熱膨脹系數(shù)低于或等于I. lppm/°C的碳纖維合成材料的管48?？商娲模墒褂闷渌愋偷墓懿幕蚶|材。值得注意的是，因為區(qū)段82使用通過相同材料的管48構(gòu)成的梁，所以在設備框架內(nèi)安裝到調(diào)準機構(gòu)80和81的印刷機部件對溫度變化的反應相似，以可預測的方式一起移動。區(qū)段82的厚度或其他尺寸可以不同或基本相同。
圖14的透視圖示出了本發(fā)明的一個實施方式中的組裝的調(diào)準機構(gòu)80。支承印刷 頭16、干燥器14、輥74和檢查單元15的框架組件76已經(jīng)被隱藏，以使得印刷頭單元16和調(diào)準機構(gòu)80、81之間的連接能被看到。第一印刷機部件，輥74被安裝到框架組件76。調(diào)準機構(gòu)80和81 (圖14中部分看不到)以運動學方式聯(lián)接到輥74和數(shù)字印刷頭組件16中的每ー個?？蛇x的，另外的防護裝置可以用來保護調(diào)準機構(gòu)80和81的某些部分不受熱源影響。在此處描述的限制布置的情況下，允許每個數(shù)字印刷頭組件16在其平面P內(nèi)移動的測量，如圖7中所示。模塊化和組裝方便屬于本發(fā)明的調(diào)準機構(gòu)提供的優(yōu)點。圖15示出了用于將帶有其聯(lián)接部84和85的數(shù)字印刷頭組件16容置在托架72內(nèi)的組裝細節(jié)。沿著托架72的邊提供有突起裝配部102和104作為用于容置數(shù)字印刷頭組件16的導向件。這些特征有助于為印刷頭的定位提供初始的粗略調(diào)準。部件支承托盤58固定到托架72，托架72沿著框架70形成框架組件76。這樣，部件支承托盤58、托架72、框架70或框架組件76中的任一個或組合可以被認為是印刷系統(tǒng)的框架。例如，當?shù)谝缓偷诙∷C部件是印刷頭16吋，每個均被自適應安裝到固定到框架組件76的部件支承托盤58。因而可以說，第一和第二印刷機部件中的每ー個被自適應安裝到部件支承托盤58、托架72、框架70或框架組件76中的任一個或組合。本發(fā)明可以用于多色印刷，其中每個數(shù)字印刷頭組件16提供不同的著色劑，例如，諸如青色、黃色、品紅色或黑色色劑?？商娲模景l(fā)明也可用于單色印刷。本發(fā)明能夠與定時子系統(tǒng)一起使用，上述定時子系統(tǒng)測量打印點的準確位置并調(diào)整在不同數(shù)字印刷頭組件16處的定吋。部件列表10印刷系統(tǒng)12 源輥14干燥器15檢查單元16數(shù)字印刷頭組件18拾取輥20 模塊
22橫向軌道定位機構(gòu)24張力調(diào)整機構(gòu)26限制結(jié)構(gòu)30翻轉(zhuǎn)機構(gòu)40 模塊44延伸的區(qū)段46 帽部48 管
50數(shù)字印刷系統(tǒng)52 松環(huán)58部件支承托盤60幅材介質(zhì)64調(diào)整機構(gòu)68調(diào)整機構(gòu)70 框架72 托架74 輥76框架組件77自適應安裝件78 孔80，81調(diào)準機構(gòu)82 區(qū)段84，85 聯(lián)接部86，87球形接頭88聯(lián)接部90控制邏輯處理器92，94 接頭96球形接頭98 彈簧100 臂102 凹部104 臂106 凹部108緊固件110托架橫檔120可調(diào)整聯(lián)接部121上端部分122撓曲件124 桿
106 支點128 臂130 撓曲 132夾緊板
權(quán)利要求
1.一種印刷系統(tǒng),包括 框架； 第一印刷機部件，所述第一印刷機部件安裝到所述框架； 第二印刷機部件，所述第二印刷機部件自適應安裝到所述框架，以致所述第二印刷機部件在平面內(nèi)自由移動；以及 第一調(diào)準機構(gòu)和第二調(diào)準機構(gòu)，所述第一調(diào)準機構(gòu)以運動學方式聯(lián)接到所述第一印刷機部件并且以運動學方式聯(lián)接到所述第二印刷機部件，所述第二調(diào)準機構(gòu)以運動學方式聯(lián)接到所述第一印刷機部件并且以運動學方式聯(lián)接到所述第二印刷機部件。
2.如權(quán)利要求I所述的系統(tǒng)，其中，所述第一調(diào)準機構(gòu)和所述第二調(diào)準機構(gòu)被構(gòu)造成使得所述第一調(diào)準機構(gòu)和所述第二調(diào)準機構(gòu)表現(xiàn)為對溫度變化的響應相似。
3.如權(quán)利要求2所述的系統(tǒng)，其中，所述第一調(diào)準機構(gòu)和所述第二調(diào)準機構(gòu)均包括具有低的熱膨脹系數(shù)的材料。
4.如權(quán)利要求I所述的系統(tǒng)，其中，所述第一調(diào)準機構(gòu)和所述第二調(diào)準機構(gòu)具有使所述第一調(diào)準機構(gòu)和所述第二調(diào)準機構(gòu)表現(xiàn)為對載荷變化的響應相似的特性。
5.如權(quán)利要求4所述的系統(tǒng)，其中，所述第一調(diào)準機構(gòu)和所述第二調(diào)準機構(gòu)包括基本上相等的厚度。
6.如權(quán)利要求I所述的系統(tǒng)，其中，所述第一調(diào)準機構(gòu)和所述第二調(diào)準機構(gòu)均包括定位在所述第一印刷機部件和所述第二印刷機部件之間的梁。
7.如權(quán)利要求I所述的系統(tǒng)，所述第一調(diào)準機構(gòu)包括第一端和第二端，所述第二調(diào)準機構(gòu)包括第一端和第二端，所述第一調(diào)準機構(gòu)的所述第一端通過相應的運動學聯(lián)接部附接到所述第一印刷機部件，所述第一調(diào)準機構(gòu)的所述第二端通過相應的運動學聯(lián)接部附接到所述第二印刷機部件，所述第二調(diào)準機構(gòu)的所述第一端通過相應的運動學聯(lián)接部附接到所述第一印刷機部件，所述第二調(diào)準機構(gòu)的所述第二端通過相應的運動學聯(lián)接部附接到所述第二印刷機部件。
8.如權(quán)利要求I所述的系統(tǒng)，其中，所述運動學聯(lián)接部中的至少一個包括彈簧加載的球形接頭。
9.如權(quán)利要求I所述的系統(tǒng)，其中，所述第二印刷機部件利用多個撓曲部自適應安裝到所述框架。
10.如權(quán)利要求I所述的系統(tǒng)，其中，所述第二印刷機部件利用橫向軌道位置調(diào)整機構(gòu)自適應安裝到所述框架。
11.如權(quán)利要求I所述的系統(tǒng)，其中，所述第二印刷機部件利用允許所述第二印刷機部件在所述平面內(nèi)進行角度調(diào)整的機構(gòu)自適應安裝到所述框架。
12.如權(quán)利要求I所述的系統(tǒng)，其中，所述第一調(diào)準機構(gòu)和所述第二調(diào)準機構(gòu)被防護免受熱源影響。
13.如權(quán)利要求I所述的系統(tǒng)，進一步包括 第三印刷機部件，所述第三印刷機部件自適應安裝到所述框架，使得所述第三印刷機部件在平面內(nèi)自由移動；以及 第三調(diào)準機構(gòu)和第四調(diào)準機構(gòu)，所述第三調(diào)準機構(gòu)以運動學方式聯(lián)接到所述第二印刷機部件并且以運動學方式聯(lián)接到所述第三印刷機部件，所述第四調(diào)準機構(gòu)以運動學方式聯(lián)接到所述第二印刷機部件并且以運動學方式聯(lián)接到所述第三印刷機部件。
14.如權(quán)利要求13所述的系統(tǒng)，其中，所述第一調(diào)準機構(gòu)不平行所述第三調(diào)準機構(gòu)或所述第四調(diào)準機構(gòu)。
15.如權(quán)利要求I所述的系統(tǒng)，所述第二印刷機部件自由移動的平面為第一平面，其中，所述第一印刷機部件自適應安裝到所述框架，使得所述第一印刷機部件在第二平面內(nèi)自由移動。
16.如權(quán)利要求15所述的系統(tǒng)，其中，所述第一平面和所述第二平面彼此不平行。
17.如權(quán)利要求I所述的系統(tǒng)，其中，所述第二印刷機部件利用撓曲機構(gòu)自適應安裝到所述框架。
全文摘要
印刷系統(tǒng)包括框架。第一印刷機部件安裝到框架。第二印刷機部件自適應地安裝到框架，使得第二印刷機部件在平面內(nèi)自由移動。第一對齊機構(gòu)以運動學方式聯(lián)接到第一印刷機部件并且以運動學方式聯(lián)接到第二印刷機部件。第二對齊機構(gòu)以運動學方式聯(lián)接到第一印刷機部件并且以運動學方式聯(lián)接到第二印刷機部件。
文檔編號B41J29/02GK102770276SQ201180010795
公開日2012年11月7日 申請日期2011年2月10日 優(yōu)先權(quán)日2010年2月25日
發(fā)明者克里斯托弗·M·繆爾, 威廉·F·達塞羅, 艾倫·麥格雷戈·沃格, 馬丁·C·詹姆斯 申請人:伊斯曼柯達公司