CN106660369B - 打印杆结构 - Google Patents

Abstract

在一个示例中，打印杆结构包括打印头安装结构，所述打印头安装结构由梁支撑在平面中。

Description

打印杆结构

背景技术

在一些喷墨打印机中，具有宽介质布置的打印头(a media wide arrangement ofprintheads)的静止的打印杆被用于在移动经过该打印头的纸或其他打印介质上进行打印。在一种类型的打印杆中，细长的模制塑料零件支撑打印头并且将打印流体载送到该打印头。

附图说明

图1是示出喷墨打印机的框图，该喷墨打印机实施打印杆结构的一个示例。

图2是示出打印杆结构的示例的示意性局部截面图，例如该打印杆结构的示例可以被用在图1所示的打印机中。

图3是打印杆的端视图，该打印杆实施打印杆结构的一个示例，例如图2所示的打印杆结构。

图4是示出安装在打印机中的图3的打印杆的端视图，该端视图示出在打印头和打印介质之间的第一级的Z方向间隔。

图5是朝向露出的打印头观察的打印杆的透视图，该打印杆实施打印杆结构的一个示例。

图6和图7是图5的打印杆的分解视图。

图8和图9分别是示出图5-7的打印杆中的打印杆结构中的底架的俯视图和仰视图。

图10是图5-7的打印杆中的打印杆结构的截面图。

贯穿附图，相同的附图标记用于标示相同或类似的零件。

具体实施方式

制造具有模制塑料零件的打印杆的一个挑战在于精确控制打印杆上的打印头的位置，以便维持打印头和打印介质之间的期望的间隔和对准。为了正确的对准而在更长的零件中控制塑料零件的尺寸并且使该零件保持平坦是更加困难的。打印杆的长度对应于打印介质的宽度。因此，为了在更宽的介质上进行打印而使用更长的零件增加了尺寸公差和不对准的风险。

2013年8月27日提交的美国专利申请No.14/010,861公开了一种打印杆结构，该打印杆结构被开发成通过引入刚性底架以支撑并约束模制塑料零件来帮助改进宽介质打印杆的尺寸控制。在上述专利申请No.14/010,861描述的一个示例中，刚性金属底架上的凸缘被机加工成平坦的并且被夹在支撑打印头并将打印流体载送到打印头的塑料零件之间，从而保持该零件平坦并且处于正确的位置中。然而，已经发现的是，在这个三明治结构中的凸缘在重载下能够产生偏转，从而允许打印头偏离位置。而且，将底架凸缘夹在胶合到彼此但不胶合到凸缘的塑料零件之间在一些打印机操作状态下不足以使该塑料零件保持平坦。打印杆上的扭转载荷以及由此产生的底架的偏转与打印杆的长度的立方成比例。因此，对于在更宽的介质上的打印(例如与A4大小的介质(210mm宽)相比，对于在A3大小的介质(297mm宽)上的打印)使得底架足够刚硬以抵抗扭转载荷是特别有挑战性的。

已经开发出一种新的、刚硬的打印杆结构以用于宽介质打印。在一个示例中，底架包括诸如C形梁或I形梁的金属梁，该金属梁具有由连接板(web)连接的两个凸缘。安装打印头的细长的塑料结构沿着经机加工或以其他方式形成在每个凸缘的边缘上的平面表面附接到该梁。将打印流体载送到打印头安装结构的流动结构位于凸缘之间。流动结构的进口突出通过连接板中的孔以便接收来自上游供应系统的打印流体。该梁使得底架更加坚固并且更加刚性，从而对于在更宽的介质上的打印，即使在更长底架上的更重的负载下也有助于使打印安装结构保持平坦。

附图中示出的并且在本文中描述的这个及其他示例是非限制性示例。其他示例是可能的，并且在本说明书中的任何内容均不应当被解释为限制本发明的范围，本发明的范围由说明书后的权利要求书限定。

当在本文件中使用时：“梁”意指具有由连接板连接的两个凸缘的结构，例如I形梁或者C形梁(C形梁也通常被称为槽形梁)；“细长的”意指零件的长度大于其宽度；“室”意指被一些事物占据的或者对于一些事物而言是充足的或可用的一定范围的空间；“打印头”意指从一个或多个开口分配流体的喷墨打印机或其他类型的喷墨分配器的一部分；并且“打印杆”意指保持一个或多个打印头的结构或装置，该打印杆在打印期间保持静止。“打印头”和“打印杆”不限于用喷墨进行打印，而且还包括其他流体的喷墨式分配和/或用于除打印以外的用途。

图1是示出具有打印杆12的喷墨打印机10的框图，该打印杆12实施新的打印杆结构14的一个示例，其中，底架上的梁有助于控制打印头安装结构的位置和对准。图2是示出打印杆结构14的一个示例的示意性局部截面图。图3是打印杆12的端视图，打印杆12实施打印杆结构14的一个示例，例如图2所示的示例。图4是示出安装在打印机中的图3的打印杆12的端视图，该端视图示出打印头和打印介质之间的第一级的Z方向间隔。

首先参照图1，打印机10包括跨过打印介质16的宽度的打印杆12，与打印杆12相关联的流动调节器18，介质输送机构20，打印流体供应源22，以及打印机控制器24。图1中的打印杆12包括用于将墨或其他打印流体喷射在一张纸或一卷连续的纸或其他打印介质16上的多个打印头26的布置。每个打印头26电连接到打印机控制器24，并且通过流动调节器18以及打印杆12上的流体流动结构28和打印头安装结构30流体连接到一个或多个打印流体供应源22。图1中的控制器24一般代表控制打印机10的操作元件所需的程序、(多个)处理器和相关联的存储器，以及电子电路和部件。在操作中，打印机控制器24以适当的顺序选择性地给打印头26或一组打印头26中的分配元件供能，以便以对应于所期望的打印图像的图案将打印流体分配在介质16上。

现在还参照图2-4，打印杆结构14包括底架32，底架32具有梁34，梁34支撑流动结构28和打印头安装结构30。如由图2中的简化的流动路径36大体上示出的，流体通过流动结构28和安装结构30从供应源22和流动调节器18流动到打印头26。在图1所示的示例中，流动结构28和安装结构30是分开的零件。在图2所示的示例中，流动结构28和安装结构30整合成单个零件，该单个零件包括流动路径36的进口38，进口38突出通过梁34的连接板41中的孔40。

罩42沿着打印杆12的底部延伸，从而覆盖结构30和打印头26的露出部分，同时使每个打印头26的面露出以用于分配墨。打印头安装结构30附接到平面表面44、46，该平面表面44、46经机加工或以其他方式形成在梁34的每个凸缘52、54的边缘48、50上。平面表面44、46位于与底架32上的由参考表面56A、56B、56C限定的平面相平行的平面。参考表面56A、56B、56C建立用于将打印杆12安装在打印机10中的三个接触点，这三个接触点形成第一级的Z方向基准58以便在打印期间有助于维持打印头26和打印介质16之间的期望间隔。

具体参照图4，打印介质16在介质输送辊子64、66的促使下移动通过打印头26和压板(platen)62之间的打印区域60。Z向基准接触表面56A-56C邻接打印机底架上的配合表面(未示出)，以便当打印杆12安装在打印机10中时在打印头26和压板62之间建立正确的Z方向间隔，并且由此在打印期间有助于在打印头62和打印介质16之间建立正确的间隔。三个Z向基准接触表面中仅有两个在图4中可见。可以使用六个接触点来正确地定位打印杆12并且在六个运动自由度中完全约束打印杆12。例如，如下面参考图5-10所描述的，三个接触点56A、56B、56C形成第一级的Z向基准58(图5和图6)，两个接触点68A、68B形成第二级的Y向基准70(图5)，并且一个接触点72形成第三级的X向基准74(图5)。三个第一级的Z向基准接触点56A-56C阻止沿Z方向的平移以及绕X和Y轴的转动。两个第二级的Y向基准点68A和68B阻止沿Y方向的平移以及绕Z轴的转动。单个第三级的X向基准接触点72阻止沿X方向的平移。

现在参考图5-10所示的打印杆12的示例，打印头安装结构30包括槽76，槽76将打印流体从流动结构28中的一系列对应管道78载送到每个打印头26。在该示例中，十四个打印头26大体上布置成以交错式构造首尾相连地横跨打印杆，其中，每个打印头如邻近的打印头部分重叠。安装结构30可以包括四组槽76来将打印流体载送到每个打印头26，从而例如用C(青)、M(品红)、Y(黄)和K(黑)墨进行打印。如图6所示，结构30中的每组槽76由结构30的下游面82上的安装表面80环绕以用于安装打印头26。

在所示示例中，流动结构28被构造为两个分立的部分：上游流动结构84和下游流动结构86。细长的塑料打印头安装结构30包括下游部分、上游部分以及管道，下游部分用于安装打印头26，打印流体可以通过管道从上游部分流动到下游部分，打印头安装结构30附接到梁34使得打印头安装结构30的上游部分与平面梁34的表面相适形。而且，在该示例中，如在图10中最清楚可见，底架梁34被构造为C形梁，该C形梁形成由凸缘52、54和连接板41限定的倒置的桶状体(tub)88。替代地，梁34的内部可能被特征化为具有U形横截面的室88，其中，壁和顶板分别由凸缘52、54和连接板41形成，并且底板由打印头安装结构30形成。流动结构84和86定位在桶状体88中。打印头安装结构30附接到平面对准表面44、46，平面对准表面44、46沿着桶状体88的外部周界90在每个凸缘52、54的边缘48、50上延伸。如图6和图9所示，对准表面44、46可以围绕桶状体88的每个端部延伸以便限定闭合的周界90。

在一个示例中，包括梁34的底架32是铝，并且流动结构84、86和打印头安装结构30是模制塑料。基准接触块72、68A、68B以及56A-56C可以被机加工到铸铝底架32上从而限定X向基准74、Y向基准70和Z向基准58。每个对准表面44、46可以在X-Y平面中被机加工到每个凸缘52、54的对应边缘48、50上，该X-Y平面平行于由Z向基准接触块56A-56C限定的X-Y平面。虽然其他适合的材料和工艺可以被用于底架32(并且特别地梁34)，但是由于铝易于精密机加工，具有足够刚度以承受预期载荷，并且铸造和机加工相对便宜，所以预期的是经机加工的铝对于许多实施方式而言将是期望的。可以使用任何适合的紧固件来使打印头安装基底30抵靠平面对准表面44、46保持平坦，例如，包括使用粘合剂或者诸如图6和图7所示的螺纹件的机械紧固件。可以使用任何适合的紧固件将流动结构84和86附接到彼此，并且将流动结构86附接到打印头安装结构30，例如，包括使用图10所示的粘合剂96。

相比于同等大小的无梁底架(诸如专利申请No.14/010,861中所示出的底架)，梁底架32将是大体上具有更大刚度的。因此，打印杆可以更长以用于在更宽的介质上进行打印，同时维持可接受的偏转度，从而即使在更长的底架上的更重的载荷下也有助于使打印头安装结构保持平坦。

当在权利要求中使用时，“一”和“一种”意指一个或多个。

在附图中示出并且在上面描述的示例示出了本发明，但是不对本发明进行限制。在不偏离由下列权利要求限定的本发明的精神和范围的情况下，可以得出其他的形式、细节和示例。

Claims (13)

1.一种打印杆结构，包括：

梁，所述梁具有由连接板连接的两个凸缘；

打印头安装结构，所述打印头安装结构附接到所述梁以便安装打印头；以及

流体流动结构，所述流体流动结构定位在所述凸缘之间以便将打印流体载送到所述打印头安装结构，

其中，所述梁具有沿每个凸缘的纵向边缘的平面表面，并且

其中，所述打印头安装结构沿所述平面表面附接到所述梁。

2.如权利要求1所述的打印杆结构，其中：

所述梁包括金属梁；

所述打印头安装结构包括细长的塑料结构；以及

所述流动结构包括附接到所述打印头安装结构的细长的塑料结构。

3.如权利要求2所述的打印杆结构，其中：

所述打印头安装结构包括下游部分、上游部分以及管道，所述下游部分用于安装打印头，打印流体可以通过所述管道从所述上游部分流动到所述下游部分，所述打印头安装结构附接到所述梁使得所述打印头安装结构的上游部分与平面梁表面相适形；并且

所述流动结构包括上游部分、下游部分以及管道，所述上游部分具有进口，所述进口突出通过所述连接板中的对应孔，所述下游部分附接到所述打印头安装结构的上游部分，并且打印流体可以通过所述管道从所述进口流动到所述下游部分。

4.如权利要求3所述的打印杆结构，其中，所述流动结构的所述上游和下游部分是分立的流动结构。

5.如权利要求4所述的打印杆结构，其中：

所述打印头安装结构利用螺纹件附接到所述梁；

所述流动结构的所述下游部分和所述打印头安装结构胶合到一起；以及

所述流动结构的所述上游和下游部分胶合到一起。

6.如权利要求1所述的打印杆结构，其中，所述打印头安装结构和所述流动结构整合成单个零件。

7.一种打印杆结构，包括：

刚性细长底架，所述刚性细长底架具有壁和顶板以便形成具有U形横截面的室，所述底架具有限定一平面的基准以及沿所述室的外周界平行于所述平面的平坦的对准表面；

细长的打印头安装结构，所述细长的打印头安装结构用于安装打印头，所述打印头安装结构平坦抵靠所述对准表面附接到所述底架并且跨过所述壁以便形成所述室的底板；以及

细长的流体流动结构，所述细长的流体流动结构在所述室内侧以便将打印流体载送到所述打印头安装结构，所述流动结构具有在所述流动结构中的管道，每个所述管道从所述顶板附近的上游部分延伸到所述底板处的下游部分。

8.如权利要求7所述的打印杆结构，其中，每个管道从所述上游部分处的进口延伸到所述下游部分，所述进口突出通过所述顶板中的孔。

9.如权利要求7所述的打印杆结构，其中：

所述打印头安装结构沿所述打印头安装结构的上游部分的周界附接到所述底架；并且

所述流动结构的下游部分附接到所述打印头安装结构的上游部分。

10.如权利要求9所述的打印杆结构，其中，所述流动结构包括胶合到一起的多个细长零件。

11.一种打印杆结构，包括：

打印头安装结构；

梁，所述梁将所述打印头安装结构支撑在平面中，所述梁具有形成倒置的桶状体的连接板和凸缘；和

位于所述桶状体中的流动结构，打印流体可以通过所述流动结构流动到所述打印头安装结构，

其中，所述打印头安装结构沿所述凸缘中的每一个的纵向边缘附接到平面表面。

12.如权利要求11所述的打印杆结构，其中，所述流动结构包括管道，打印流体可以通过所述管道流动到所述打印头安装结构，以及每个管道突出通过所述连接板中的对应孔。

13.如权利要求12所述的打印杆结构，其中，所述打印头安装结构是塑料的，并且所述梁是金属的。