CN113348090A

CN113348090A - 打印机滑架布置结构

Info

Publication number: CN113348090A
Application number: CN201980090788.0A
Authority: CN
Inventors: D·冈萨雷斯佩雷洛; N·路易德皮诺尔; A·奥尔莫斯马林
Original assignee: Hewlett Packard Development Co LP
Current assignee: Hewlett Packard Development Co LP
Priority date: 2019-01-29
Filing date: 2019-01-29
Publication date: 2021-09-03
Also published as: US20210347188A1; WO2020159475A1; US11376877B2; EP3877188A1; EP3877188A4

Abstract

在此公开了一种滑架布置结构，特别是一种适用于打印系统的滑架布置结构，其包括：滑架；滑架梁；以及驱动机构；其中，所述滑架在所述驱动机构的作用下沿所述滑架梁的纵向方向移动，并且其中，所述滑架布置结构包括梁补偿机构，以在所述滑架梁上施加可变补偿力，所述可变补偿力取决于所述滑架梁的变形量。

Description

打印机滑架布置结构

背景技术

在打印装置的打印操作中，包括打印头的滑架相对于打印介质物品移动，以便将打印剂从打印头喷射到打印介质物品上。该滑架可沿滑架引导件移动，并且可通过驱动机构沿该滑架引导件推进。例如上面所描述的滑架可被用在用于打印墨的打印装置中，以及用在3D打印装置中，其中，构建材料层借助于打印流体按层选择性地固化，该打印流体被打印到这些构建材料层。

类似地，在可被包含在多功能打印机（MFP）和其他装置中的扫描装置的扫描操作中，待扫描的文档被放置在透明窗口上用于扫描。该文档可面朝下放置（即，其中“面”是指该文档的待扫描的侧面）在该窗口的一侧上。然后，具有与之耦接的扫描杆的滑架可沿该窗口的相对侧的长度移动，例如沿滑架杆移动，该扫描杆包括用于扫描该文档的光学器件。该滑架以及因此的该扫描杆可通过包括马达和柔性带的驱动机构沿该滑架杆推进。

附图说明

结合附图，根据下面的详细描述，各种示例性特征将是显而易见的，附图中：

图1示意性地示出了滑架布置结构的一个示例的前视图。

图2示意性地示出了滑架布置结构的另一个示例的前视图。

图3示出了一控制图，其例如可由如图2的滑架布置结构的滑架布置结构使用。

图4示出了示例性滑架布置结构的透视图。

图5示出了示例性滑架布置结构的详细视图。

具体实施方式

在下面的描述和附图中，描述了打印设备、打印系统和/或打印机的一些示例性实施方式。在本文所描述的示例中，“打印机”或“打印系统”可以是利用打印材料（例如，墨或墨粉）在物理介质（例如，纸、织物、基于粉末的构建材料层等）上打印内容的装置。例如，所述打印机可以是宽幅打印设备，其将基于乳胶的打印流体打印在打印介质上，例如尺寸为A2或更大的打印介质。在一些示例中，打印上的物理介质可以是幅材卷或预切片材。在打印在基于粉末的构建材料层上的情况下，打印设备可在逐层的增材制造过程中利用打印材料的沉积。打印机可利用合适的打印耗材，例如墨、墨粉、流体或粉末，或者用于打印的其他原材料。在一些示例中，打印设备可以是三维（3D）打印设备。流体打印材料的一个示例是可从打印头喷射的水性乳胶墨，所述打印头例如压电打印头或热喷墨打印头。打印流体的其他示例可包括基于染料的彩墨、基于颜料的墨、溶剂、光亮剂、定影剂（fixer agent）等。

在一个示例中，本公开描述了一种用于打印装置中的滑架。然而，在另一个示例中，本公开的滑架可被结合在扫描装置中。

本文所公开的滑架包括驱动机构，在打印文档时，该驱动机构用于沿驱动方向推进该滑架，该滑架可包括耦接的打印头。类似地，在扫描装置的情况下，用于在扫描文档时推进扫描杆所耦接到的滑架的驱动机构包括耦接到该滑架的马达，以便在该马达激活时与该滑架一起移动。

此外，该滑架沿滑架梁在驱动方向上移动。该滑架梁是沿驱动方向纵向延伸的梁，从而限定了滑架的移动极限并且可具有不同的构造，包括其形状和材料。在一个示例中，该梁是三棱柱，其中，棱柱的一个面用作滑架的支撑件，例如，滑架梁的一个面可包括引导元件，该引导元件接触滑架以限定其沿驱动方向的移动。

因此，在此公开了一种滑架布置结构，其包括：

- 滑架；

- 滑架梁；

- 驱动机构；

其中，所述滑架在所述驱动机构的作用下沿所述滑架梁的纵向方向移动，并且其中，所述滑架布置结构包括梁补偿机构，以在所述滑架梁上施加可变补偿力，所述可变补偿力取决于所述滑架梁的变形量。

在一个示例中，所述梁补偿机构在滑架梁的纵向方向上施加力，特别是，所述补偿机构可在滑架的纵向方向上向外施加力。

此外，在一个示例中，所述梁补偿机构可包括致动器，以在滑架梁上施加所述补偿力。所述致动器例如可包括弹性体。

在另一示例中，所述梁补偿机构可包括传感器，以确定所述梁与基准之间的距离。利用这种构造，所述梁补偿机构还可包括耦接到所述传感器的控制器，由此所述控制器可向闭环致动器发出信号，所述闭环致动器在所述滑架梁上施加所述补偿力。

传感器的示例可以是任何类型的无线距离和/或存在传感器，例如，光学传感器或感应传感器。

此外，还公开了一种打印系统，其包括：

支撑打印介质的打印介质支撑表面；

- 沿介质路径方向输送所述打印介质的传送器；

- 在打印介质支撑件上方延伸的滑架，所述滑架具有垂直于介质前进方向的纵向方向，

其中，所述系统包括梁补偿机构，所述梁补偿机构包括致动器，以在滑架梁上施加可变补偿力。

在一个示例中，所述可变补偿力是沿滑架梁的纵向方向的力，特别是沿滑架梁的纵向方向向外的力。

此外，所述致动器可以是例如附接到滑架梁的预加载的弹性体，其中，所述预加载可由用户和/或控制器配置。

此外，所述致动器可以是开环致动器或闭环致动器。所述系统还可包括传感器，以确定与所述滑架梁和所述打印介质或所述打印介质支撑件相关联的校准距离，并且还可包括控制器，所述控制器接收所述校准距离，鉴于所述校准距离来确定所述可变补偿力，并且鉴于这样的校准信号来控制所述致动器施加所述可变补偿力。

还公开了一种补偿打印系统中的滑架梁变形的方法，所述打印系统包括与所述滑架梁相关联的滑架以及补偿机构，所述补偿机构耦接到所述滑架梁，以在所述滑架梁上施加可变补偿力，所述方法包括：

- 确定基准距离；以及

- 基于所述基准距离来调整所述可变补偿力。

图1示出了用作打印系统1的一部分的滑架2的示例。在图1的示例中，示出了打印系统1的一部分，其中一些元件已被移除，以增加该图的可理解性。该打印系统包括滑架2，其用于收容打印元件，例如打印头，或者在另一个示例中为扫描仪。该打印系统包括具有一定长度的梁3，该长度限定了滑架2在条带方向S上的行进距离，特别地，该梁3可包括滑架引导件，该滑架引导件沿该滑架的移动引导该滑架。

在一个示例中，图1的滑架2包括驱动机构或推进机构。该驱动机构可被附接到打印系统，例如附接到滑架2，使得在操作中，该驱动机构与滑架2一起移动。图1的驱动机构可包括马达和中间元件，该中间元件接触梁，从而实现梁3和滑架2之间的相对移动。

在打印操作期间，维持图像质量的一个重要参数是笔到基准空间（pen-to-reference space），即打印头和基准表面8之间的距离，在一些示例中，该基准表面8可以是打印机的机架、台板或待打印的基材中的基准8。在使用基材来确定这样的参数的情况下，其可被称为笔到纸空间（pen-to-paper space，PPS）。

在基材可能受热的打印系统中，梁3可能会遭受变形，该变形进而会影响该笔到基准空间（PRS）。如图1中所示，在校准或设置过程期间的PRS可通过未变形构造32中的梁确定为基准距离D1。然后，在打印操作期间，该梁可能变形。变形的梁33使滑架2处于与校准过程中不同的距离处，并且因此，将PRS修改为变形梁距离D2。

为了补偿这样的变形，可在软件级别执行修改，但是这样的修改可能不足以维持高图像质量。为了在梁3上实现机械补偿，所述滑架布置结构可包括梁补偿机构，该梁补偿机构在梁3上施加力，以便补偿梁3的可能变形。在一个示例中，该梁补偿机构包括杆4和致动器40，使得该梁补偿机构沿梁的纵向方向例如向外施加力，并防止梁变形，并且因此有助于维持PRS基本上恒定，或者至少减小PRS的可能偏差。

致动器40例如可以是弹性体，其可被预加载以在梁3上施加力，该力随着梁3的变形增加而增加，例如，该弹性体可以是弹簧。

在一个示例中，梁3具有基本上矩形的表面，滑架位于该表面上方，该基本上矩形的表面包括第一侧面30、第二侧面31以及限定滑架和梁之间的距离、即PRS的底侧。致动器4可被设置成例如在梁3的侧面30、31上施加纵向力。

在图1的示例中，示出了致动器40可以是被动元件，例如具有预加载的弹性体，其中，该预加载可由用户配置，例如通过与致动器的手动相互作用来配置。在另一示例中，致动器40可以是开环致动器，例如，根据来自传感器的信号、例如与梁相关联的位置或温度来修改施加在梁3上的力的致动器。

图2示出了另一示例，其中，致动器40可以是闭环致动器，例如执行测量，将测量结果与PRS目标比较并且确定待由致动器40施加的力以补偿梁3上的变形的致动器。

在图2的示例中，滑架布置结构包括传感器10，在一个示例中，该传感器10可以是距离传感器，例如光学传感器，该传感器附接到滑架，以确定与打印头和基准8相关联的距离。传感器10可包括与控制器9的通信信道，从而发出与测量距离相关联的测量信号。控制器9还可包括与致动器40内的通信模块400的通信信道，使得控制器9可向致动器40发出致动信号，并且该致动器可在梁3上施加与该致动信号相关联的补偿力。

控制器9可以是代表执行上述操作的控制程序的电路和可执行指令的组合。在一个示例中，控制器9可使用通过处理装置执行的机器可读指令和/或适当编程或构造的硬件来实现。

图3中示出了可在控制器9中实施的闭环构造的示例。在该示例中，控制器9可访问其中存储PRS目标Dset的存储器以及来自PRS传感器10的读数，即测量距离Dmeas。控制器9确定测量距离Dmeas与PRS目标Dset之间的误差，并且控制致动器400以减小该误差。

图4示出了用于打印系统的滑架布置结构1的示例。在图4的示例中，滑架布置结构包括梁3和滑架2，该滑架2在梁3的纵向方向上沿该梁纵向移动。滑架2和梁3之间的移动可通过为梁3设置引导件5来执行，滑架2将沿该引导件5滑动。

此外，还示出了对准杆6，该对准杆6由设置在滑架2中的孔接收，以允许滑架2沿杆6移位，从而确保其对准。

如可以看到的，特别是在图5中，滑架引导件5可以是U形或L形的构型件，该构型件刚性地附接到梁3，以提供阶梯状表面，该阶梯状表面具有：上表面，其与该梁分开较大的距离；以及下表面，其对应于梁3，或者比该上表面更靠近该梁。这样的构造允许该系统容纳具有较大体积的元件，例如马达，或者甚至处于该下表面中的滑架，而该上表面接触引导件5以使滑架移动。

在一个示例中，用于滑架的驱动机构可包括马达，例如伺服马达，其可通过脉宽调制（PWM）信号由能量源供给。响应于接收到来自能量源的能量，该马达可产生沿轴的旋转移动。然后，该马达可包括中间元件，以将该旋转移动变换成沿滑架引导件5的线性移动。

此外，在一个示例中，滑架2可设有与滑架2一起移动的PRS传感器。该传感器可以是光学传感器，以帮助确定滑架2和与基材和/或台板相关联的基准之间的距离。该传感器可包括与系统内的处理器的通信信道，以便为系统提供PRS。在另一示例中，滑架布置结构1还可包括与马达相关联的编码器，该编码器可有助于确定滑架2沿引导件5的位置。

滑架2包括壳体7，在一个示例中，该壳体7接收打印头，该打印头包括一组喷嘴，以朝向打印介质喷射打印流体。在其他示例中，滑架2可与扫描杆相关联，并且可沿基材的长度移动，以便扫描它。

在一个示例中，壳体7包括其中可设置PRS传感器的容器。在该特定示例中，该PRS传感器可被设置在与打印头相似的高度处，并且因此，可以更高的精度在沿梁3的每个位置确定打印头和基准之间的距离。

如图5中所示，所述梁补偿机构包括致动器40，其在梁3上施加张紧力。该致动器可在第一方向F1和/或第二方向F2上施加力，以张紧梁，从而防止其变形，或者至少防止梁的变形影响PRS。致动器40可以是气动、液压或机械致动器，并且在一个示例中，可以是如下致动器，即：其力随着梁3的变形而改变，即，如果该梁以较大的幅度变形，则该致动器所施加的力也较大。这些类型的致动器的示例可以是弹簧、波纹管或闭环致动器。

在一个替代实施例中，致动器40可在梁3上施加压缩力，以补偿其变形。在一个示例中，梁3的下部部分可比该梁的上部部分经受更高的温度。由于该下部部分的更高温度，梁3在未补偿的情况下可能会变形，从而减小PRS。在这种情况下，致动器40可在下部部分上对梁3发出压缩力，以补偿这样的变形。

此外，在图4和图5中提供的示例中，所述梁补偿机构被设置在滑架的同一面上，然而，在另外的实施例中，所述梁补偿机构可被设置在梁的其他面中，以提供不会干扰滑架的移动的布置结构，所述其他面例如与设置滑架的面相反的面。

已经给出了前面的描述来说明和描述某些示例。已描述了不同组的示例；这些示例可单独或组合地应用，有时具有协同效应。这种描述不意在是穷尽式的或将这些原理限于所公开的任何具体形式。鉴于上述教导，许多修改和变型是可能的。要理解的是，关于任何一个示例描述的任何特征可以单独使用，或者与所描述的其他特征结合使用，并且还可以与任何其他示例或者任何其他示例的任何组合的任何特征结合使用。

Claims

1.一种滑架布置结构，包括：

- 滑架；

- 滑架梁；

- 驱动机构；

2.根据权利要求1所述的滑架布置结构，其中，所述梁补偿机构在所述滑架梁的所述纵向方向上施加力。

3.根据权利要求1所述的滑架布置结构，其中，所述梁补偿机构包括致动器，以在所述滑架梁上施加所述补偿力。

4.根据权利要求3所述的滑架布置结构，其中，所述致动器包括弹性体。

5.根据权利要求1所述的滑架布置结构，其中，所述梁补偿机构包括传感器，以确定所述梁与基准之间的距离。

6.根据权利要求5所述的滑架布置结构，其中，所述梁补偿机构包括耦接到所述传感器的控制器，所述控制器向闭环致动器发出信号，所述闭环致动器在所述滑架梁上施加所述补偿力。

7.根据权利要求5所述的滑架布置结构，其中，所述传感器为光学传感器。

8.一种打印系统，包括：

- 支撑打印介质的打印介质支撑表面；

- 沿介质路径方向输送所述打印介质的传送器；

9.根据权利要求8所述的系统，其中，所述可变补偿力是沿所述滑架梁的所述纵向方向的力。

10.根据权利要求8所述的系统，其中，所述致动器为开环致动器。

11.根据权利要求10所述的系统，其中，所述致动器是附接到所述滑架梁的预加载的弹性体。

12.根据权利要求11所述的系统，其中，所述预加载的弹性体的预加载能够由用户配置。

13.根据权利要求8所述的系统，其中，所述系统还包括传感器，以确定与所述滑架梁和所述打印介质或所述打印介质支撑件相关联的校准距离。

14.根据权利要求13所述的系统，还包括控制器，所述控制器接收所述校准距离，鉴于所述校准距离来确定所述可变补偿力，并且鉴于这样的校准信号来控制所述致动器施加所述可变补偿力。

15. 一种补偿打印系统中的滑架梁变形的方法，所述打印系统包括与所述滑架梁相关联的滑架以及补偿机构，所述补偿机构耦接到所述滑架梁，以在所述滑架梁上施加可变补偿力，所述方法包括：

- 确定基准距离；以及

- 基于所述基准距离来调整所述可变补偿力。