CN114144310B - 共面模块化打印杆 - Google Patents

Abstract

在各种示例中，打印杆由多个模块化流体喷射子组件形成，这些子组件通过提供连续平面基底表面的模制过程结合在一起。模具可以在模制过程期间固定模块化流体喷射子组件，在模制过程中，流道将模制材料输送到连接的模块化流体喷射子组件之间的接缝。

Description

共面模块化打印杆

背景技术

通过前后移动打印头，可以使用各个打印头在打印目标（诸如纸张表面或三维物体的表面）的整个宽度上进行打印。在某些情况下，多个打印头被缝合在一起以形成打印杆。例如，多个打印头可以缝合在一起以形成平面打印杆。打印杆中各个打印头之间的接缝或间隙可以用诸如粘合剂的缝合材料填充。

附图说明

本文书面公开描述了非限制性且非穷尽的说明性示例。参考在下面描述的附图中描绘的某些这样的说明性示例。

图1图示了用于形成多模块打印杆的示例S模块流体喷射子组件的俯视图。

图2图示了由多个S模块流体喷射子组件形成的示例无缝共面多模块打印杆的俯视图。

图3图示了由多个S模块流体喷射子组件形成的示例无缝共面多模块打印杆的透视图。

图4图示了由多个S模块流体喷射子组件形成的无缝共面多模块打印杆的俯视图的另一个示例。

图5A图示了用于连接三个模块化流体喷射子组件的共面模制过程的示例概念框图的俯视图。

图5B图示了用于连接多个模块化流体喷射子组件的共面模制过程的示例概念框图的侧视图，模块化流体喷射子组件包括上部和下部平坦模腔。

图6A图示了用于传递模制过程的模腔的示例，该传递模制过程用于通过连接多个模块化流体喷射子组件来形成无缝共面多模块打印杆。

图6B图示了垂直于模块化流体喷射子组件的流体模具的长轴线的环氧模制化合物（EMC）流的示例，以形成无缝共面多模块打印杆。

图6C图示了垂直于具有EMC流道的模具长轴线的EMC流的示例，其中EMC流道与模块化子组件之间的接缝对准。

图7A-7D图示了用于用热塑性塑料填充模块化流体喷射子组件之间的接缝以形成无缝共面多模块打印杆的注射模制过程的示例的多个视图。

具体实施方式

在各种示例中，模具接收多个模块化流体喷射子组件。每个模块化流体喷射子组件可以包括支撑多个流体模具和用于打印的任何相关联的流体、机械和电气部件（诸如歧管、阀、触点等）的基底。流体喷射子组件可以被称为包括多个流体模具的“打印头”。

基底可以是支撑流体模具布置的模制支撑材料。模块化流体喷射子组件可以在模制系统的下模腔和上模腔之间对准，使得模块化流体喷射子组件的相应基底的上表面共面。制造模具可包括上腔、下腔和用以将模具材料输送到相邻模块化流体喷射子组件之间的接缝中的流道。模制系统可包括制造模具以及将模具材料递送到制造模具的流道中的递送装置。

作为传递模制或注射模制过程的一部分，用于连接模块化流体喷射子组件的模具材料可被传递或注射到模具中。模制系统的上腔可保持被递送的模具材料与模块化流体喷射子组件的上基底表面共面。

如下所示和所述，模块化流体喷射子组件可以是S形模块流体喷射子组件，每个子组件包括三个或更多个S形流体模具。在每个单独的打印头模块上可以包括替代的形状和数量的流体模具。流体模具可以是例如热喷墨（TIJ）模具或压电喷墨（PIJ）模具。

在各种示例中，用于连接模块化流体喷射子组件的模具材料具有与多个模块化流体喷射子组件中的每一者的基底相同的热膨胀系数（CTE）。由于相同或相似的CTE，子组件的模具材料和基底将对热做出相似的反应。例如，子组件的模具材料和基底在使用期间可以以相同的速率膨胀和收缩，因为它们具有相同的CTE。

合适的模具材料的示例包括在传递模塑过程中使用的环氧模制化合物（EMC）和在注射模塑过程中使用的热塑性塑料。诸如聚乙烯、聚苯硫醚、液晶聚合物、聚砜等热塑性塑料可以是合适的，并且与包括EMC基底的流体喷射组件的CTE紧密匹配。一般来说，与硅基底用于流体喷射子组件的情况相比，使用热塑性塑料或EMC用于采用EMC基底热流体喷射子组件的模制过程允许更紧密的CTE匹配。当然，可以了解，并且本领域技术人员理解，其它模制-基底材料匹配可能是合适的并且与本公开一致。

如本文所述，通过对准多个模块化流体喷射子组件，模制系统可用于形成无缝共面多模块打印杆，而没有间隙或接缝（甚至在加热和冷却期间）。模具材料可以被注射或转移到流道中，该流道将模具材料递送到各种模块化流体喷射子组件之间的接缝中。模制系统的上腔与流体喷射子组件的基底的平面上表面对准。模制系统的上腔约束模具材料，并确保当模具材料被注射或转移到模制系统中时，模具材料保持与基底的上表面共面。模制过程将所述多个模块化流体喷射子组件连接起来，以形成无缝共面多模块打印杆，该打印杆具有恒定或准恒定CTE的无缝上基底表面。

本文描述的许多过程可以被实施为计算机控制或计算机辅助的过程。因此，应了解，可利用硬件、固件、软件和/或其组合来自动化本文所述的模制过程和技术。软件实施方式可以经由存储在非暂时性计算机可读介质上的指令或计算机代码来实施，以由处理器执行。

图1图示了对准以形成无缝共面多模块打印杆的三个示例S模块流体喷射子组件110的俯视图。如图所示，每个S模块流体喷射子组件包括多个流体模具120（其中一个被标记以避免模糊附图的其他方面）。如图所示，S模块流体喷射子组件110可以紧密配合在一起，但是间隙115和116可以保留在相邻的S模块流体喷射子组件之间。在各种示例中，流体模具可以相对于无缝共面多模块打印杆的长边以任何角度布置。

图2图示了由多个S模块流体喷射子组件（诸如图1的S模块流体喷射子组件110）形成的示例无缝共面多模块打印杆200的俯视图。如图所示，打印杆200包括具有平面上表面的基底230，在各个S模块流体喷射子组件之间没有任何间隙或接缝。十二个流体模具220中的三个被标记，以避免模糊附图的其他方面。在图示的示例中，流体模具220沿着打印杆200的宽度布置成交叠的行。在其他示例中，流体模具220可以布置成单行或多行，并且可以交叠或不交叠。类似地，如图所示，每个流体模具220的长轴线可以平行于打印杆200的宽度布置，或者相对于打印杆200的宽度成一定角度布置。

图3图示了由多个S模块流体喷射子组件形成的示例连续模制共面打印杆300的透视图，每个S模块流体喷射子组件包括多个流体模具320。打印杆300被示出为固定到底座355。打印杆300的基底330的上表面是无缝的，以允许高度有效的封盖密封340，例如，以减少水蒸气损失和墨水泄漏。

图4图示了由多个S模块流体喷射子组件形成的无缝共面多模块打印杆400的俯视图的另一个示例。基底430的表面是平面且连续的，以允许两行交叠的流体模具420，其可以被有效地密封以减少或消除墨水或水蒸气泄漏。在一些示例中，各个S模块流体喷射子组件可以包括机械互锁结构，以在被模制在一起以形成基底430的连续上表面之前增加结合强度。

图5A图示了用于连接三个模块化流体喷射子组件510的共面模制过程的示例概念框图的俯视图，每个模块化流体喷射子组件510包括三个流体模具520。三个流体喷射子组件510与它们相应的基底530的上表面对准、在模制系统的下腔内的临时载体580上彼此共面。模具的上腔与基底530的上表面对准，同时模具材料505被注射或转移到流道的左支腿581和右支腿582中，该流道将模具材料505分别输送到左接缝515和右接缝516中。模制系统的上腔约束模具材料505，以确保模具材料505将基底530的上表面连接为连续的平面表面，从而形成无缝共面多模块打印杆。

每个子组件510的基底530可以是具有第一CTE的模制支撑件的一部分。注射或转移的模具材料505可以是与基底530相同的材料，并且具有相同的CTE。在其他示例中，注射或转移的模具材料505可以是与基底530不同的材料，但是具有匹配或相似的CTE。例如，每个基底530可以是每个相应子组件510的流体模具520的模制EMC支撑件的一部分，使得基底530可以被描述为EMC基底。

模具材料505可以被选择为具有与EMC基底相同或近似相同的CTE。在一些示例中，模具材料505和EMC基底可以利用相同的EMC。在其他示例中，模具材料505可以是具有对应于EMC基底的CTE的CTE的热塑性塑料。

图5B图示了用于连接三个模块化流体喷射子组件510的共面模制过程的示例概念框图的侧视图。如图所示，临时载体580将三个模块化流体喷射子组件510保持在模制系统的下腔579的顶部上。模制系统的上腔583保持平坦的上表面584抵靠模块化流体喷射子组件510的基底。当模具材料被注射到或转移到流体喷射子组件510之间的接缝中时，上腔583确保模具材料将流体喷射子组件510的相应基底连接为无缝共面多模块打印杆，该打印杆具有单个连续模制的平面上表面。

图6A图示了用于传递模制过程的模制系统600的示例，该传递模制过程通过连接多个模块化流体喷射子组件来创建无缝共面多模块打印杆。模制系统600包括左模腔683和右模腔684，以同时形成两个无缝共面多模块打印杆。在图示的示例中，递送模具材料的递送装置包括传递模具载体650，以便于在形成过程期间沿着打印杆的长边传递模具材料。

图6B图示了流入相邻模块化流体喷射子组件之间的接缝中的EMC模具材料的示例，每个模块化流体喷射子组件包括多个流体模具610。各种模块化流体喷射子组件之间的划分未在图6B中示出，但是每个模块化流体喷射子组件可以包括任何数量的流体模具610。EMC模具材料的流动在左模腔683内被示为黑色箭头，其垂直于流体模具610的长轴线流动，以形成无缝共面多模块打印杆。在图示中，右模腔684没有被占据，但是可以接收多个模块化流体喷射子组件，这些子组件将与左模腔683中的模块化流体喷射子组件同时结合成无缝的共面多模块打印杆。

图6C图示了EMC模具材料流过转移模具载体650进入与模块化子组件之间的接缝615、616、617和618对准的EMC流道690的示例框图。在图示的示例中，EMC模具材料流入接缝615、616、617和618中，这些接缝基本上垂直于流体模具610的长轴线。

图7A-7D图示了用于用热塑性塑料填充模块化流体喷射子组件710之间的接缝以形成无缝共面多模块打印杆的注射模制过程的示例的各种视图。在图7A中，递送模具材料的递送装置包括注射模具装置780，该注射模具装置780装载有待注射到模制系统700的流道705中的热塑性塑料。流道705包括左支腿706和右支腿707，以将热塑性塑料输送到三个相邻模块化流体喷射子组件710之间的接缝716和717中。应当理解，流道和接缝的其他组合（例如，三个流道和四个接缝等）被要求保护的主题所考虑。

图7B图示了注射到流道705中并在进入相邻模块化子组件710之间的接缝716和717之前流过左支腿706和右支腿707的热塑性塑料（较暗的填充图案）。

图7C图示了在模具700的上腔和下腔的限制内被迫使进入接缝716和717中以形成无缝共面多模块打印杆的热塑性塑料。

图7D图示了从模制系统700（图7C）移除的无缝共面多模块打印杆750。流道705内的热塑性塑料704可以被丢弃，并且注射模制装置780可以再次与模制系统700结合使用，以形成另一无缝共面多模块打印杆750。图7C和7D图示了模制在一起以形成图7D所示无缝共面多模块打印杆750的三个图7C的模块化流体喷射子组件710。

在许多图示的示例中，模块化流体喷射子组件被布置成模具材料垂直于热打印头的流体模具的长轴线流动。在其他示例中，流体模具可以相对于模块化流体喷射子组件的长边成一定角度布置。在这样的示例中，模具材料可以相对于流体模具的长轴线成一定角度流入相邻模块化流体喷射子组件之间的接缝中。在其他示例中，模块化流体喷射子组件可以布置在模制系统内，以便于EMC或热塑性塑料平行于流体模具的长轴线流动，从而减少堵塞（即，增加流量）并减少或消除流体模具在模制过程期间的移动。在EMC被用作基底（例如，用作用于流体模具的模制支撑件）并且EMC被用于模制过程的示例中，所得到的无缝共面多模块打印杆可以包括支撑任何数量的流体模具的连续模制的均匀EMC基底。

上文描述了并在附图中图示了本公开的具体示例和应用。然而，应当理解，可以对上面详述的精确构造和部件进行许多调整和修改。在某些情况下，没有详细示出或描述众所周知的特征、结构或操作。此外，所描述的特征、结构或操作可以以任何合适的方式组合。还应当理解，本文的附图中一般描述和图示的示例的部件可以以各种各样不同的构造来布置和设计。因此，所有可行的示例的排列和组合都是所考虑的。

在上面的描述中，出于简化公开的目的，多个特征有时被一起组合在单个示例、图或其描述中。然而，如以下权利要求所反映的，发明方面在于少于任何单个前述公开示例的所有特征的组合。因此，权利要求由此被明确地结合到本详细描述中，每个权利要求作为单独的示例独立存在。本公开包括独立权利要求及其从属权利要求的所有排列和组合。

Claims (15)

1.一种模制系统，包括：

下模腔，用于接收模块化流体喷射子组件，每个模块化流体喷射子组件包括对应的支撑多个流体模具的基底，其中，模块化流体喷射子组件被对准，使得每个模块化流体喷射子组件的基底的上表面与相邻模块化流体喷射子组件的基底的上表面共面；

与所述模块化流体喷射子组件的所述基底的共面上表面平面对准的上模腔；

流道，用于在两个相邻的模块化流体喷射子组件之间的接缝附近、在所述下模腔和所述上模腔之间输送模具材料；和

将所述模具材料递送到流道中以填充所述相邻模块化流体喷射子组件之间的接缝的递送装置，

其中，所述上模腔约束所递送的模具材料与所述模块化流体喷射子组件的基底的上表面共面。

2.根据权利要求1所述的模制系统，其中，所述模块化流体喷射子组件中的每一者包括具有两行流体模具的S形模块流体喷射子组件，所述两行流体模具以S形构造彼此偏移。

3.根据权利要求2所述的模制系统，其中，每个流体模具包括热喷墨(TIJ)流体模具。

4.根据权利要求2所述的模制系统，其中，每个流体模具包括压电喷墨(PIJ)流体模具。

5.根据权利要求1所述的模制系统，其中，所述模具材料包括环氧模制化合物(EMC)，其热膨胀系数(CTE)等于所述模块化流体喷射子组件的基底的热膨胀系数，并且其中，所述递送装置包括转移模具载体，以便于环氧模制化合物(EMC)流入所述流道中。

6.根据权利要求1所述的模制系统，其中，模具材料包括热膨胀系数(CTE)近似所述模块化流体喷射子组件的基底的热膨胀系数的热塑性塑料，并且

其中，所述递送装置包括将热塑性塑料注射到所述流道中的注射模具装置。

7.根据权利要求1所述的模制系统，其中，所述下模腔和所述上模腔的尺寸适于接收三个模块化流体喷射子组件，并且其中，所述流道具有：

第一支腿，用于将模具材料输送到第一模块化流体喷射子组件和第二模块化流体喷射子组件之间的第一接缝，以及

第二支腿，用于将模具材料输送到第二模块化流体喷射子组件和第三模块化流体喷射子组件之间的第二接缝。

8.一种制造打印杆的方法，包括：

将第一模块化流体喷射子组件与第二模块化流体喷射子组件对准，所述第一模块化流体喷射子组件包括支撑第一多个流体模具的第一基底，所述第二模块化流体喷射子组件包括支撑第二多个流体模具的第二基底，使得所述第一基底的上表面与所述第二基底的上表面共面；

将对准的第一和第二模块化流体喷射子组件定位在模具的下模腔内；

将所述模具的上模腔与所述第一和第二基底的上表面对准；和

将模具材料引导到所述下模腔和上模腔之间的流道中，以填充对准的第一和第二模块化流体喷射子组件之间的接缝，从而形成多模块打印杆，所述多模块打印杆在所述第一和第二模块化流体喷射子组件之间具有无缝、连续的平面表面。

9.根据权利要求8所述的方法，进一步包括：

将第三模块化流体喷射子组件与所述第二模块化流体喷射子组件对准，所述第三模块化流体喷射子组件包括支撑第三多个流体模具的第三基底，使得所述第三基底的上表面与所述第一和第二基底的上表面共面；

将对准的第一、第二和第三模块化流体喷射子组件定位在所述模具的下模腔内；和

将所述模具的上模腔与所述第一、第二和第三基底的上表面对准，

其中，将模具材料引导到所述流道中还包括将模具材料引导到所述下模腔和所述上模腔之间，以填充对准的第二和第三模块化流体喷射子组件之间的接缝，从而在所述第一、第二和第三模块化流体喷射子组件之间形成具有无缝连续平面的多模块打印杆。

10.根据权利要求8所述的方法，其中，所述第一和第二模块化流体喷射子组件中的每一者包括热喷墨(TIJ)流体模具阵列。

11.根据权利要求8所述的方法，其中，所述模具材料包括热膨胀系数(CTE)等于所述第一和第二模块化流体喷射子组件的基底的热膨胀系数的环氧模制化合物(EMC)，并且

其中，将所述模具材料引导到所述流道中包括转移模具过程。

12.根据权利要求8所述的方法，其中，模具材料包括热膨胀系数(CTE)近似所述第一和第二基底的热膨胀系数的热塑性塑料，以及

其中，将所述模具材料引导到所述流道中包括注射模制过程。

13.根据权利要求8所述的方法，其中，所述第一和第二模块化流体喷射子组件中的每一者包括具有两行流体模具的S形模块流体喷射子组件，所述两行流体模具以S形构造彼此偏移。

14.根据权利要求8所述的方法，其中，所述第一和第二模块化流体喷射子组件中的每一者包括相对于所述多模块打印杆的长轴线成一角度定向的流体模具。

15.一种制造模具，包括：

下模腔，用于接收

与第二模块化流体喷射子组件对准的第一模块化流体喷射子组件，其中，所述第一模块化流体喷射子组件包括支撑第一多个流体模具的第一基底，并且所述第二模块化流体喷射子组件包括支撑第二多个流体模具的第二基底，以及

与所述第二模块化流体喷射子组件对准的第三模块化流体喷射子组件，其中，所述第三模块化流体喷射子组件包括支撑第三多个流体模具的第三基底，

其中，所述第一、第二和第三模块化流体喷射子组件与所述下模腔对准，使得所述第一、第二和第三基底彼此共面；

流道的第一支腿，用于将模具材料输送到所述第一模块化流体喷射子组件和所述第二模块化流体喷射子组件之间的第一接缝中；

流道的第二支腿，用于将模具材料输送到所述第二模块化流体喷射子组件和所述第三模块化流体喷射子组件之间的第二接缝中；和

上模腔，用于保持输送的模具材料与所述第一、第二和第三基底共面。