TWI712509B - 具有伸展和縮回經過維護模組之列印頭的印表機 - Google Patents

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大衛 柏克
比利 希
吉伯特 艾勒瑪納
克里斯多福 希伯德
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愛爾蘭商滿捷特科技公司
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Abstract

印表機包括：媒體支撐件，界定媒體饋送路徑；及頁寬列印單元，用於列印至沿著該媒體饋送路徑所饋送的媒體上。該列印單元包括：維護底架，固定地定位在該媒體饋送路徑之上，該維護底架具有固定地安裝至其上的維護模組；列印棒底架，可運動地安裝在該維護底架上，該列印棒底架包括具有列印頭之列印模組；及舉起機件，用於在維護位置與列印位置之間相對該維護底架升高及降低該列印棒底架。該列印頭分別於該列印及維護位置中伸展及縮回經過藉由該維護模組所界定的空間。

Description

具有伸展和縮回經過維護模組之列印頭的印表機
本發明有關模組化印表機。其已被開發用於滿足具有多數個列印模組的數位噴墨印刷機之需求，其需要規律的列印頭替換、列印頭維護、及可靠之電力供給、基準面、及至每一列印頭的墨水。
採用Memjet®技術之噴墨印表機係市售用於許多不同的列印格式，包括小型辦公室(“SOHO”)印表機、標籤印表機、及寬格式印表機。Memjet®印表機典型包含一或多個固定式噴墨列印頭卡匣，其係使用者可替換的。譬如，SOHO印表機包含單一個使用者可替換之多色列印頭卡匣，高速標籤印表機包含複數個沿著媒體饋送方向對齊的使用者可替換之單色列印頭卡匣，且寬格式印表機包含複數個呈交錯式重疊配置的使用者可替換之列印頭卡匣，以便橫跨越過寬格式頁寬。
用於商業以卷紙為基礎的列印，不同顧客具有不同列 印需求(例如列印寬度、列印速率、墨水彩色之數目)。因此，其想要的是對顧客提供該彈性，以設計列印系統適合其特別需要。商業頁寬列印系統可被考慮為NxM二維列印頭陣列，具有越過該媒體路徑之N個重疊列印頭及沿著該媒體饋送方向的M個對齊列印頭。以模組化、具成本效益之設計對顧客提供該彈性來選擇NxM陣列中的列印頭之尺寸及數目，將對商業數位列印市場的更寬廣範圍提供增長，該市場傳統上係藉由平版列印系統所供給。
然而，具有多數個噴墨列印頭之以卷紙為基礎的印表機呈現很多設計挑戰。用於列印頭維護，其想要的是於維護介入期間不打斷媒體之卷紙。典型地，這需要將該列印頭舉起遠離該卷紙及滑動在該列印頭下邊的維護底架，以致維護操作(例如刮擦或封蓋)能被施行(譬如，看美國8,616,678，其內容係以引用的方式併入本文中)。再者，彎曲之媒體饋送路徑係較佳用於控制在以卷紙為基礎的列印中之卷紙張力，使列印頭徑向地配置環繞該媒體路徑。模組化及可擴充的以卷紙為基礎之列印系統必需致力於維護該陣列中的每一列印頭之設計挑戰。
橫越媒體饋送路徑的寬度之固定不動列印頭之交錯式重疊配置需要使該媒體饋送方向中的列印區之長度減至最小，以便使來自重疊列印頭的列印人工製品減至最小。維護每一列印頭及使該列印區之長度減至最小的競爭需求需要小型之維護配置。
於以卷紙為基礎的印表機中，噴墨列印頭具有一有限 之壽命及需要定期的替換。其想要的是簡化列印頭之替換，以便使數位印刷機中的停機時間減至最小。
用於可擴縮性，對於待可釋放地安置在完備的模組中之每一列印頭係想要的，該模組供給墨水、電力及基準面至該列印頭。每一模組應為盡可能小巧的，以致該等模組可被堆疊在重疊配置，而不會影響該媒體饋送方向中之列印區的長度。再者，生熱電子零組件需要被冷卻及保護免遭墨霧。
於第一態樣中，提供有印表機，包含：媒體支撐件，界定媒體饋送路徑；及頁寬列印單元，用於列印至沿著該媒體饋送路徑所饋送的媒體上，該列印單元包含：維護底架，固定地定位在該媒體饋送路徑之上，該維護底架具有固定地安裝至其上的維護模組；列印棒底架，可運動地安裝在該維護底架上，該列印棒底架包含具有列印頭之列印模組；及舉起機件，用於在維護位置與列印位置之間相對該維護底架升高及降低該列印棒底架，其中該列印頭分別於該列印及維護位置中伸展及縮回經過藉由該維護模組所界定的空間。
根據該第一態樣之印表機將該列印棒底架有利地定位在固定式維護底架上。此配置使該列印棒底架及維護零組 件於列印頭維護期間的必需運動減至最小，使該印表機之覆蓋區減至最小及以每一維護介入來消除用於對齊笨重的列印棒及維護底架的需求。此外，此配置係適合於彎曲之媒體饋送路徑，因為該列印棒底架的運動係相對該維護底架，其係本身固定被定位在該媒體饋送路徑之上。再者，每一列印單元係能夠藉由選擇所需的列印單元之數目完備地使顧客設計列印系統。
較佳地係，該列印棒底架包含越過該媒體路徑的寬度而呈交錯式重疊配置之複數個列印模組，且該維護底架包含對應的複數個維護模組，每一維護模組維護個別之列印頭。
較佳地係，該媒體饋送路徑大致上係拱形，其用於最佳化列印期間的卷紙張力係較佳的。如在此中所使用，該“大致上拱形”一詞包括媒體饋送路徑，其接近拱形路徑，但於嚴格之數學角度中不是拱形的。譬如，卷紙可在拱形地配置的複數個滾筒之上被拉伸。然而，於相鄰的滾筒對之間，所教導的卷紙將被建構為複數個筆直之平坦區段，其大致上界定一拱形路徑。應被了解此等配置係在該“大致上拱形”一詞的範圍內。
較佳地係，每一列印棒底架係可相對於該大致上拱形之媒體饋送路徑徑向地舉起。
在一實施例中，該維護底架的一部分界定在該列印位置中用於該列印棒底架之基準面。譬如，該列印棒底架可於該列印位置中被安坐在該維護底架的上表面上。於另一 選擇實施例中，該列印棒底架可為以該媒體支撐件之一部分當作基準面。
較佳地係，每一維護模組包含界定該開口的固定式機架，該機架容置一或多個可運動之維護零組件。
較佳地係，每一列印單元在該列印及維護位置兩者中的覆蓋區係藉由該維護底架之周邊所界定。
較佳地係，該機架係L形，具有較長的腿部及較短之腿部，其中該開口係藉由用該較長及較短的腿部所局部圍繞之空間所界定。
較佳地係，每一維護模組包含以下的至少一者：刮板及封蓋。
較佳地係，該封蓋被建構用以相對於該列印頭橫側地及與媒體饋送方向平行地運動。
較佳地係，該刮板被建構用以相對於該列印頭及垂直於媒體饋送方向縱向地運動。
較佳地係，相鄰列印頭之刮板被建構用於在相反的縱長方向中運動。
較佳地係，每一列印模組係可滑動地承納在被固定至該列印棒底架之套筒中。
較佳地係，每一列印模組包含供給模組及可替換的列印頭卡匣，該列印頭卡匣包含該列印頭。
較佳地係，該供給模組容置具有用於控制個別列印頭之印表機控制器晶片的至少一印刷電路板。
較佳地係，該供給模組包含墨水入口模組及墨水出口 模組，用於將墨水供給至該列印頭卡匣及由該列印頭卡匣承接墨水。
在相關態樣中，提供有維護複數個列印頭之方法：提供維護底架，其在相對媒體支撐件的固定式關係中被定位於媒體饋送路徑之上，該維護底架包含複數個維護模組；提供列印棒底架，其定位在該維護底架上，該列印棒底架支撐該複數個列印頭，每一列印頭具有個別的維護模組，且每一列印頭伸展經過藉由其個別之維護模組所界定的開口；相對該維護底架由列印位置舉起該列印棒底架至維護位置，使得每一列印頭係由每一開口縮回；及將每一維護模組之封蓋或刮板運動進入與個別列印頭嚙合。
於另一相關態樣中，亦提供有頁寬列印單元，用於安裝在媒體饋送路徑之上及列印至媒體上，該列印單元包含：維護底架，用於固定地安裝在該媒體饋送路徑之上，該維護底架具有固定地安裝至其上的維護模組；列印棒底架，可運動地安裝在該維護底架上，該列印棒底架包含具有列印頭之列印模組；及舉起機件，用於在維護位置與列印位置之間相對該維護底架升高及降低該列印棒底架，其中該列印頭於該列印位置中伸展經過藉由該維護模 組所界定的空間。
在第二態樣中，提供有印表機，包含：列印模組，具有用於列印至沿著媒體饋送路徑所饋送之媒體上的列印頭；及維護模組，用於維護該列印頭，該維護模組包含L形機架，具有與該列印頭之縱軸平行地伸展的較長支臂及一較短之支臂，其中：該較長支臂包括用於蓋住該列印頭的封蓋；及該較短支臂包括用於刮擦該列印頭之刮板。
有利地係，該L形維護模組提供配置及鑲嵌列印模組及維護模組的小巧機件。由於維護模組之小巧的模組化設計，上述列印單元可被以任何數目之列印模組輕易地製成。再者，藉由具有用於每一列印頭的個別維護模組，列印頭維護操作可被同步地施行，用於由多數個列印模組所組成之整個列印單元。
較佳地係，該印表機包含複數個可舉起的列印模組，每一列印模組包含個別之列印頭。
較佳地係，每一L形維護模組係局部地捲繞個別的列印模組。
較佳地係，該列印頭以交錯式重疊配置被定位橫越該媒體饋送路徑之寬度。
較佳地係，該印表機包含成一排地橫越該媒體饋送路徑對齊的複數個列印頭，其中用於該列中之第一列印頭的 L形維護模組使其較短之支臂介入於該列中的第一列印頭及第二鄰接列印頭之間。
較佳地係，該印表機包含相對該媒體饋送方向被定位在下游列印頭的上游之上游列印頭，其中用於該上游列印頭的第一L形維護模組係相對用於該下游列印頭之第二L形維護模組旋轉達180度。
較佳地係，該第一及第二L形維護模組係彼此完全相同。
較佳地係，該上游及下游列印頭係彼此相對最接近的。
較佳地係，該第一及第二L形維護模組之第一及第二封蓋被定位在個別的上游及下游列印頭之相反的上游及下游側面，且其中該第一及第二封蓋在封蓋期間於相反方向中運動朝其個別之上游及下游列印頭。
較佳地係，該第一及第二L形維護模組的第一及第二刮板被定位在個別之第一及第二列印頭的相反縱向端部，且其中該第一及第二刮板於刮擦期間在相反之縱長方向中沿著其個別的第一及第二列印頭運動。
較佳地係，該第一及第二刮板係完全相同的，且包含橫越其寬度具有第一及第二刮擦區域之一卷刮擦材料，該第一刮擦區域刮擦該第一列印頭，且該第二刮擦區域刮擦該第二列印頭。
較佳地係，該封蓋係經由複數個連接支臂連接至該L形機架之較長側壁，該封蓋與該較長側壁平行地伸展，且 其中該連接支臂相對該較長側壁橫側地運動該封蓋。
於相關態樣中，提供有刮擦一陣列呈交錯式重疊配置定位橫越一媒體饋送路徑的列印頭之方法，該方法包含以下步驟：提供用於每一列印頭的個別維護模組，每一維護模組包含用於沿著個別列印頭在垂直於媒體饋送方向之方向中縱向地刮擦的刮板；及刮擦該陣列中之一或多個列印頭，其中用於該陣列中的相鄰重疊列印頭之刮板在相反的縱長方向中刮擦其個別列印頭。
於另一相關態樣中，提供有用於維護列印頭之維護模組，該維護模組包含具有較長支臂及較短支臂的L形機架，其中：該較長支臂包括用於蓋住該列印頭之封蓋；及該較短支臂包括用於刮擦該列印頭的刮板。
較佳地係，該封蓋係經由複數個連接支臂連接至該L形機架之較長側板，該封蓋與該較長側板平行地伸展，且其中該等連接支臂相對該較長側板橫側地運動該封蓋。
較佳地係，該封蓋係可橫側地伸展至遠離該較長側板的封蓋位置，並可伸縮至該較長側板之近側的停駐位置。
該刮板包含刮板滑座，該刮板滑座係可縱向地運動及與該L形機架之較長支臂平行。
較佳地係，該刮板滑座包含一卷用於刮擦該列印頭的 刮擦材料。
較佳地係，該刮板滑座係經由至少一架空支臂連接至該L形機架的較長側板，該支臂可滑動地承納於該較長側板之導軌中。
較佳地係，該架空支臂於該列印頭的刮擦期間橋接在該封蓋之上。
於第三態樣中，提供有列印模組，包含與供給模組嚙合的列印頭卡匣，其中該供給模組包含：本體外殼電子電路系統，用於將電力及資料供給至該列印頭卡匣之列印頭；及墨水入口模組及墨水出口模組，在其相反側面毗連該本體，該墨水入口及墨水出口模組的每一個具有個別之墨水，其與該列印頭卡匣的互補入口及出口耦接部耦接嚙合。
根據該第三態樣之列印模組能夠有利地使該列印頭卡匣輕易移除及替換。
較佳地係，該墨水入口及出口模組係相對該本體可滑動地運動朝該列印頭卡匣及遠離該列印頭卡匣，用於耦接及退耦該供給模組及該列印頭卡匣。
較佳地係，該供給模組包含一或多個相對於該墨水入口及出口模組的滑動運動方向垂直地伸展之定位栓銷，每一定位栓銷係可承納於該列印頭卡匣的個別對齊開口中。
較佳地係，該等定位栓銷由夾緊板伸展，該夾緊板包含一縱向列之電接點，用於將該電力及資料供給至該列印 頭。
較佳地係，該供給模組另包含可運動的夾子(例如鉸鏈式夾子)，用於將該列印頭卡匣夾緊抵靠著該夾緊板。
較佳地係，該夾子包含緊固件，用於將該夾子可釋放地緊固至該定位栓銷及藉此將該列印頭卡匣鎖定至該供給模組。
較佳地係，該墨水入口模組具有用於承接來自墨水儲存器之墨水的入口通口，且該墨水出口模組具有用於使墨水返回至該墨水儲存器之出口通口。
較佳地係，該墨水入口模組及該墨水出口模組容置一或多個獨立地選自該群組的零組件，該群組由以下所組成：控制閥，用於控制該列印頭卡匣中之墨水壓力；墨水壓力感測器；控制器，用於接收來自該墨水壓力感測器的反饋，及控制該控制閥；空氣入口；空氣閥，被連接至該空氣入口；停止閥；流量限制器；及柔量，用於減弱墨水壓力波動。
較佳地係，該電子電路系統包含一或多個主要電路板，具有以下之至少一者：微處理器，用於將列印資料供給至藉由該列印頭卡匣所支撐的列印頭；及驅動電晶體，用於對藉由該列印頭卡匣所支撐之列印頭供給電力。
較佳地係，該供給模組包含電接點，用於與該列印頭卡匣上的互補電接點電連接。
於相關態樣中，提供有模組化印表機，包含複數個如上述之列印模組，其中每一列印模組被連接至共用的墨水儲存器。
在相關態樣中，提供有用於可替換之列印頭卡匣的供給模組，該供給模組包含：本體外殼電子電路系統，用於將電力及資料供給至該列印頭卡匣之列印頭；及墨水入口模組及墨水出口模組，在其相反側面毗連該本體，該墨水入口及墨水出口模組的每一個具有個別之墨水，其與該列印頭卡匣的互補入口及出口耦接部耦接嚙合。
當然，該列印模組之較佳態樣係同樣地可適用於在此有關的供給模組。
於相關態樣中，提供有耦接列印頭卡匣與供給模組之方法，該供給模組包含本體外殼電子電路系統，用於將電力及資料信號供給至該列印頭卡匣；及墨水入口模組及墨水出口模組，毗連該本體的任一側面，該墨水入口及出口模組之每一個具有個別的墨水耦接部，該方法包含以下步驟：相對該供給模組定位該列印頭卡匣，以便在該列印頭卡匣之每一端部對齊該供給模組之墨水入口及墨水出口耦接部與互補的入口及出口耦接部；相對該本體滑動該墨水入口模組，以便嚙合該墨水入口模組之墨水耦接部與該列印頭卡匣的互補入口耦接部； 及相對該本體滑動該墨水出口模組，以便嚙合該墨水出口模組之墨水耦接部與該列印頭卡匣的互補出口耦接部。
較佳地係，該定位步驟包含運動該列印頭卡匣朝該供給模組，使得該列印頭卡匣中之對齊開口可滑動地承接由該供給模組伸展的定位栓銷，其中該定位栓銷在垂直於該墨水入口及出口模組之滑動方向的方向中伸展。
較佳地係，該方法另包含運動夾子抵靠著該列印頭卡匣及夾緊該列印頭卡匣抵靠著夾緊板之步驟，該定位栓銷由該夾緊板伸展。
較佳地係，該方法另包含緊固該夾子抵靠著該定位栓銷以在對齊位置中鎖固至該列印頭卡匣的步驟。
於第四態樣中，提供有列印模組，包含：本體外殼第一及第二相反之印刷電路板(PCBs)，該第一及第二印刷電路板的每一個具有生熱電子零組件；空氣入口及空氣出口，被定位朝該本體之上部；空氣路徑，伸展於該空氣入口及該空氣出口之間；複數個散熱器，每一散熱器係與該等生熱零組件的其中一者熱耦合，且具有一陣列伸展進入該空氣路徑之冷卻鰭片；及噴墨列印頭，由該第一及第二印刷電路板的至少一者接收電力及列印資料，其中該噴墨列印頭被定位朝該列印模組之下部。
根據該第四態樣的列印模組有利地提供小巧配置之印 刷電路板，其享有經由空氣入口而來自相對清潔、冷空氣的冷卻，該空氣入口係相當遠離該列印頭。
較佳地係，墨滴射出之方向係與經過該空氣出口的氣流之方向相反。
較佳地係，該等生熱電子零組件被安裝在第一及第二印刷電路板的相反表面上。
較佳地係，每一散熱器包含與該等生熱電子零組件之其中一者熱接觸的基底，且其中用於每一散熱器之冷卻鰭片陣列由該基底伸展進入該空氣路徑。
較佳地係，第一散熱器包含與該第一印刷電路板的第一生熱電子零組件熱接觸之第一基底，且第一冷卻鰭片由該第一基底伸展進入該空氣路徑；及第二散熱器包含與該第二印刷電路板的第二生熱電子零組件熱接觸之第二基底，且第二冷卻鰭片由該第二基底伸展進入該空氣路徑，其中該第一及第二冷卻鰭片在相反方向中由其個別的第一及第二散熱器基底伸展。
較佳地係，該空氣路徑係藉由在空氣入口及該空氣出口之間伸展的空氣管道所界定。
較佳地係，該空氣管道隔絕該空氣路徑與該第一及第二印刷電路板。
較佳地係，該空氣管道包括用於將經過該空氣入口之氣流分成第一及第二氣流的縮口，用於分別冷卻該第一及第二陣列之冷卻鰭片。
較佳地係，該空氣管道具有被界定在其每一側面中的 至少一孔口，每一散熱器係至少局部地承納在互補之個別開口中。
較佳地係，該列印模組另包含用於產生經過該空氣路徑的氣流之風扇。
較佳地係，該風扇被定位在該空氣入口或該空氣出口。
較佳地係，該第一印刷電路板係包含一或多個驅動電晶體的電力印刷電路板，以將電力供給至該噴墨列印頭。
較佳地係，該第二印刷電路板係包含一個或諸微處理器之邏輯印刷電路板，以將列印資料供給至該噴墨列印頭。
較佳地係，該第一及第二印刷電路板係經由一或多個電連接器連接。
較佳地係，該列印模組包含與可替換的列印頭卡匣嚙合之供給模組，該供給模組包含該本體，且該列印頭卡匣包含該噴墨列印頭。
於第五態樣中，提供有列印頭封蓋系統，包含：固定板；第一及第二滑動器，可沿著該固定板滑動地運動；安裝托架，具有被安裝在其上面的封蓋；及第一與第二支臂，互連該安裝托架及該個別之第一及第二滑動器，其中該第一及第二滑動器之運動朝彼此造成該封蓋的 橫側運動遠離該固定板，且該第一及第二滑動器之運動遠離彼此造成該封蓋的橫側運動朝該固定板。
根據該第五態樣之封蓋系統提供該封蓋的穩定運動，其維持該封蓋相對於該固定板之平行定向。
較佳地係，該第一支臂具有鉸鏈式連接至該第一滑動器的近側端及鉸鏈式連接至該安裝托架之相反遠側端，且其中該第二支臂具有鉸鏈式連接至該第二滑動器的近側端及鉸鏈式連接至該經安裝之托架的相反遠側端。
較佳地係，該第一及第二支臂之個別遠側端係經由互相配接的齒輪互相嚙合。
較佳地係，該第一及第二滑動器之每一者係可滑動地安裝在被附接至該固定板的導引桿上。
較佳地係，該封蓋系統另包含於可旋轉地安裝至該固定板的一對滑輪之間拉伸的無端皮帶，其中該第一滑動器係與該皮帶之上部嚙合，且該第二滑動器係與該皮帶的下部嚙合，使得該皮帶之運動造成該第一及第二滑動器在相反方向中的運動。
較佳地係，該等滑輪之其中一者係運作地連接至雙向驅動馬達的驅動滑輪。
較佳地係，該封蓋係可分離地安裝在該安裝托架上。
較佳地係，該安裝托架包含用於與個別之第一及第二支臂鉸鏈式連接的第一及第二軸桿。
較佳地係，該第一及第二支臂係經由可旋轉地安裝繞著該第一及第二軸桿之互相配接的第一及第二齒輪互相嚙 合，該第一及第二齒輪係相對其個別之第一及第二支臂固定地定位。
較佳地係，該等軸桿的至少一者係排出軸桿，該排出軸桿具有一中空芯部，用於承接由該封蓋所排出之流體。
較佳地係，該封蓋包含支撐基底，具有流體地連接至該排出軸桿的排出通口。
較佳地係，可撓曲管被連接至該排出軸桿，用於承載由該封蓋離開之流體。
在第六態樣中，提供有列印頭封蓋系統，包含：安裝托架，包含固定式軸桿；蓋子組件，被安裝在該安裝托架上；及支臂，鉸鏈式連接至該軸桿，該支臂在封蓋位置及列印位置之間運動該蓋子組件，其中該軸桿係排出軸桿，用於承接由該蓋子組件排出的流體。
該第六態樣之較佳態樣係關於該第五態樣提及。
在第七態樣中，提供有列印頭維護系統，包含：維護底架，具有維護模組，該維護模組包含可橫側運動的封蓋；列印棒底架，可運動地安裝在該維護底架上，該列印棒底架包含具有列印頭之列印模組及用於該封蓋的蓋件；舉起機件，用於相對該維護底架在封蓋位置與列印位置之間升高及降低該列印棒底架；及縮回機件，用於在該封蓋位置與該列印位置之間橫側 地伸展及縮回該封蓋，其中：該列印頭係於該封蓋位置中與該封蓋嚙合；及該蓋件係在該列印位置中與該封蓋嚙合。
較佳地係，該維護模組包含固定板，該封蓋經由一或多個支臂被連接至該固定板，且其中該封蓋係可經由該等支臂的運動相對該固定板橫側地運動。
較佳地係，該蓋件係相對地定位高於該列印棒底架上之列印頭。
較佳地係，該列印棒底架係於該維護位置中相對該維護底架升高。
較佳地係，該蓋件係與該列印頭平行。
較佳地係，該封蓋係在該封蓋位置中相對該固定板伸展及於該列印位置中相對該固定板縮回。
較佳地係，其中該封蓋包含周邊密封部，且該蓋件具有足以與該周邊密封部密封地嚙合的長度。
較佳地係，該蓋件包含密封板，用於與該周邊密封部密封嚙合。
較佳地係，該蓋件被固定地附接至該列印棒底架之一部分。
在第八態樣中，提供有用於安裝在媒體饋送路徑之上及列印至媒體上的頁寬列印單元，該列印單元包含：列印模組，具有列印頭；維護模組，具有支撐封蓋及刮板之固定式機架，該列 印模組係可相對該鎖固定式機架運動；及舉起機件，用於在維護位置與列印位置之間相對該鎖固定式機架升高及降低該列印模組，其中該固定式機架在該維護及列印位置兩者中係於相同的固定式位置中，且其中該封蓋及該刮板之每一者係可相對該固定式機架獨立地運動。
在第九態樣中，提供有模組化印表機，包含：媒體支撐件，界定媒體饋送路徑；及複數個頁寬列印單元，沿著該媒體饋送路徑的媒體饋送方向隔開，每一列印單元包含：維護底架，固定地定位在該媒體饋送路徑之上；及列印棒底架，安坐在該維護底架上，該列印棒底架支撐一或多個伸展橫越該媒體饋送路徑的寬度之列印模組，每一列印模組具有個別的列印頭，舉起機件，用於相對該維護底架升高及降低該列印棒底架，其中每一列印棒底架係可由列印位置獨立地舉起至維護位置，該列印棒底架在該列印位置中係安坐在該維護底架上，且該列印棒底架於該維護位置中係由該維護底架移開，及其中每一列印單元在該列印及維護位置兩者中之覆蓋區係藉由該維護底架的周邊所界定。
如在此中所使用，該“墨水”一詞被取為意指任何列印流體，其可被由噴墨列印頭列印。該墨水可或不能含有 著色劑。據此，該“墨水”一詞可包括傳統以染料為基礎或以顏料為基礎之墨水、紅外線墨水、固定劑(例如預塗層及結束劑)、3D列印流體與類似者等。
如在此中所使用，該“經安裝”一詞包括直接安裝及經由介入部分的間接安裝兩者。
10‧‧‧印表機
12‧‧‧媒體支撐結構
14‧‧‧滾筒
15‧‧‧列印單元
16‧‧‧卷紙
18‧‧‧氣溶膠收集器
18A‧‧‧真空管
18B‧‧‧噴嘴單元
100‧‧‧維護底架
101‧‧‧維護底架端壁
103‧‧‧維護底架側壁
110‧‧‧凹部
112‧‧‧鄰接表面
115‧‧‧維護模組
115A‧‧‧維護模組
115B‧‧‧維護模組
115C‧‧‧維護模組
117‧‧‧腿部
118A‧‧‧底板
118B‧‧‧側板
118C‧‧‧側板
119‧‧‧腿部
120‧‧‧機架
122‧‧‧刮板
123‧‧‧刮擦材料
124‧‧‧滑座
125‧‧‧高架支臂
126‧‧‧導軌
127‧‧‧無端皮帶
128‧‧‧滑座馬達
129‧‧‧皮帶驅動機件
130‧‧‧封蓋
132‧‧‧鉸接式支臂
140‧‧‧剪裁機件
142‧‧‧滑動器
142A‧‧‧滑動器
142B‧‧‧滑動器
144‧‧‧導引桿
145‧‧‧無端皮帶
145A‧‧‧皮帶部份
145B‧‧‧皮帶部份
146‧‧‧支臂
146A‧‧‧支臂
146B‧‧‧支臂
147‧‧‧滑輪
147A‧‧‧驅動滑輪
147B‧‧‧惰輪
148‧‧‧驅動馬達
149A‧‧‧軸桿
149B‧‧‧軸桿
150‧‧‧安裝托架
150A‧‧‧下托架部件
150B‧‧‧上安裝部件
152A‧‧‧齒輪
152B‧‧‧齒輪
154A‧‧‧卡爪突出部份
154B‧‧‧卡爪突出部份
170‧‧‧蓋子組件
172‧‧‧基底
174‧‧‧蓋子支撐件
176‧‧‧周邊密封蓋子
177‧‧‧對齊/基準面部件
178‧‧‧吸收性材料
180‧‧‧凸耳
182‧‧‧緊固件
184‧‧‧對齊栓銷
185‧‧‧對齊開口
186‧‧‧腿部
187‧‧‧腿部
188‧‧‧壓縮彈簧
190‧‧‧排出通口
191‧‧‧連接器
192‧‧‧入口端部
193‧‧‧排出出口
194‧‧‧排出管
200‧‧‧列印棒底架
201‧‧‧列印棒底架端壁
202‧‧‧舉起機件
203‧‧‧列印棒底架側壁
204‧‧‧舉起外殼
206‧‧‧舉起桿
208‧‧‧反應板
209‧‧‧罩蓋
210‧‧‧舌片
215‧‧‧列印模組
215A‧‧‧列印模組
215B‧‧‧列印模組
215C‧‧‧列印模組
216‧‧‧列印頭
217‧‧‧內部孔腔
218‧‧‧套筒
219‧‧‧電纜盤
250‧‧‧供給模組
252‧‧‧列印頭卡匣
254‧‧‧本體
255‧‧‧把手
256‧‧‧墨水入口模組
257‧‧‧墨水耦接部
258‧‧‧墨水出口模組
259‧‧‧墨水耦接部
261‧‧‧入口耦接部
263‧‧‧出口耦接部
265‧‧‧按鈕
266‧‧‧夾緊板
267‧‧‧電接點
268‧‧‧定位栓銷
270‧‧‧開口
271‧‧‧鉸鏈
272‧‧‧緊固件
274‧‧‧入口通口
275‧‧‧入口管線
276‧‧‧出口通口
277‧‧‧出口管線
278‧‧‧印刷電路板
279‧‧‧控制閥
281‧‧‧印刷電路板
282‧‧‧印刷電路板
283‧‧‧輸入通口
284‧‧‧輸入引線
285‧‧‧連接器
286‧‧‧空氣管道
287‧‧‧空氣入口
288‧‧‧空氣出口
289‧‧‧風扇
290‧‧‧散熱器
291‧‧‧第一基底
292‧‧‧微處理器
293‧‧‧冷卻鰭片
294‧‧‧散熱器
295‧‧‧第二基底
296‧‧‧冷卻鰭片
297‧‧‧第一孔口
298‧‧‧收縮部
299‧‧‧連接器
本發明之實施例現在將只參考所附圖面當作範例被敘述，其中：圖1係根據本發明的印表機之立體圖；圖2係圖1所示具有單一列印單元的印表機於維護位置中之立體圖；圖3係個別列印單元在列印位置中的前面立體圖；圖4係該列印單元於維護位置中之後方立體圖；圖5係該列印單元的端部在維護位置中之前面放大立體圖；圖6係該列印單元於列印位置中的底部立體圖；圖7係在維護位置中之列印的底部立體圖，而使一列印頭被刮擦；圖8係該列印單元之前面立體圖，而使一列印模組被移除；圖9係維護模組於列印頭刮擦期間的頂部立體圖；圖10係維護模組在列印頭封蓋期間之頂部立體圖；圖11係另一選擇的維護模組於列印頭封蓋期間之頂 部立體圖；圖12係另一選擇的維護模組在列印期間之頂部立體圖；圖13係用於控制封蓋的橫側運動之剪裁機件的頂部立體圖；圖14係具有安裝托架之剪裁機件的頂部立體圖；圖15係該剪裁機件之底部立體圖；圖16係該剪裁機件的互相配接齒輪之放大視圖；圖17係蓋子組件的頂部立體圖；圖18係該蓋子組件之底部立體圖；圖19係該蓋子組件的一端部之放大視圖；圖20係流體排出軸桿的切開立體圖；圖21係列印棒底架及封蓋之底部立體圖；圖22係與罩蓋對齊及嚙合的封蓋之放大視圖；圖23係由該罩蓋偏置的封蓋之底部立體圖；圖24係列印模組的前面立體圖；圖25係圖23中所示列印模組之前面立體圖，而使列印卡匣由供給模組脫開；圖26顯示墨水入口模組，而使蓋件被移除；圖27係印刷電路板配置的立體圖；圖28係圖26中所示印刷電路板配置之立體截面視圖；圖29係空氣管道及第二印刷電路板的立體圖；圖30係該第二印刷電路板之立體圖；及 圖31係該第一印刷電路板的立體圖。
模組化列印系統
參考圖1，顯示有根據本發明之印表機10。該印表機10被建構供使用當作以卷紙為基礎的列印系統、諸如數位噴墨印刷機。該印表機包含媒體支撐結構12，包含一系列滾筒14，其界定用於列印媒體之卷紙16的拱形媒體饋送路徑。該卷紙16可被由輸入滾筒供給，且使用以卷紙餵入機件(未示出)捲繞至輸出滾筒上，如在該技藝中所習知。
該印表機10包含沿著該媒體饋送路徑對齊之四個頁寬列印單元15。每一列印單元15伸展橫越該媒體饋送路徑的全寬，且被建構用於在一次通過中列印至列印媒體之卷紙16上。典型地，每一列印單元15被建構用於列印單一顏色的墨水。在圖1中所顯示之配置中，每一列印單元15列印用於全色列印的青綠色、洋紅色、黃色及黑色墨水之其中一者。然而，應了解一或多個列印單元15的其他配置係在本發明之範圍內。譬如，額外的列印單元15可被採用於列印一點彩(例如橙色)或固定劑，或更少之列印單元可被採用於單色列印。
每一列印單元15包含固定地定位在該媒體饋送路徑之上的維護底架100、及安坐在該維護底架上之列印棒底架200。每一列印單元15可額外地包含被定位在該列印 棒底架200下游的浮質收集器18，用於收集在高速列印期間所產生之墨霧及其他微粒。另一選擇係，該浮質收集器18可被安裝在與該列印單元15分開的印表機10中。每一浮質收集器18可被模組化，以能夠使不同長度之浮質收集器被輕易地製成。譬如，該浮質收集器18可包含修長真空管18A及複數個開槽進入該真空管的模組化噴嘴單元18B(看圖6)。
現在參考圖2，每一列印棒底架200係由其個別之維護底架100獨立地舉起。只一列印棒底架200係在圖2中舉起，雖然其將被了解用於施行列印頭維護之目的，超過一個或所有列印棒底架200可被舉起。使該列印棒底架200安坐在該維護底架100上，該列印單元15被建構於列印位置中，用於列印在該卷紙16上；且使該列印棒底架200由該維護底架100移開，該列印單元15被建構於過渡位置或在維護位置中，用於施行列印頭維護操作(例如刮擦或封蓋)。大致上，當由該列印位置過渡至該維護位置及反之亦然時，該列印棒底架200被升高至其最高的過渡位置。
既然該媒體饋送路徑係大致上拱形，且每一維護底架100係相對該媒體支撐件12固定，每一列印棒底架200當由其個別之維護底架舉起時由該拱形媒體饋送路徑徑向地往外運動。
圖3及4分別顯示在該列印及維護位置中的個別列印單元15。該浮質收集器18已為簡明起見在圖4中被移 去。
該列印棒底架200包含經由一對縱向列印棒底架側壁203所連接之一對列印棒底架端壁201，其一起形成用於安裝各種列印棒零組件的堅硬底架。同樣地，該維護底架100包含經由一對縱向維護底架側壁103所連接之一對維護底架端壁101，其一起形成用於安裝各種維護零組件的堅硬底架。該維護底架100係大致上比該列印棒底架200更寬。
如在圖4中所最佳顯示，電纜盤219被附接至該列印棒底架200之一側壁，用於支撐多束電纜(未示出)及流體管(未示出)。
該列印棒底架200係可由於一對舉起機件202而舉起，該對舉起機件分別被定位在該列印單元15的每一端部。每一舉起機件202包含被安裝在該列印棒底架200之個別端壁201上的舉起外殼204及一對舉起桿206，該對舉起桿係可由該舉起外殼伸展及縮回。該等舉起桿206係與由該維護底架100之每一端壁101伸展的固定式反應板208嚙合。由圖3及4，其將被輕易地了解該舉起桿之206由該舉起外殼204伸展將該列印棒底架200舉起遠離該維護底架100並進入該維護位置；且該等舉起桿206的縮回進入該舉起外殼204將該列印棒底架200降低至該維護底架100上。任何合適之機件可被採用於該等舉起桿206、例如齒條及小齒輪機件、氣壓機件等的伸展及縮回。
參考圖4及5，該維護底架100及列印棒底架200分別具有互補之上表面及下表面，其能夠使該列印棒底架於圖3所示列印位置中安坐在該維護底架中。尤其是，且現在參考圖5，該列印棒底架200的每一端壁201往下突出之舌片210被建構用於當該列印棒底架被降低進入該列印位置時，嚙合在該維護底架100的端壁101中所界定之互補凹部110中。該凹部110具有鄰接表面112，其當該舌片210與該鄰接表面嚙合時界定用於該列印棒底架200的基準面。因此，相對該媒體支撐件12被固定之維護底架100提供用於該列印棒底架的基準面，用於在該列印位置中控制該筆紙間距(PPS)。其將被了解其他基準面配置係亦在本發明之範圍內。譬如，該列印棒底架200可為當作基準面抵靠著該媒體支撐件12的固定式部分。
如在圖3及6中所最佳顯示，該列印棒底架200支撐列印模組215之模組化陣列，其被定位於交錯式重疊配置中，以伸展橫越該媒體饋送路徑的全寬。在所示實施例中，該列印棒底架200支撐三個列印模組215A、215B及215C，雖然其將被了解該列印棒底架可具有任何數目之列印模組215，視待列印媒體的寬度而定。每一列印模組215包含用於列印至列印媒體之個別噴墨列印頭216，且每一列印頭216可為由多數個列印頭晶片所組成，如在該技藝中所習知。
該列印模組215被安裝在該列印棒底架200中，以便於該列印位置中伸展經過藉由該維護底架100所界定的內 部孔腔217。據此，在該列印位置中，每一列印頭216離該列印媒體被定位於合適之間距，且多少在該維護底架100的下表面下方突出。
參考圖8，每一列印模組215係可滑動地承納在固定地安裝在該列印棒底架200上之個別套筒218中。每一套筒218提供用於將每一列印模組215可釋放地及牢牢地安裝至該列印棒底架200的機件。據此，列印模組215可被該使用者輕易地移去，用於列印頭卡匣252之替換或整個列印模組的替換。當每一列印模組被鎖入其個別套筒218時，伸展橫越該列印棒底架200之共用基準面板(未示出)確保每一列印模組215相對該列印棒底架具有習知固定式位置。同樣地，每一列印模組215係與該套筒218的固定式基準面(未示出)嚙合。
維護模組
返回至圖6及7，該維護底架100支撐第一、第二及第三維護模組115A、115B及115C(共同地為“維護模組115”)，而每一維護模組用於個別之第一、第二及第三列印模組215A、215B及215C(共同地為“列印模組215”)的每一者。該維護模組115係固定地安裝至該維護底架100，且每一者界定一空間或開口，個別列印模組215能分別於該列印及維護位置之間經過該開口伸展及縮回。於所示實施例中，每一維護模組115具有大致上L形機架120，其被配置捲繞著其個別列印模組215的二側。 該L形機架120具有與該列印模組215之長度尺寸平行地伸展的較長腿部117、及與該列印模組之寬度尺寸平行地伸展的較短腿部119。
每一維護模組115之L形機架120能夠讓用於該呈交錯式重疊的列印模組215之維護模組有小巧的配置，其被定位在二平行列中。如在圖6中所顯示，該第三維護模組115C之較短腿部119被介入於在該相同列中對齊的鄰接第一及第三列印模組215A及215C之間。其將被了解以於該相同列中具有超過二個列印模組215的較寬列印棒，於一列中，每一鄰接對之列印模組將具有被定位在其間的維護模組之較短腿部119。
仍然參考圖6，其能被看見該第二維護模組115B係顛倒(旋轉達180度)，用於該偏置的第二列印模組215B；亦即，該第二維護模組115B之較長腿部117係相對遠離該第一及第三維護模組115A及115C的較長腿部。這允許該第二列印模組215B被放置成相對於該媒體饋送方向近接至該第一及第三列印模組215A及215C。因此，該媒體饋送方向中之列印區的寬度被減至最小，其係最佳用於維持良好之列印品質。該等維護模組115及列印模組215的小巧包裝配置能夠使用於每一列印單元15有彈性設計方式，使得大量列印模組215可為交錯橫越寬廣之媒體寬度，而仍然允許該列印單元中的每一列印頭216之有效維護。如此，每一列印單元15係以可輕易地擴展至任何列印寬度的設計而真實地模組化。
參考圖9及10，個別之維護模組115以立體圖被顯示。該維護模組115的L形機架120包含底板118A，具有由該處往上伸展之較短側板118B及較長側板118C。該較短腿部119包含該較短側板118B及該底板118A的對應部分；該較長腿部117包含該較長側板118C及該底板118A之對應部分。該L形機架120容置用於刮擦個別列印頭216的刮板122及用於封蓋該列印頭之封蓋130。
如在圖9中所顯示，該刮板122係於其起始或停駐位置中，由此該刮板被定位在該L形機架120的較短腿部119內。如在圖10中所顯示，該封蓋130係於其起始或停駐位置中，由此該封蓋被定位在L形機架120的較長腿部117內。
該刮板122係具有安裝在滑座124上之刮擦材料123(於圖11中所顯示)的型式，其沿著該列印模組215之長度縱向地運動，以刮擦該列印頭216。該滑座124係藉由一或多個高架支臂125所支撐，其係滑動地嚙合於被固定至該較長側板118C的導軌126中，且沿著該機架120之較長腿部117伸展。於圖10中，該滑座124已由其原位運動，且係部分地經過一縱向刮擦操作。其能被看見該等高架支臂125在該滑座124的刮擦運動期間於其停駐位置中橋接在該封蓋130之上。藉由雙向滑座馬達128及皮帶驅動機件129所驅動，該滑座124係藉著第一無端皮帶127所橫過。具有運送一卷刮擦材料的滑座之列印頭刮板的型式譬如被敘述於US 4,928,120中。
該封蓋130包含傳統之周邊封蓋，其經由一對鉸接式支臂132被安裝至該L形機架120的較長側板118C，藉著合適之縮回機件，該等鉸接式支臂橫側地伸展該封蓋進入藉由該列印頭216所佔有的空間及遠離該空間縮回該封蓋。於圖9中，該封蓋130被顯示在其封蓋位置中，使兩支臂132被伸展。
用於封蓋操作，該列印棒底架200係由該維護底架100移開及由列印位置升高至該過渡位置，每一封蓋130被伸展，且該列印棒底架200接著被漸漸地降低，使得該每一列印頭216係藉由其個別封蓋之周邊密封蓋子176所封蓋。該顛倒製程將該列印單元15配置退入該列印位置。
類似地，用於刮擦操作，該列印棒底架200係由該維護底架100移開，及由列印位置升高至過渡位置，且接著漸漸地降低，使得每一列印頭216係與其個別刮板122嚙合。典型地，該刮擦材料123被彈性地安裝，以當該列印棒底架200被降低時允許一寬大的容差。使該刮板122與該列印頭216嚙合，該滑座124係沿著該列印頭縱長地橫過，以由該列印頭之噴嘴表面刮擦墨水及/或碎物。圖7顯示一待藉由其個別刮板於該維護位置中所刮擦的列印頭216。
其將被了解以圖6及7中所顯示之維護模組115的配置，該顛倒之第二維護模組115B的滑座124在相反之縱向刮擦方向中運動至該第一及第二維護模組115A及115C 之滑座。既然由製造觀點對於所有維護模組115為完全相同係方便的，且既然列印頭216典型係相對於其列印模組215不對稱地定位，則該刮擦材料123之不同區域(或條片)可取決於該刮擦方向被使用於不同維護模組中。實際上，該刮擦材料123係充分寬，以能夠讓列印頭216於任一方向中刮擦。
圖11及12顯示該維護模組115的另一選擇實施例，其中該縮回機件採取用於伸展及縮回該封蓋130之剪裁機件140的形式。在此有關、相像參考數字已被使用於描述該維護模組115之每一實施例中的相像特色。
該剪裁機件140達成該封蓋130之穩定橫側運動遠離該L形機架120的較長側板118C及運動朝該較長側板118C，同時維持該封蓋相對於該列印頭216之平行定向。於圖11中，該封蓋130係於其伸展(封蓋)位置中，且於圖12中，該封蓋係於其縮回(停駐)位置中。
現在參考圖13及14，該剪裁機件140包含可滑動地安裝在導引桿144上的第一及第二滑動器142A及142B，其係固定地安裝在該L形機架120之較長側板118C上。該第一及第二滑動器142A及142B係沿著該導引桿144的縱軸於相反方向中可滑動地運動。因此，該等滑動器142A及142B運動朝向彼此或彼此遠離。
該等滑動器142A及142B之運動係藉由在一迴圈中沿著該較長側板118C伸展的第二無端皮帶145所控制。該第二無端皮帶145係於一對滑輪147(驅動滑輪147A 與惰輪147B)之間拉伸，其可旋轉地安裝至該較長側板118C，且具有垂直於該較長側板的縱軸之轉軸。該第一滑動器142A係與上皮帶部分145A嚙合，而該第二滑動器142B係與該第二無端皮帶145的下皮帶部分145B嚙合。該第二無端皮帶145係藉由操作地連接至該驅動滑輪147A之雙向封蓋驅動馬達148所驅動，其順時針方向或逆時針方向地旋轉該第二無端皮帶145。
該第一滑動器142A係鉸鏈式連接至第一支臂146A的近側端，使該第一支臂之相反遠側端鉸鏈式連接至安裝托架150。同樣地，該第二滑動器142B係鉸鏈式連接至第二支臂146B的近側端，使該第二支臂之相反遠側端鉸鏈式連接至該安裝托架150。每一支臂146被彎曲，在其個別滑動器142的近側具有肘部。於圖13及14中所示實施例中，該安裝托架150係二部件托架，具有固定至上安裝部分150B之下托架部分150A。
該安裝托架148、第一及第二支臂146A及146B、與第一及第二滑動器142A及142B一起形成該剪裁機件140，用於將該封蓋130橫側地運動朝向該較長側板118C及遠離該較長側板118C。於此實施例中，該無端皮帶145的順時針方向旋轉將該等滑動器142運動朝向彼此，且因此，橫側地伸展該封蓋130遠離該較長側板118C進入封蓋位置。該無端皮帶145之逆時針方向旋轉將該等滑動器142運動遠離彼此，且因此，橫側地縮回該封蓋130朝向該較長側板118C進入停駐位置供列印。
該等支臂146的對稱運動、及因此該封蓋130相對於該較長側板118C之平行運動係藉著相互嚙合該第一及第二支臂146A及146B的遠側端之齒輪配置所確保。現在參考圖15及16，該第一及第二支臂146A及146B的遠側端之每一者係以軸頸連接，用於承接固定至該安裝托架150的個別之第一及第二軸桿149A及149B。因此，該等支臂I46A及146B的遠側端係經由該第一及第二軸桿149A及149B鉸鏈式連接至該安裝托架150。由於與該第一齒輪嚙合之第一支臂的第一卡爪突出部分154A，第一齒輪152A係相對於該第一支臂146A繞著該第一軸桿149A可旋轉地安裝於鎖定方位中。同樣地，由於與該第二齒輪嚙合之第二支臂的第二卡爪突出部分154B，第二齒輪152B係安裝繞著該第一軸桿149B，且相對於該第二支臂146B安裝於鎖定方位中。該第一及第二齒輪152A及152B係互相配接，以便將該第一及第二支臂146A及146B之運動只限制至鏡像對稱運動。因此，該剪裁機件140提供該封蓋130的高度控制下之伸展及縮回，用於與該列印頭216對齊，而不需要笨重的撬滑台配置等、諸如於WO 2011/143699中所敘述之撬滑台配置。
參考圖17至19，蓋子組件170包含彈性地安裝至堅硬基底172的蓋子支撐件174。該封蓋130包含該蓋子支撐件174及周邊密封蓋子176，其係由用於與該列印頭216密封嚙合之順應材料(例如橡膠)所構成。對齊/基準面部件177由該蓋子支撐件174的每一端部向上伸展， 用於與套筒218的下表面上之互補基準面部件(未示出)嚙合，個別列印模組215被嵌套在其中。
當該列印頭被封蓋時，該封蓋130維持用於該列印頭216的潮濕環境。吸收性材料178之長度被縱向地定位在該周邊密封蓋子176的邊界內。該吸收性材料178可承接來自該列印頭216之氾濫墨水及/或用作集墨器，用於在封蓋期間承接由列印頭噴嘴所吐出的墨水。
該蓋子組件170被設計為該維護模組115之使用者可替換的零組件，且該堅硬之基底172被建構用於可釋放地附接至該安裝托架150。參考圖14及18，該基底172及該上安裝部分150B包含部件用於該蓋子組件170與該安裝托架150之對齊及咬扣鎖定嚙合。尤其是，一對咬扣鎖定凸耳180由該基底172往下突出，用於與該上安裝部分150B的互補咬扣鎖定緊固件182嚙合。再者，該上安裝部分150B之對齊栓銷184被建構用於與該基底172的互補對齊開口185嚙合。該等對齊栓銷184及/或互補對齊開口185可被鎖上，以確保該蓋子組件170被裝在用於每一維護模組115之正確定向中。
該蓋子支撐件174係藉著複數個互補的可滑動嚙合腿部運動朝向該基底172及遠離該基底172，該等腿部分別由該基底及蓋子支撐件向上及往下突出。於圖19之實施例中，該蓋子支撐件174的每一往下突出腿部186具有溝槽(未示出)，用於與該基底172之每一向上突出腿部187的栓銷(未示出)滑動式嚙合。然而，其將被了解該 基底172及蓋子支撐件174之任何合適的機械式嚙合可被用來提供該需要之相對運動。該蓋子支撐件174可藉著被嚙合在該蓋子支撐件及該基底之間的複數個壓縮彈簧188而彈性地偏向遠離該基底172。據此，該蓋子支撐件174係能夠當其於封蓋期間移入與該周邊密封蓋子176嚙合時漸漸地抵抗該列印頭模組215之往下力量。這樣一來，在該剪裁機件140上、及尤其是該支臂146上的機械式應變係於封蓋期間被減至最小。
短暫地回頭參考圖18，該基底172之底側包含與該吸收性材料178流體相通的排出通口190。藉由該吸收性材料178所承接之任何流體係能夠在重力及/或毛細管作用之下排出，且被輸送經過該蓋子組件170朝該排出通口190。當該蓋子組件170被裝至該安裝托架150上時，該排出通口190被建構用於對齊與流體地連接至該中空的第二軸桿149B，該第二軸桿用作排出軸桿。該排出通口190可包含無滴漏閥連接器，其只當該排出通口190被連接至該排出軸桿時允許流體流動。因此，於該蓋子組件170之替換期間的任何墨水溢出物能被減至最小。
圖20詳細地顯示經過該排出軸桿149B之流體流動路徑。流體係由該排出通口190經由安坐在該排出軸桿的入口端部192之喇叭形順應連接器191承接。流體往下流動經過該排出軸桿149B及進入排出出口193，其經由推動裝配連接而被連接至可撓曲排出管194。該排出管194被連接至真空來源，其可如所需要在吸入之下定期地由該蓋 子組件170移去流體。
為了該吸收性材料178維持其毛細管作用及維持至該排出通口190的可靠流體流動路徑，該吸收性材料將隨時保持潮濕。以顏料為基礎之墨水是尤其重要的，由此經沈澱出之乾燥顏料微粒能阻塞該吸收性材料178。當長時期列印不間斷時(亦即無維護介入)，該封蓋130可長時期被暴露至大氣，且該吸收性材料178將變乾。
現在參考圖21至23，複數個罩蓋209被固定至該列印棒底架200的側壁203之下表面。每一罩蓋209對應於個別的封蓋130，且被定位及建構用於在列印操作期間與該周邊密封蓋子176密封嚙合。據此，使該封蓋130蓋住，潮濕環境被維持在該封蓋內側，甚至當其不被使用於列印頭封蓋時。因此，該吸收性材料178隨時保持弄濕，而當必需時能夠由該封蓋有效率地排出流體。
該罩蓋209可為由任何合適之堅硬材料(例如塑膠、金屬等)所構成，且僅只呈現均勻的表面，用於與該周邊密封蓋子176密封嚙合。
雖然在圖3中看不見，使該列印單元15於列印組構中，每一封蓋130被縮回及與該列印棒底架200之個別罩蓋209嚙合。圖22顯示與其個別罩蓋209嚙合的個別封蓋130，為簡明起見使該維護底架100及列印模組被移去。當該等封蓋係於其停駐(縮回)位置時，該列印棒底架200之側壁203被適當地定位，用於該等罩蓋209與該等封蓋130的對齊。再者，於該等列印頭216之高度上 方，該等罩蓋209係在固定式位置中，如將由譬如圖4及5被輕易地了解。據此，當該列印棒底架200被降低進入其列印位置時，每一列印頭216在個別維護模組115的下表面下方突出供列印，且該等罩蓋209同時地密封抵靠著其個別之封蓋130。如於圖23中所顯示，使該列印單元15於其維護位置中(圖4)及每一封蓋130橫側地伸展進入其封蓋位置，該等封蓋係不再與該等罩蓋209對齊；反之，每一橫側伸展封蓋130係與個別列印模組215對齊，用於封蓋其列印頭216。
列印模組
該列印模組215現在將參考圖24至31被進一步詳細地敘述。最初翻至圖24及25，該列印模組215包含與可替換的列印頭卡匣252嚙合之供給模組250，其包括該列印頭216。該列印頭卡匣252可為譬如於2016年8月19日提出的受讓人之共同提出的美國臨時申請案第62/377,467號、及2016年5月2日提出之第62/330,776號中所敘述的型式，其內容係以引用的方式併入本文中。
該供給模組250包含本體254，其容置用於將電力及資料供給至該列印頭216之電子電路系統。把手255由該本體254的上部伸展，以利於使用者移除及插入該列印棒底架200之套筒218的其中一者。
該本體254係毗連被定位在該本體之相反側壁上的墨水入口模組256及墨水出口模組258。該墨水入口及墨水 出口模組之每一者具有與該列印頭卡匣252的互補入口及出口耦接部261及263嚙合之個別墨水耦接部257及259。該列印頭卡匣252經由該墨水入口模組256被供給以來自墨水運送系統(未示出)的墨水，並經由該墨水出口模組258將該墨水循環回至該墨水運送系統。
該墨水入口模組256及墨水出口模組258之每一者係可相對該本體254獨立地滑動式運動朝向及遠離該列印頭卡匣252。該墨水入口及出口模組256及258的滑動式運動能夠使該列印頭卡匣252與該供給模組250流體耦接及由該供給模組250退耦。如在圖24中所顯示，該墨水入口模組256及墨水出口模組258皆被降低，且該列印頭卡匣252係流體地耦接至該供給模組250。該墨水入口及出口模組256及258之每一者具有個別的可手動壓下按鈕265，其開啟該等模組供滑動式運動。如在圖25中所顯示，該墨水入口及出口模組256及258皆被升高，且該列印頭卡匣252係由該供給模組250流體地退耦。
仍然參考圖25，該供給模組250具有由該本體254之下部伸展的夾緊板266。該本體254之下部額外地具有一列電接點267，用於當該列印頭卡匣被耦接至該供給模組250時，經由該列印頭卡匣252上的互補列之接點(未示出)將電力及資料供給至該列印頭216。
一對定位栓銷268相對於該墨水入口及出口模組256及258的滑動式運動方向由該夾緊板266垂直地伸展。為了安裝該列印頭卡匣252，每一定位栓銷268係與該列印 頭卡匣252中所界定之互補開口270對齊及被承接在互補開口中。該列印頭卡匣252係在該定位栓銷268的方向中手動地滑動朝該夾緊板266。一旦該列印頭卡匣252係與該夾緊板266嚙合，經由鉸鏈271被連接至該本體254之鉸鏈式夾子270係往下迴轉，以夾緊該列印頭卡匣252抵靠著該夾緊板。該列印頭卡匣252藉由該鉸接式夾子270上的緊固件272被鎖定在適當位置中，其與該等定位栓銷268咬合(圖24)。最後，該墨水入口及出口模組256及258被滑動往下，以將該列印頭卡匣252流體地耦接至該供給模組250。該顛倒製程被使用於由該供給模組252移去該列印頭卡匣252。如所敘述，該手動移除及插入製程可在數分鐘內被使用者所輕易地及乾淨地施行及於數位印刷機中之停機時間具有最小損失。
該墨水供給模組256被建構用於在調節的壓力由墨水運送系統之入口管線(未示出)承接墨水。供與本發明中所採用的列印模組215有關地使用之合適墨水運送系統被敘述於2016年5月2日提出的受讓人之美國臨時申請案第62/330,785號中、標題為“用於在恆定壓力將墨水供給至多數列印頭的墨水運送系統”，其內容係以引用之方式併入本文中。該墨水入口模組256具有用於經由入口管線275承接來自墨水儲存器(未示出)的墨水之入口通口274，而該墨水出口模組258具有用於經由出口管線277使墨水返回至該墨水儲存器的出口通口276。
該墨水入口及出口模組256及258獨立地容置各種零 組件，用於在該列印頭216提供局部壓力調節、減弱墨水壓力波動、能夠使列印頭注墨及排墨操作、隔離該列印頭供運輸等。於圖26中，該墨水入口模組256被顯示，使蓋件被移除，以揭露該墨水入口模組之某些零組件。譬如，顯示有控制印刷電路板278，具有墨水壓力感測器及微處理器，其提供反饋至控制閥279，在該列印頭216用於控制局部壓力。由2016年5月2日提出的受讓人之美國臨時申請案第62/330,785號中，其內容係以引用的方式併入本文中，其將被了解這些及其他零組件可被安置於該墨水入口及出口模組256及258中。
現在翻至圖27，顯示有印刷電路板配置，其被安置在該供給模組250之本體254內。該印刷電路板配置包含第一印刷電路板281及與該第一印刷電路板相向的第二印刷電路板282，使得其個別電子零組件面朝彼此。於所示實施例中，該第一印刷電路板281係包含用於影像處理及產生列印資料之控制器晶片的邏輯印刷電路板，且該第二印刷電路板282係包含將電力供給至該列印頭216之驅動FETs的電力印刷電路板。該第一及第二印刷電路板281及282係經由電連接器299電耦接在一起。資料及電力係經由被定位在該第一印刷電路板之上部的一系列電輸入通口283接收。短暫地回頭參考圖24及25，輸入引線284經由合適之連接器285被連接至該輸入通口283。每一列印模組215的至少部分輸入引線284被連接至管理程序處理器(未示出)，其協調該印表機10之每一列印模組， 以產生列印影像的個別單色部分。
返回至圖27，該第二印刷電路板282之下部具有該列電接點267，其將資料及電力供給至該列印頭216；及該對定位栓銷268，其在該列印頭卡匣的安裝期間將該列印頭卡匣252導引至該夾緊板266上(在圖27中未示出)。
第一及第二印刷電路板281及282之相反配置有利地能夠使該列印模組215有小巧的設計，同時將驅動電子設備定位近接至該列印頭216，其用於電力傳送係有利的。另外，該相向之第一及第二印刷電路板281及282現在能夠使每一印刷電路板上的生熱電子零組件有效率地冷卻，如將參考圖28至31被說明。
空氣管道286被夾在該第一及第二印刷電路板281及282之間，且於空氣入口287及空氣出口288之間界定至少一氣流路徑，該等出入口被定位在該列印模組215的上表面。風扇289被定位於該空氣入口287，以經過該空氣管道286吸進空氣及產生氣流與使氣流離開該空氣出口288。將該空氣入口288定位在該列印模組215之上端，同時將該列印頭216定位在該列印模組的相反下端有利地分開任何藉著該列印頭由該空氣入口所產生之墨霧。因此，該空氣入口287只將相當乾淨、冷空氣吸入該空氣管道286。另外，該空氣管道286隔離該氣流路徑與該第一及第二印刷電路板281及282，以致被吸入該入口288的任何墨水浮質在敏感之電子零組件上不具有嚴重有害的影 響。
該第一及第二印刷電路板281及282之每一者含有生熱零組件，其需要藉由氣流經過該空氣管道286來冷卻。被熱耦接至該第一及第二印刷電路板281及282的個別生熱零組件之散熱器的每一者具有複數個冷卻鰭片，其由該空氣管道之相反側面伸展進入該空氣管道286的空氣路徑。
如在圖31中所示，該第一印刷電路板281具有一對第一散熱器290，每一者包含與個別之微處理器292熱接觸的第一基底291，且第一冷卻鰭片293伸展遠離該第一基底，類似地，及如在圖30中所示，該第二印刷電路板282具有包含與驅動FETs(未示出)熱接觸之第二基底295的第二散熱器294，且第二冷卻鰭片296伸展遠離該第二基底。
該第一及第二冷卻鰭片293及296被承納在該空氣管道286之側壁中所界定的個別孔口中。圖29顯示該空氣管道286之一側面中所界定的一對第一孔口297，用於承納該對第一散熱器290之冷卻鰭片293。由圖28，其能被看見該第二散熱器294的冷卻鰭片296被承納在該空氣管道286之相反側面中所界定的對應第二孔口中。
仍然參考圖28，該空氣管道286具有收縮部298，其將該空氣管道分成容納該第一及第二冷卻鰭片293及296之分開孔腔。該收縮部298具有分開來自該空氣入口287的氣流之作用，使得該第一冷卻鰭片293及該第二冷卻鰭 片296兩者大約同樣地承接該冷氣流。這譬如避免該第二冷卻鰭片296優先地承接收冷空氣及使暖氣通過至該第一組冷卻鰭片293。
藉由經過該空氣管道286在由相向印刷電路板伸展的冷卻鰭片之間分享該氣流，提供有小巧的完備列印模組215，其可橫越頁寬於相當狹窄之列印區中被配置在多數個陣列中。
當然，其將被了解本發明已只當作範例被敘述，且詳細的修改可在本發明的範圍內被作成，該範圍被界定於所附申請專利中。
10‧‧‧印表機
12‧‧‧媒體支撐結構
15‧‧‧列印單元
16‧‧‧卷紙
18‧‧‧氣溶膠收集器
100‧‧‧維護底架
200‧‧‧列印棒底架

Claims (18)

  1. 一種印表機，包含：媒體支撐件，界定媒體饋送路徑；及頁寬列印單元，用於列印至沿著該媒體饋送路徑所饋送的媒體上，該列印單元包含：維護底架，固定地定位在該媒體饋送路徑的上方，該維護底架具有固定地安裝至其上且被設置在該媒體饋送路徑之上方的維護模組；列印棒底架，可運動地安裝在該維護底架上，該列印棒底架包含列印模組，該列印模組包括列印頭，該列印頭具有兩個相對之縱向側；及舉起機件，用於在維護位置與列印位置之間相對該維護底架升高及降低該列印棒底架，其中：該維護模組包含固定式機架，該固定式機架界定一空間，該列印頭分別在列印位置和維護位置中伸展和縮回經過該空間；該固定式機架容置一或多個可運動的維護零組件；和該固定式機架只沿著該列印頭之該等縱向側之其中一者的旁邊延伸。
  2. 如申請專利範圍第1項之印表機，其中該列印棒底架包含越過該媒體路徑的寬度而呈交錯式重疊配置之複數個列印模組，且該維護底架包含對應的複數個維護模組，每一維護模組維護個別之列印頭。
  3. 如申請專利範圍第1項之印表機，包含沿著該媒體饋送路徑定位的複數個列印單元。
  4. 如申請專利範圍第1項之印表機，其中該媒體饋送路徑係大致上拱形，且每一列印棒底架係可相對於該媒體饋送路徑徑向地舉起。
  5. 如申請專利範圍第1項之印表機，其中該維護底架的上部界定在該列印位置中用於該列印棒底架之基準面。
  6. 如申請專利範圍第1項之印表機，其中該固定式機架係L形，具有較長的腿部及較短之腿部，且其中該空間係藉由用該較長及較短的腿部所局部圍繞之空間所界定。
  7. 如申請專利範圍第6項之印表機，其中每一維護模組包含以下的至少一者：刮板及封蓋。
  8. 如申請專利範圍第7項之印表機，其中該封蓋被建構用以相對於該列印頭橫側地及與媒體饋送方向平行地運動。
  9. 如申請專利範圍第7項之印表機，其中該刮板被建構用以相對於該列印頭及垂直於媒體饋送方向縱向地運動。
  10. 如申請專利範圍第9項之印表機，其中相鄰的列印頭的刮板被建構用於在相反之縱長方向中運動。
  11. 如申請專利範圍第1項之印表機，其中每一列印模組係可滑動地承納在被固定至該列印棒底架的套筒中。
  12. 如申請專利範圍第1項之印表機，其中每一列印模組包含供給模組及可替換的列印頭卡匣，該列印頭卡匣包含該列印頭。
  13. 如申請專利範圍第12項之印表機，其中該供給模組容置具有用於控制個別列印頭的印表機控制器晶片之至少一印刷電路板。
  14. 如申請專利範圍第12項之印表機，其中該供給模組包含墨水入口模組及墨水出口模組，用於將墨水供給至該列印頭卡匣及由該列印頭卡匣承接墨水。
  15. 一種維護列印頭之方法，包含以下步驟：提供維護底架，其在相對媒體支撐件的固定式關係中被定位於媒體饋送路徑之上，該維護底架包含被設置在該媒體饋送路徑之上方的維護模組；提供列印棒底架，其可運動地安裝在該維護底架上，該列印棒底架包含具有該列印頭的列印模組；相對該維護底架舉起該列印棒底架，使得該列印頭係至少局部地由藉著該維護模組所界定之空間縮回；及將該維護模組的封蓋或刮板運動進入與該列印頭對齊，其中：該維護模組包含固定式機架，該固定式機架界定一空間，該列印頭分別在列印位置和維護位置中伸展和縮回經過該空間；和該列印頭具有兩個相對之縱向側，且該固定式機架只 沿著該列印頭之該等縱向側之其中一者的旁邊延伸。
  16. 如申請專利範圍第15項之方法，另包含以下步驟：降低該列印棒底架，使得該列印頭與該封蓋或該刮板嚙合。
  17. 一種頁寬列印單元，用於安裝在媒體饋送路徑之上及列印至媒體上，該列印單元包含：維護底架，用於固定地安裝在該媒體饋送路徑的上方，該維護底架具有固定地安裝至其上且被設置在該媒體饋送路徑之上方的維護模組；列印棒底架，可運動地安裝在該維護底架上，該列印棒底架包含具有列印頭之列印模組；及舉起機件，用於在維護位置與列印位置之間相對該維護底架升高及降低該列印棒底架，其中：該維護模組包含固定式機架，該固定式機架界定一空間，該列印頭分別在列印位置和維護位置中伸展和縮回經過該空間；該固定式機架容置一或多個可運動的維護零組件；和該固定式機架只沿著該列印頭之該等縱向側之其中一者的旁邊延伸。
  18. 如申請專利範圍第17項之列印單元，其中該列印單元在該列印及維護位置兩者中的覆蓋區係藉由該維護底架之周邊所界定。
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