在一些噴墨打印機(jī)中，具有寬介質(zhì)布置的打印頭(a media wide arrangement of printheads)的靜止的打印桿被用于在移動(dòng)經(jīng)過(guò)該打印頭的紙或其他打印介質(zhì)上進(jìn)行打印。在一種類型的打印桿中，細(xì)長(zhǎng)的模制塑料零件支撐打印頭并且將打印流體載送到該打印頭。

附圖說(shuō)明

圖1是示出噴墨打印機(jī)的框圖，該噴墨打印機(jī)實(shí)施打印桿結(jié)構(gòu)的一個(gè)示例。

圖2是示出打印桿結(jié)構(gòu)的示例的示意性局部截面圖，例如該打印桿結(jié)構(gòu)的示例可以被用在圖1所示的打印機(jī)中。

圖3是打印桿的端視圖，該打印桿實(shí)施打印桿結(jié)構(gòu)的一個(gè)示例，例如圖2所示的打印桿結(jié)構(gòu)。

圖4是示出安裝在打印機(jī)中的圖3的打印桿的端視圖，該端視圖示出在打印頭和打印介質(zhì)之間的第一級(jí)的Z方向間隔。

圖5是朝向露出的打印頭觀察的打印桿的透視圖，該打印桿實(shí)施打印桿結(jié)構(gòu)的一個(gè)示例。

圖6和圖7是圖5的打印桿的分解視圖。

圖8和圖9分別是示出圖5-7的打印桿中的打印桿結(jié)構(gòu)中的底架的俯視圖和仰視圖。

圖10是圖5-7的打印桿中的打印桿結(jié)構(gòu)的截面圖。

貫穿附圖，相同的附圖標(biāo)記用于標(biāo)示相同或類似的零件。

具體實(shí)施方式

制造具有模制塑料零件的打印桿的一個(gè)挑戰(zhàn)在于精確控制打印桿上的打印頭的位置，以便維持打印頭和打印介質(zhì)之間的期望的間隔和對(duì)準(zhǔn)。為了正確的對(duì)準(zhǔn)而在更長(zhǎng)的零件中控制塑料零件的尺寸并且使該零件保持平坦是更加困難的。打印桿的長(zhǎng)度對(duì)應(yīng)于打印介質(zhì)的寬度。因此，為了在更寬的介質(zhì)上進(jìn)行打印而使用更長(zhǎng)的零件增加了尺寸公差和不對(duì)準(zhǔn)的風(fēng)險(xiǎn)。

2013年8月27日提交的美國(guó)專利申請(qǐng)No.14/010,861公開(kāi)了一種打印桿結(jié)構(gòu)，該打印桿結(jié)構(gòu)被開(kāi)發(fā)成通過(guò)引入剛性底架以支撐并約束模制塑料零件來(lái)幫助改進(jìn)寬介質(zhì)打印桿的尺寸控制。在上述專利申請(qǐng)No.14/010,861描述的一個(gè)示例中，剛性金屬底架上的凸緣被機(jī)加工成平坦的并且被夾在支撐打印頭并將打印流體載送到打印頭的塑料零件之間，從而保持該零件平坦并且處于正確的位置中。然而，已經(jīng)發(fā)現(xiàn)的是，在這個(gè)三明治結(jié)構(gòu)中的凸緣在重載下能夠產(chǎn)生偏轉(zhuǎn)，從而允許打印頭偏離位置。而且，將底架凸緣夾在膠合到彼此但不膠合到凸緣的塑料零件之間在一些打印機(jī)操作狀態(tài)下不足以使該塑料零件保持平坦。打印桿上的扭轉(zhuǎn)載荷以及由此產(chǎn)生的底架的偏轉(zhuǎn)與打印桿的長(zhǎng)度的立方成比例。因此，對(duì)于在更寬的介質(zhì)上的打印(例如與A4大小的介質(zhì)(210mm寬)相比，對(duì)于在A3大小的介質(zhì)(297mm寬)上的打印)使得底架足夠剛硬以抵抗扭轉(zhuǎn)載荷是特別有挑戰(zhàn)性的。

已經(jīng)開(kāi)發(fā)出一種新的、剛硬的打印桿結(jié)構(gòu)以用于寬介質(zhì)打印。在一個(gè)示例中，底架包括諸如C形梁或I形梁的金屬梁，該金屬梁具有由連接板(web)連接的兩個(gè)凸緣。安裝打印頭的細(xì)長(zhǎng)的塑料結(jié)構(gòu)沿著經(jīng)機(jī)加工或以其他方式形成在每個(gè)凸緣的邊緣上的平面表面附接到該梁。將打印流體載送到打印頭安裝結(jié)構(gòu)的流動(dòng)結(jié)構(gòu)位于凸緣之間。流動(dòng)結(jié)構(gòu)的進(jìn)口突出通過(guò)連接板中的孔以便接收來(lái)自上游供應(yīng)系統(tǒng)的打印流體。該梁使得底架更加堅(jiān)固并且更加剛性，從而對(duì)于在更寬的介質(zhì)上的打印，即使在更長(zhǎng)底架上的更重的負(fù)載下也有助于使打印安裝結(jié)構(gòu)保持平坦。

附圖中示出的并且在本文中描述的這個(gè)及其他示例是非限制性示例。其他示例是可能的，并且在本說(shuō)明書中的任何內(nèi)容均不應(yīng)當(dāng)被解釋為限制本發(fā)明的范圍，本發(fā)明的范圍由說(shuō)明書后的權(quán)利要求書限定。

當(dāng)在本文件中使用時(shí)：“梁”意指具有由連接板連接的兩個(gè)凸緣的結(jié)構(gòu)，例如I形梁或者C形梁(C形梁也通常被稱為槽形梁)；“細(xì)長(zhǎng)的”意指零件的長(zhǎng)度大于其寬度；“室”意指被一些事物占據(jù)的或者對(duì)于一些事物而言是充足的或可用的一定范圍的空間；“打印頭”意指從一個(gè)或多個(gè)開(kāi)口分配流體的噴墨打印機(jī)或其他類型的噴墨分配器的一部分；并且“打印桿”意指保持一個(gè)或多個(gè)打印頭的結(jié)構(gòu)或裝置，該打印桿在打印期間保持靜止?！按蛴☆^”和“打印桿”不限于用噴墨進(jìn)行打印，而且還包括其他流體的噴墨式分配和/或用于除打印以外的用途。

圖1是示出具有打印桿12的噴墨打印機(jī)10的框圖，該打印桿12實(shí)施新的打印桿結(jié)構(gòu)14的一個(gè)示例，其中，底架上的梁有助于控制打印頭安裝結(jié)構(gòu)的位置和對(duì)準(zhǔn)。圖2是示出打印桿結(jié)構(gòu)14的一個(gè)示例的示意性局部截面圖。圖3是打印桿12的端視圖，打印桿12實(shí)施打印桿結(jié)構(gòu)14的一個(gè)示例，例如圖2所示的示例。圖4是示出安裝在打印機(jī)中的圖3的打印桿12的端視圖，該端視圖示出打印頭和打印介質(zhì)之間的第一級(jí)的Z方向間隔。

首先參照?qǐng)D1，打印機(jī)10包括跨過(guò)打印介質(zhì)16的寬度的打印桿12，與打印桿12相關(guān)聯(lián)的流動(dòng)調(diào)節(jié)器18，介質(zhì)輸送機(jī)構(gòu)20，打印流體供應(yīng)源22，以及打印機(jī)控制器24。圖1中的打印桿12包括用于將墨或其他打印流體噴射在一張紙或一卷連續(xù)的紙或其他打印介質(zhì)16上的多個(gè)打印頭26的布置。每個(gè)打印頭26電連接到打印機(jī)控制器24，并且通過(guò)流動(dòng)調(diào)節(jié)器18以及打印桿12上的流體流動(dòng)結(jié)構(gòu)28和打印頭安裝結(jié)構(gòu)30流體連接到一個(gè)或多個(gè)打印流體供應(yīng)源22。圖1中的控制器24一般代表控制打印機(jī)10的操作元件所需的程序、(多個(gè))處理器和相關(guān)聯(lián)的存儲(chǔ)器，以及電子電路和部件。在操作中，打印機(jī)控制器24以適當(dāng)?shù)捻樞蜻x擇性地給打印頭26或一組打印頭26中的分配元件供能，以便以對(duì)應(yīng)于所期望的打印圖像的圖案將打印流體分配在介質(zhì)16上。

現(xiàn)在還參照?qǐng)D2-4，打印桿結(jié)構(gòu)14包括底架32，底架32具有梁34，梁34支撐流動(dòng)結(jié)構(gòu)28和打印頭安裝結(jié)構(gòu)30。如由圖2中的簡(jiǎn)化的流動(dòng)路徑36大體上示出的，流體通過(guò)流動(dòng)結(jié)構(gòu)28和安裝結(jié)構(gòu)30從供應(yīng)源22和流動(dòng)調(diào)節(jié)器18流動(dòng)到打印頭26。在圖1所示的示例中，流動(dòng)結(jié)構(gòu)28和安裝結(jié)構(gòu)30是分開(kāi)的零件。在圖2所示的示例中，流動(dòng)結(jié)構(gòu)28和安裝結(jié)構(gòu)30整合成單個(gè)零件，該單個(gè)零件包括流動(dòng)路徑36的進(jìn)口38，進(jìn)口38突出通過(guò)梁34的連接板41中的孔40。

罩42沿著打印桿12的底部延伸，從而覆蓋結(jié)構(gòu)30和打印頭26的露出部分，同時(shí)使每個(gè)打印頭26的面露出以用于分配墨。打印頭安裝結(jié)構(gòu)30附接到平面表面44、46，該平面表面44、46經(jīng)機(jī)加工或以其他方式形成在梁34的每個(gè)凸緣52、54的邊緣48、50上。平面表面44、46位于與底架32上的由參考表面56A、56B、56C限定的平面相平行的平面。參考表面56A、56B、56C建立用于將打印桿12安裝在打印機(jī)10中的三個(gè)接觸點(diǎn)，這三個(gè)接觸點(diǎn)形成第一級(jí)的Z方向基準(zhǔn)58以便在打印期間有助于維持打印頭26和打印介質(zhì)16之間的期望間隔。

具體參照?qǐng)D4，打印介質(zhì)16在介質(zhì)輸送輥?zhàn)?4、66的促使下移動(dòng)通過(guò)打印頭26和壓板(platen)62之間的打印區(qū)域60。Z向基準(zhǔn)接觸表面56A-56C鄰接打印機(jī)底架上的配合表面(未示出)，以便當(dāng)打印桿12安裝在打印機(jī)10中時(shí)在打印頭26和壓板62之間建立正確的Z方向間隔，并且由此在打印期間有助于在打印頭62和打印介質(zhì)16之間建立正確的間隔。三個(gè)Z向基準(zhǔn)接觸表面中僅有兩個(gè)在圖4中可見(jiàn)?？梢允褂昧鶄€(gè)接觸點(diǎn)來(lái)正確地定位打印桿12并且在六個(gè)運(yùn)動(dòng)自由度中完全約束打印桿12。例如，如下面參考圖5-10所描述的，三個(gè)接觸點(diǎn)56A、56B、56C形成第一級(jí)的Z向基準(zhǔn)58(圖5和圖6)，兩個(gè)接觸點(diǎn)68A、68B形成第二級(jí)的Y向基準(zhǔn)70(圖5)，并且一個(gè)接觸點(diǎn)72形成第三級(jí)的X向基準(zhǔn)74(圖5)。三個(gè)第一級(jí)的Z向基準(zhǔn)接觸點(diǎn)56A-56C阻止沿Z方向的平移以及繞X和Y軸的轉(zhuǎn)動(dòng)。兩個(gè)第二級(jí)的Y向基準(zhǔn)點(diǎn)68A和68B阻止沿Y方向的平移以及繞Z軸的轉(zhuǎn)動(dòng)。單個(gè)第三級(jí)的X向基準(zhǔn)接觸點(diǎn)72阻止沿X方向的平移。

現(xiàn)在參考圖5-10所示的打印桿12的示例，打印頭安裝結(jié)構(gòu)30包括槽76，槽76將打印流體從流動(dòng)結(jié)構(gòu)28中的一系列對(duì)應(yīng)管道78載送到每個(gè)打印頭26。在該示例中，十四個(gè)打印頭26大體上布置成以交錯(cuò)式構(gòu)造首尾相連地橫跨打印桿，其中，每個(gè)打印頭如鄰近的打印頭部分重疊。安裝結(jié)構(gòu)30可以包括四組槽76來(lái)將打印流體載送到每個(gè)打印頭26，從而例如用C(青)、M(品紅)、Y(黃)和K(黑)墨進(jìn)行打印。如圖6所示，結(jié)構(gòu)30中的每組槽76由結(jié)構(gòu)30的下游面82上的安裝表面80環(huán)繞以用于安裝打印頭26。

在所示示例中，流動(dòng)結(jié)構(gòu)28被構(gòu)造為兩個(gè)分立的部分：上游流動(dòng)結(jié)構(gòu)84和下游流動(dòng)結(jié)構(gòu)86。而且，在該示例中，如在圖10中最清楚可見(jiàn)，底架梁34被構(gòu)造為C形梁，該C形梁形成由凸緣52、54和連接板41限定的倒置的桶狀體(tub)88。替代地，梁34的內(nèi)部可能被特征化為具有U形橫截面的室88，其中，壁和頂板分別由凸緣52、54和連接板41形成，并且底板由打印頭安裝結(jié)構(gòu)30形成。流動(dòng)結(jié)構(gòu)84和86定位在桶狀體88中。打印頭安裝結(jié)構(gòu)30附接到平面對(duì)準(zhǔn)表面44、46，平面對(duì)準(zhǔn)表面44、46沿著桶狀體88的外部周界90在每個(gè)凸緣52、54的邊緣48、50上延伸。如圖6和圖9所示，對(duì)準(zhǔn)表面44、46可以圍繞桶狀體88的每個(gè)端部延伸以便限定閉合的周界90。

在一個(gè)示例中，包括梁34的底架32是鋁，并且流動(dòng)結(jié)構(gòu)84、86和打印頭安裝結(jié)構(gòu)30是模制塑料?；鶞?zhǔn)接觸塊72、68A、68B以及56A-56C可以被機(jī)加工到鑄鋁底架32上從而限定X向基準(zhǔn)74、Y向基準(zhǔn)70和Z向基準(zhǔn)58。每個(gè)對(duì)準(zhǔn)表面44、46可以在X-Y平面中被機(jī)加工到每個(gè)凸緣52、54的對(duì)應(yīng)邊緣48、50上，該X-Y平面平行于由Z向基準(zhǔn)接觸塊56A-56C限定的X-Y平面。雖然其他適合的材料和工藝可以被用于底架32(并且特別地梁34)，但是由于鋁易于精密機(jī)加工，具有足夠剛度以承受預(yù)期載荷，并且鑄造和機(jī)加工相對(duì)便宜，所以預(yù)期的是經(jīng)機(jī)加工的鋁對(duì)于許多實(shí)施方式而言將是期望的?？梢允褂萌魏芜m合的緊固件來(lái)使打印頭安裝基底30抵靠平面對(duì)準(zhǔn)表面44、46保持平坦，例如，包括使用粘合劑或者諸如圖6和圖7所示的螺紋件的機(jī)械緊固件?？梢允褂萌魏芜m合的緊固件將流動(dòng)結(jié)構(gòu)84和86附接到彼此，并且將流動(dòng)結(jié)構(gòu)86附接到打印頭安裝結(jié)構(gòu)30，例如，包括使用圖10所示的粘合劑96。

相比于同等大小的無(wú)梁底架(諸如專利申請(qǐng)No.14/010,861中所示出的底架)，梁底架32將是大體上具有更大剛度的。因此，打印桿可以更長(zhǎng)以用于在更寬的介質(zhì)上進(jìn)行打印，同時(shí)維持可接受的偏轉(zhuǎn)度，從而即使在更長(zhǎng)的底架上的更重的載荷下也有助于使打印頭安裝結(jié)構(gòu)保持平坦。

當(dāng)在權(quán)利要求中使用時(shí)，“一”和“一種”意指一個(gè)或多個(gè)。

在附圖中示出并且在上面描述的示例示出了本發(fā)明，但是不對(duì)本發(fā)明進(jìn)行限制。在不偏離由下列權(quán)利要求限定的本發(fā)明的精神和范圍的情況下，可以得出其他的形式、細(xì)節(jié)和示例。