控制组件的制作方法

文档序号:11608669阅读:247来源:国知局
控制组件的制造方法与工艺

本发明涉及一种用于使打印装置的打印头运动的控制组件。



背景技术:

热转印打印机通常使用带墨色带(inkedribbon,又称“带(tape)”),该带墨色带在两个卷轴之间延伸。打印头运动以按压色带使其抵靠承印物(substrate),并且加热元件在打印头上选择性地激活以将墨水熔化在色带上并将墨水转印至承印物。两个卷轴旋转以传递带墨色带,以便反复地将色带的新的部分呈现给打印头,用于熔化到承印物上。

已知以两种不同的构造来操作转印打印装置。在“间歇式”打印中,在打印操作过程中使承印物和色带保持静止,同时打印头相对于承印物和色带运动。在打印操作开始时,打印头按压色带使其抵靠承印物。打印头通常按压色带和承印物使其抵靠平坦的压印部件,然后打印头相对于承印物、色带和压印部件运动以打印到承印物上。一旦打印操作完成,将打印头抬离压印部件(和承印物以及色带)。使色带和/或承印物向前,以呈现色带和/或承印物的新的部分用于接下来的打印操作。

在“连续式”打印中,基本连续地使承印物向前超过打印头。在打印头按压色带使其抵靠承印物之前,使色带加速以匹配承印物的速度。通常,在该构造中的压印部件是圆筒形的压印滚筒。在每次打印操作过程中,打印头通常保持在静止位置。

通常,需要打印头沿两个轴运动。通常,打印头必须相对于色带和/或压印部件和/或承印物沿基本侧向的方向运动,使得打印头能够在色带和承印物(以及压印部件)上定位在正确的位置。打印头还必须能够沿基本竖直的方向运动(即,朝向色带、承印物和压印部件或远离色带、承印物和压印部件运动),使得打印头能够按压色带使其抵靠承印物并且将墨水熔化到承印物上。

已知的系统通常是复杂的并且需要许多额外的部件/系统,以便实现打印头的所需运动。例如,wo2013/025749描述了用于使打印头沿两个轴运动的一对带。wo2012/05275641描述了一种在步进马达与带驱动器之间的机械联接件,其中,步进马达在一个平面内并且与在第二平面内的带驱动器结合,所述带驱动器用于使打印头运动。

本发明的实施例旨在改进现有技术中的一个或多个问题。



技术实现要素:

根据本发明的第一方面,提供一种用于使打印装置的打印头运动的控制组件,控制组件包括:驱动带组件,该驱动带组件包括:第一主轴;第二主轴,第一主轴和第二主轴界定带路径的至少一部分;第一马达,该第一马达能够操作成使第一主轴和第二主轴中的至少一个旋转;以及,驱动带,该驱动带与第一主轴和第二主轴驱动接合并且在第一主轴与第二主轴之间延伸;第一马达能够操作成导致驱动带运动。控制组件还包括:打印头运动组件,该打印头运动组件包括:第一运动组件,打印头能够支撑在第一运动组件上并且第一运动组件允许打印头沿第一轴线运动;第二运动组件,第二运动组件被构造成支撑第一运动组件,第二运送组件允许第一运动组件和打印头沿第二轴线运动;其中,打印头运动组件的至少一部分能够连接至驱动带组件,使得第一马达的操作导致打印头相对于第一运动组件的至少一部分沿第一轴线运动,并且第一马达的所述操作或一操作导致打印头相对于第二运动组件的至少一部分沿第二轴线运动。

驱动带组件可以包括第二马达,该第二马达可以能够操作成使第一主轴和第二主轴中的另一个旋转。

第一轴线和第二轴线可以彼此基本垂直。

打印头运动组件可以包括偏置构件,该偏置构件被构造成对抗打印头在至少一个方向上沿第一轴线和第二轴线中的一个的运动。偏置构件可以是螺旋弹簧。

第一运动组件可以包括一对驱动带引导件,该对驱动带引导件进一步界定带路径。可选地,驱动带引导件可以定位在第一运动组件上并且每个驱动带引导件位于打印头与第一和第二主轴中的相应一个之间。

驱动带组件还可以包括第三和第四可旋转主轴,第三和第四可旋转主轴可以进一步界定带路径。可选地,第一运动组件可以包括四个驱动带引导件,四个驱动带引导件进一步界定带路径。

靠近每个带引导件的带路径可以基本垂直于远离相应的带引导件的带路径。

驱动带可以形成连续的环。

驱动带可以包括至少两个彼此成对的部分,其中在打印头运动过程中,成对的部分中的一个延伸并且另一个成对的部分以基本相等的量缩短。驱动带可以包括至少两个成对的部分,其中在打印头运动过程中,上述两个成对的部分的运动呈镜像,使得驱动带的至少两个对应的部分延伸同时使得驱动带的至少两个对应的部分以基本相等的量缩短。

控制组件可以用于这类打印装置:该打印装置使用打印头以将墨水从色带转印到承印物上。

根据本发明的第二方面,提供一种操作根据本发明的第一方面的控制组件的方法。

该方法可以包括使第一主轴和第二主轴以基本相同的旋转速度、沿彼此相同的旋转方向旋转。

该方法可以包括使第一主轴沿一方向旋转并且使第二主轴保持基本静止。

该方法可以包括使第一主轴和第二主轴以基本相同的旋转速度、沿彼此相反的旋转方向旋转。

该方法可以包括使第一主轴和第二主轴以不同的旋转速度、沿彼此相同或相反的旋转方向旋转。

根据本发明的第三方面,提供一种打印装置,该打印装置包括根据本发明的第一方面的控制组件。打印装置可以是热转印打印机。

根据本发明的第四方面,提供一种用于使打印装置的打印头运动的控制组件,该控制组件包括:驱动带组件,该驱动带组件包括:第一主轴;第二主轴,第一主轴和第二主轴界定带路径的至少一部分;第一马达,该第一马达能够操作成使第一主轴和第二主轴中的至少一个旋转;和驱动带,该驱动带与第一主轴和第二主轴驱动接合并且在第一主轴与第二主轴之间延伸;第一马达能够操作成导致驱动带运动。控制组件还包括:打印头运动组件,该打印头运动组件包括:第一运动组件,打印头能够支撑在第一运动组件上并且第一运动组件允许打印头沿第一轴线运动;和第二运动组件,该第二运动组件被构造成支撑第一运动组件,第二运送组件允许第一运动组件和打印头沿第二轴线运动;其中,打印头运动组件的至少一部分能够连接至驱动带组件,使得马达的旋转导致打印头相对于第一和第二运动组件中的至少一个的至少一部分沿第一和第二轴线中的至少一个运动。

根据本发明的第五方面,提供一种操作根据本发明的第四方面的控制组件的方法,该方法把包括:操作第一马达使得第一主轴沿一方向旋转,其使打印头和第一运动组件能够沿着第二运动组件的至少一部分、沿第二轴线运动。

控制组件还可以包括第二马达,该第二马达能够操作成使第一和第二主轴的另一个旋转,该方法把包括:操作第一和第二马达,使得第一和第二主轴沿相同的方向旋转,并且打印头和第一运动组件的至少一部分沿着第二运动组件的一部分、沿第二轴线运动。

在操作过程中,驱动带路径中的驱动带的长度可以保持为基本恒定。

根据本发明的第六方面,提供一种操作根据本发明的第四方面的控制组件的方法,该方法把包括:沿一方向操作第一马达使得第一主轴旋转并且使第二主轴保持基本静止,使得打印头沿着第一运动组件的至少一部分、沿第一轴线运动。

在控制组件包括两个马达的情况下,该方法可以包括:操作第一和第二马达,使得第一和第二主轴沿相反的方向旋转,使得打印头沿着第一运动组件的至少一部分、沿第一轴线运动。

该方法可以包括利用第一和第二主轴的旋转来改变带路径中在主轴之间延伸和/或在一个或多个主轴与一个或多个相应的引导构件之间延伸的驱动带的长度。

在主轴之间进给到带路径中的驱动带的量基本等于从带路径送出的驱动带的量。

附图说明

现在,将参照附图,以示例的方式描述本发明的实施例。附图中:

图1示出了根据本发明的第一实施例的控制组件的正视图;

图2示出了图1的控制组件的透视图;

图3示出了根据本发明的第二实施例的控制组件的侧视图;

图4示出了图3的控制组件的透视图;

图5示出了图3和图4的控制组件的另一个透视图;

图6示出了图3至图5的控制组件的运动;和

图7示出了图3至图6的控制组件的运动。

具体实施方式

参照图1和图2,示出了用于使打印装置11的打印头12运动的控制组件10。控制组件10包括驱动带组件20和打印头运动组件40。驱动带组件20连接至打印头运动组件40,使得控制组件10能够操作成控制打印装置11的打印头12的运动。

打印装置11是这类打印装置(例如,热转印套印):其使用在马达驱动的供给卷轴和接收卷轴之间延伸的带墨色带。打印头12能够朝向承印物15运动和远离承印物15运动(即,打印头12基本往复地运动),以将带墨色带夹在打印头12和承印物15之间。将打印头12上的加热元件13加热到所需温度,以将墨水从色带熔化到承印物15上,因此可以打印出希望的图案/文字。

在“常规”取向下,带驱动器定向成使得在打印操作过程中,打印头12朝向和远离带墨色带和承印物15沿基本竖直、基本向上和向下的方向运动。本文讨论的控制组件10的部件相对于该“常规”取向描述。然而,应理解,带驱动器和控制组件10可以以许多不同的取向安装和操作,同时仍然以描述的方式工作。

驱动带组件20和打印头运动组件40安装在背板14上,背板与带驱动器11成一体。

在一些实施例中,带驱动组件20具有第一马达22,该第一马达能够操作成使第一主轴24旋转。在一些实施例中,带驱动组件20还可以具有第二马达26,该第二马达能够操作成使第二主轴28旋转。第一主轴24和第二主轴28可旋转地安装在背板14上。第一主轴24和第二主轴28基本水平地间隔开(当控制组件10在“常规”取向下)。第一主轴24和第二主轴28还在背板14上定位在基本相同的高度处。然而,应理解,存在许多可以放置主轴24、28的位置,同时主轴24、28仍能够以本文描述的方式工作。

在一些实施例中,第一主轴24和第二主轴28可以由同一马达驱动。在这种实施例中,可以使用离合器机构和/或齿轮机构和/或其他控制部件以允许第一主轴24和第二主轴28彼此独立地旋转。这意味着单个马达能够控制主轴24、28,使其能够沿彼此相同或不同的方向和/或以彼此相同或不同的速度旋转。

驱动带30在其每个端部处或朝向其每个端部(以与主轴24、28驱动接合的方式)连接至第一主轴24和第二主轴28中的一个。换言之,驱动带30的一个端部连接至第一主轴24并且驱动带30的另一个端部连接至第二主轴28。驱动带30延伸通过的路径被界定成带路径(beltpath),主轴24、28界定带路径的至少一部分。在下文中,对驱动带30的其他细节进行讨论。

打印头运动组件40包括第一运动组件42和第二运动组件44。第一运动组件42使打印头12沿第一方向和第二方向运动,第一方向和第二方向沿双箭头a所示的第一轴线定向。在该实施例中,第一轴线“a”基本竖直地延伸,因此第一运动组件42允许打印头12沿第一(即,向上)方向和第二(即,向下)方向运动,但应理解不必总是如此。

第一运动组件42包括板46、第一轨道部分48和用于引导驱动带组件20的驱动带30的两个带引导件50a、50b。在一些实施例中,第一运动组件42还包括两个偏置构件52a、52b。板46基本是平面的并且基本呈正方/长方形。应理解,在适合的情况下,可以使用其他构造和/或形状。

第一轨道部分48附接至板46并且基本沿第一和第二方向延伸,在该实施例中,这意味着第一轨道部分48基本竖直地定向(尽管不必总是如此)。

在图1所示的实施例中,打印头12由第一运动组件42支撑。打印头12安装在第一轨道部分48上,这允许打印头12相对于板46沿第一和第二方向运动。在该示例中,打印头12能够基本沿第一(即,向上)和第二(即,向下)方向(即,沿轴线a)、沿着第一轨道部分48往复运动。在所示示例中,打印头12能够与第一轨道部分48接合,并且能够沿第一和第二方向、沿着第一轨道部分48运动。在该实例中,打印头12包括连接部16,该连接部能够与第一轨道部分48接合。

连接部16能够与驱动带30接合,并且连接部16进一步界定带路径。优选地,驱动带30固定至连接部16。应理解,在该示例中,连接部16可以与打印头12成一体,例如,连接部可以是从打印头12的表面延伸的凸出部,但是驱动带30可以直接附接至(和/或接合至)打印头12或打印头运动部件40的另一部分,其中,打印头12与该部分接合和/或打印头12能够连接至该部分。

驱动带30包括在连接部16和主轴24之间延伸的第一部分30a和在连接部16和主轴28之间延伸的第二部分30b。驱动带30的两个部分30a、30b被认为是彼此成对的。

两个偏置构件52a、52b(在该实例中,螺旋弹簧)定位在第一轨道部分48的每侧上(即,一个弹簧定位在一侧上)。每个偏置构件52a、52b在其端部处,或在其端部附近附接至板46,并且在相对的端部处附接至打印头12的一部分(直接或间接地附接,例如经由连接部,或者甚至附接至额外的部分,该额外的部分附接至连接部16)。偏置构件52a、52b偏置,以对抗打印头12相对于第一轨道部分48的向下运动。例如,当沿第二方向、即沿轴线a向下(即,朝向带墨色带和承印物)驱动打印头时,偏置构件52a、52b在长度上延伸。当打印头12需要沿第一方向(即,向上远离带墨色带和承印物)运动时,偏置构件52a、52b在长度上变短(即,其施加朝向其中间位置的向上的力),并且打印头12沿第一(即,向上)的方向、沿着轨道部分48运动。应理解,偏置构件52a、52b可以放置成对抗打印头沿另一方向的运动。还应理解,可以不需要两个偏置构件52a、52b,例如可以提供一个偏置构件或者提供多于两个的偏置构件。一个或多个偏置构件应当总是布置成使其组合力作用通过第一轨道部分48的中心。

两个带引导件50a、50b(在该示例中,两个基本圆筒形的滚筒)安装在板46上,每个带引导件邻近板46的最下角。带引导件50a、50b进一步界定带路径,驱动带30围绕带引导件50a、50b中的每一个布置。

第一运动组件42的板46安装在第二运动组件44上,使得第一运动组件42的至少部分(和打印头12)被构造成相对于第二运动组件44运动。

第二运动组件44包括第二轨道部分54,第二轨道部分沿第二轴线b延伸(在该实施例中,第二轴线b基本水平并大体横向地延伸,更优选地,垂直于第一轴线a延伸)。第二轨道部分54附接至背板14。第二运动组件44允许第一运动组件42沿双箭头b表示的第二轴线运动。由于打印头12支撑在第一运动组件42上,第二运动组件48允许打印头12沿第二轴线b、沿第三(即,向左)和第四(即,向右)方向运动。

第一运动组件42的板46安装至第二轨道部分54,使得板46并且因此使得第一运动组件的、定位在板46或由板46支撑的部分能够沿第二轴线b运动。因此,打印头12(该打印头能够与安装在板46上的第一轨道部分48接合)能够相对于第二轨道部分54沿第三和第四方向(即,在“常规”取向下的向左和向右的方向)运动。

在一些实施例中,在使用中,第一马达22,以及在一些实施例中,第二马达26能够操作成使主轴24、28旋转,主轴24、28继而导致驱动带30在带路径中运动。驱动带30连接至打印头12的连接部16或与打印头12的连接部16接合,因此,当驱动带30运动时,打印头12也运动。打印头12能够相对于第一轨道部分48和第二轨道部分54中的至少一个沿第一轴线a和/或第二轴线b运动。当打印头12沿第二轴线b运动时,(如上界定的)驱动带30的部分30a、30b中的一个变短,并且一对驱动带部分30a、30b的另一部分30a、30b以基本相等的量变长。在打印头12运动过程中,一对驱动带部分30a、30b的每个部分30a、30b的长度发生基本相等且相反的改变。

更具体地,当第一马达22或者第一马达22和第二马达26彼此沿相同的旋转方向、以基本相同的旋转速度驱动主轴24、28(并且主轴24、28具有相同的直径)时,带路径中的驱动带30的长度保持基本恒定(即,在第一主轴24上的一点和第二主轴28上的对应的点之间的驱动带的长度保持恒定-点可以是相应主轴的周长上的、被通过主轴的中心点绘制的竖直线交叉的点(即,例如上止点(topdeadcentre)位置))。例如,当第一马达22或者第一马达22和第二马达26使主轴24、28沿顺时针方向(以基本相同的旋转速度)旋转时,驱动带30的至少一部分会从第一主轴24散开,并且与驱动带30的与从第一主轴24散开的那部分基本相等的部分(以基本相同的速率)卷绕到第二主轴28上。由于其导致板46沿轴线b、沿着第二轨道部分54运动(其中,打印头未直接附接至板46),该运动会导致打印头12沿第四方向、即基本水平向右的方向运动。在该示例中,驱动带30的第一部分30a延伸,并且驱动带30的第二部分30b以基本相等的量变短。

在该实施例中,卷轴外周应当大于每个轴线所需的最大运动的总和,以避免带30在主轴24、28上重叠。

同样地,如果第一主轴24和第二主轴28均以相同的旋转速度沿逆时针方向旋转,那么驱动带30的至少一部分会从第二主轴28散开,并且与驱动带30的与从第二主轴28散开的那部分基本相等的部分(以基本相同的速率)卷绕到第一主轴24上。由于其导致板46沿第三方向、沿着第二轨道部分54运动(其中,打印头未直接附接于板46),打印头12沿第三方向、即基本水平向左的方向(仍然沿轴线b)运动。换言之,当主轴24、28均以基本相同的旋转速度沿相同的方向旋转时,打印头12沿第三或第四方向运动。在该示例中,驱动带30的第一部分30a变短,并且驱动带30的第二部分30b以基本相等的量延伸。

如果第一马达22或者第一马达22和第二马达26使第一主轴24和第二主轴28沿相反的方向旋转,带路径中的在第一主轴24和第二主轴28之间的驱动带30的长度发生变化(即,在第一主轴24和第二主轴28上的对应位置之间、例如上止点位置之间的驱动带30的长度发生变化)。这导致打印头12沿着第一轨道部分48运动。例如,在具有两个马达22、26的实施例中,如果第一马达22沿逆时针方向旋转并且第二马达26沿顺时针方向旋转,驱动带30的至少一部分卷绕到第一主轴24和第二主轴28中的每一个上。这导致带路径中的在第一主轴24和第二主轴28之间的驱动带30的长度缩短。当驱动带30的至少一部分卷绕到主轴24、28上时,沿第二方向(即,向下的方向)对连接部16施加力。这导致连接部16和打印头12沿第二方向(即,向下的方向)、沿着第一轨道部分48(沿轴线a)运动。

如果第一马达22沿顺时针方向旋转并且第二马达26沿逆时针方向旋转,驱动带30的至少一部分从第一主轴24和第二主轴28散开。在主轴的周长上的对应位置(例如,在第一主轴24和第二主轴28的上止点位置)之间,带路径中的驱动带30的长度增加。在该实施例中,当带路径中的驱动带30的长度增加时,施加在连接部16上的力减小。偏置构件52a、52b变短并且动作,以相对于第一轨道组件42沿第一方向(即,向上的方向)拉动打印头12(即,对打印头12施加向上的偏置力)。

应理解,打印头12每次不限制为沿一个轴线a、b运动(即,打印头12的运动每次不限制为第一至第四方向中的一个)。控制组件10能够操作成使第一主轴24和第二主轴28以不同的旋转速度旋转,这允许打印头12同时沿基本水平和基本竖直的方向运动。

例如,如果需要打印头12向上和向右运动,那么(在图1所示的实施例中)主轴24、28均顺时针旋转,并且以比第一主轴24更慢的旋转速度驱动第二主轴28。当驱动带30的至少一部分卷绕到第二主轴28上时,通过第二主轴28的运动向右拉动打印头12,并且通过偏置构件52a、52b向上拉动打印头12,这是因为第一主轴24旋转得更快,因此相较于将驱动带30卷绕到第二主轴28,更多的驱动带30散开到带路径中。应理解,通过以不同的相对旋转速度驱动主轴24、28来控制打印头基本同时地沿两个轴线a、b运动。

控制组件10能够计算某个或每个马达22、26所需的相应的旋转速度,该旋转速度用于使打印头12相对于背板14和/或主轴24、28和/或承印物/压印部件/滚筒运动至任何希望的位置。

换言之,打印头运动组件40的一部分连接至驱动带组件20。某个或每个马达22、26的操作导致打印头12相对于第一运动组件42的一部分沿第一轴线a运动。某个或每个马达22、26的操作还被构造成导致打印头12相对于第二运动组件44的一部分沿第二轴线b运动。应理解,打印头12沿两个轴的运动不必须同时进行,但是某个或每个马达22、26必须能够操作成使打印头12沿两个轴线运动。

现在,将参照图3至图7对本发明的第二实施例进行描述。第二实施例中与已经描述的特征相同/具有相同功能的特征将以相同的附图标记加单引号表示(例如,附图标记10将变成10’)。除非有明确的相反表示,下文描述的实施例的任何特征可以与已经描述的实施例的特征组合。

控制组件10’包括驱动带组件20’和打印头运动组件40’。与上文类似地,驱动带组件20’能够与打印头运动组件40’接合和/或能够连接至打印头运动组件40’,使得控制组件10’能够操作成控制打印头12’的运动。控制组件10’的部件安装在背板14’上,背板集成到打印装置11’中。打印装置11’总体上以与上文简要描述的打印装置11相同的方式操作。

打印头运动组件40’包括第一运动组件42’和第二运动组件44’。第一运动组件42’使打印头12’能够沿第一方向和第二方向、沿第一轴线b’(在该实施例中,第一轴线b’基本水平地延伸)运动。

第一运动组件42’包括板46’、第一轨道部分48’和四个带引导件50a’、50b’、50c’、50d’(即,第一到第四带引导件)。板46’基本是平面的并且基本是细长的。应理解,板46’可以具有任何合适形状和构造。在该示例中,一对臂56a、56b在板46’的每个端部处从板46’基本垂直地向外延伸(在与板46’的其余部分相同的平面内)

第一轨道部分48’定位成基本水平的取向(当控制组件10’处于“常规”取向时)并且附接至板46’。第一轨道部分48’支撑打印头12’并且允许打印头12’相对于第一轨道部分48’沿第一轴线b’基本水平往复地运动(例如,打印头12’沿第一(即,基本向左)的方向和第二(即,基本向右)的方向沿着第一轨道部分48’运动)。

打印头12’包括连接部16’,该连接部连接至驱动带30’或与驱动带30’接合。在该示例中,连接部16’是支撑板58的一部分,打印头12’安装在支撑板上。然而,驱动带30’可以直接地附接和/或接合至打印头12’,或替代地,附接和/或接合至打印头运动组件40’的另一部分。

板46’安装在第二运动组件44’上或者能够与第二运动组件44’接合,使得第一运动组件42’并且因此使得打印头12’能够通过第二运动组件44’的操作而运动。第二运动组件44’支撑第一运动组件42’并且允许第一运动组件42’并且因此允许打印头12’沿第二轴线a’运动(在该实施例中,第二轴线a’基本竖直地延伸)。

第二运动组件44’具有一对第二轨道部分54a、54b,该对第二轨道部分附接至背板。尽管在该实施例中使用两个轨道部分54a、54b以便为运动组件42’提供更好的机械稳定性,应理解,轨道的数目可以根据所需机构的尺寸改变。第二轨道部分54a、54b基本平行于彼此延伸,以便允许第一运动组件42’沿第二轴线a’运动(在该示例中,当控制组件10’处于“常规”取向时,第一运动组件42’允许沿基本竖直的方向(即,第一和第二方向)基本往复运动)。第一运动组件42’的每个端部安装至相应的第二轨道部分54a、54b,这样,打印头12’(打印头被第一运动组件42’支撑)能够相对于第二运动组件44’沿基本竖直的方向运动。在该示例中,板46’的每个端部连接至相应的第二轨道部分54a、54b或者可与第二轨道部分54a、54b接合,但是应理解,第一运动组件42’的另一部分可以直接或间接地安装至第二轨道部分54a、54b。

在一些实施例中,驱动带组件20’具有第一马达22’,该第一马达能够操作成使第一主轴24’旋转。在一些实施例中,驱动带组件20’还具有第二马达26’,该第二马达能够操作成使第二主轴28’旋转。两个主轴通常具有相同的直径。第一马达22’和第二马达26’安装在背板14’上。第一主轴24’和第二主轴28’基本水平地间隔开(当控制组件10’处于“常规”取向时)。第一主轴24’和第二主轴28’还在背板14’上定位在基本相同的高度处。

驱动带组件20’还包括第三主轴25和第四主轴29。第三主轴25与第一主轴24’基本竖直地间隔开,第四主轴29与第二主轴28’基本竖直地间隔开。换言之,每个主轴24’、28’、25、29定位在正方形或长方形的角落处。然而,应理解,主轴24’、28’、25、29不必须形成正方形或长方形。

在该实施例中,第一马达22’和第二马达26’能够操作成分别驱动第一主轴24’和第二主轴28’。应理解,第一马达22’和第二马达26’可以是能够操作成驱动第三主轴25和第四主轴28和/或可以提供额外的马达。例如,可以提供四个马达,使得由相应的马达驱动每个主轴24’、28’、25、29。

在一些实施例中,尤其是使用一个马达的实施例中,驱动带组件20’还可以包括一个或多个离合器机构、齿轮机构或者允许(例如,以不同的旋转速度和/或不同的方向和/或相同的旋转速度和/或相同的方向)独立地控制主轴24’、28’、25、29的其他操作机构。

四个带引导件50a’、50b’、50c’、50d’(在该实例中,四个基本圆筒形的滚筒)安装在板46’上。每个带引导件50a’、50b’、50c’、50d’连接至第一运动组件42’的一部分。在该示例中,每个带引导件50a’、50b’、50c’、50d’定位在臂56a、56b中的一个上(即,每个臂有一个带引导件50a’、50b’、50c’、50d’)。带引导件50a’、50b’、50c’、50d’进一步界定带路径,并且驱动带30’围绕每个带引导件50a’、50b’、50c’、50d’布置。

在该示例中,带引导件50a’、50b’、50c’、50d’定位在由主轴24’、28’、25、29界定的区域内。换言之,带引导件50a’、50b’、50c’、50d’位于由主轴24’、28’、25、29界定的正方形/长方形内。驱动带30’围绕每个主轴24’、28’、25、29和带引导件50a’、50b’、50c’、50d’延伸,并且连接至打印头12’和/或能够与打印头12’接合,并且(在侧视图中)形成“h”形状。然而,应理解不必总是如此。

每个带引导件50a’、50b’、50c’、50d’被认为与相应的主轴24’、28’、25、29成一对。例如,第一带引导件50a’被认为与第一主轴24’成一对(并且第二带引导件50b’与第二主轴28’成一对,对于其他两对而言同样如此)。

有利地,带引导件50a’-d’和主轴24’、28’、25、29组成的每“对”定位成使得带路径(驱动带30’延伸通过的“路径”)在带引导件50a’、50b’、50c’、50d’的每侧的部分彼此基本垂直。换言之(以第一带引导件50a’和第一主轴24’为例),第一主轴24’定位成使得驱动带30’大体朝带引导件50a’竖直地延伸。驱动带30’围绕带引导件50a’延伸,并且大体水平地朝打印头12’的连接部16’接续。因此,带路径(和驱动带30’)在带引导件50a’的两“侧”之一大体侧向地延伸。因此,带引导件50a’、50b’、50c’、50d’和主轴24’、28’、25、29组成的“对”能够定位在许多位置处,同时保持“对”之间的有利关系(即,允许围绕相应的带引导件50a’、50b’、50c’、50d’基本形成直角)。应理解,该布置不是必要的,并且带引导件50a’-50d’和相应主轴的相对位置的情况允许控制组件决定某个或每个马达22、26应当如何被驱动以实现打印头的所需运动。

主轴24’、28’、25、29和带引导件50a’、50b’、50c’、50d’界定整个带路径(在该情况中,是围绕每个主轴24’、28’、25、29的大体长方形的带路径并且带引导件定位于其中,然而,上述描述不是必要的)。驱动带30’形成围绕主轴24’、28’、25、29的连续的环。驱动带30’遵循带路径,并且与第一主轴24’和第二主轴28’驱动接合且在第一主轴24’和第二主轴28’之间延伸(尽管应理解,驱动带30’还可以与第三主轴25和第四主轴29或与所有主轴24’、28’、25、29驱动接合)。

带路径包括可以认为彼此成对的驱动带30’的部分。例如,驱动带30’在主轴24’和带引导件50a’之间延伸的第一部分30a’与驱动带30’在主轴25和带引导件50c’之间延伸的第二部分30b’成对。驱动带30’在主轴28’和带引导件50b’之间延伸的第三部分30c与驱动带30’在主轴29和带引导件50d’之间延伸的第四部分30d成对。驱动带30’在带引导件50a’和打印头12’之间延伸的第五部分30e与驱动带30’在带引导件50b’和打印头12’之间延伸的第六部分30f成对。

在使用中,控制组件10’控制打印头12’沿基本水平方向和基本竖直方向的运动。控制组件10’能够通过每次操作一个运动组件42’、44’而每次使打印头12’沿单个方向运动,或者在“组合运动”中使打印头12’基本同时地沿两个轨道部分48’;54a、54b运动。

第一马达22’或者第一马达22’和第二马达26’能够操作成导致驱动带30’运动。驱动带30’(经由连接部16’)连接至打印头12’或能够与打印头12’接合,因此当驱动带30’运动时,打印头12’也运动。打印头12’能够相对于第一和/或第二运动组件42’、44’的至少一个轨道部分48’;54a、54b沿第一和/或第二轴线b’、a’运动。

例如,在一些实施例中,当以相同的旋转方向、以基本相同的旋转速度驱动第一马达22’和第二马达26’时,并且假设主轴24’和28’基本具有相同的直径,围绕主轴24’、28’、25、29(即,围绕带路径的至少一部分)进给驱动带30’,并且(根据旋转的方向)使打印头12’沿第一轴线b’基本向左或向右运动。例如,当第一马达22’和第二马达26’沿顺时针方向(以基本相同的旋转速度)旋转时,那么将围绕主轴24’、28’、25、29和带引导件50a’、50b’、50c’、50d’沿顺时针方向进给驱动带30’。因此,打印头12’相对于第一轨道部分48’基本水平向左(即,沿第一方向)运动。图6的箭头示出了上文示例中驱动带30’和打印头12’的方向。在该示例中,驱动带的第五部分30e变短,驱动带的第六部分30f以基本相等的量变长。

当第一马达22’和第二马达26’以基本相同的旋转速度逆时针旋转时,围绕带路径逆时针进给驱动带30’。因此,打印头12’沿第一轨道部分48’基本水平向右(即,沿第二方向)运动。应理解,图6的箭头应颠倒以示出该运动。在该示例中,驱动带30’的第六部分30f变短,驱动带30’的第五部分30e以基本相等的量变长。

当第一马达22’和第二马达26’以相反的方向旋转时,在第一主轴24’和第二主轴28’之间的带路径的长度(即,在第一主轴24’的下止点(bottomdeadcentre)位置和第二主轴28’的相应下止点之间的驱动带30’部分的长度)发生变化。下止点位置指的是相应的第一主轴24’、第二主轴28’的周长上的被经过主轴24’、28’的中心点并经过主轴24’、28’的周长上的最下点的竖直线交叉的点。这导致第一轨道组件42’(因此打印头12’)的至少一部分沿第二轨道部分54a、54b运动。例如,当第一马达22’逆时针旋转并且第二马达26’顺时针旋转时,在第一主轴24’和第二主轴28’之间的驱动带30’的长度延伸(并且在第三主轴25和第四主轴29之前的驱动带30’的长度缩短)。因此,驱动带30’向上拉动第三带引导件50c’和第四带引导件50d’。

换言之,在第一主轴24’和第一带引导件50a’之间的驱动带30’的长度延伸。同样,在第二主轴28’和第二带引导件50b’之间的驱动带30’的长度也延伸。在第三主轴25和第三带引导件50c’之间的驱动带30’的长度缩短,同样,在第四主轴29和第四带引导件50d’之间的驱动带30’的长度缩短。因此,打印头12’沿第一方向(即,向上的方向)、沿第二轴线a’运动。

在该示例中,驱动带30’的第一部分30a’和第三部分30c以及驱动带30’的第二部分30b’和第四部分30d以基本相等的量变短。因此,将看到,第二实施例的驱动带30’的成对的部分30a’、30b’、30c、30d的运动彼此呈镜像。这是因为带引导件50a’、50b’、50c’、50d’附接至基本刚性的板46’,所以当带引导件50c’、50d’向上运动从而缩短带引导件50c’、50d’和相应主轴25、29之间的距离时,带引导件50a’、50b’必须运动,这增加了带引导件50a’、50b’和相应主轴24’、28’之间的距离。

当第一马达22’顺时针旋转并且第二马达26’逆时针旋转时,驱动带30’向下拉动第一带引导件50a’和第二带引导件50b’。在第一主轴24’和第二主轴28’之间的驱动带30’的长度缩短(并且在第三主轴25和第四主轴29之间的驱动带30’的长度增大)。换言之,在第一主轴24’和第一带引导件50a’之间的驱动带30’的长度缩短。同样,在第二主轴28’和第二带引导件50b’之间的驱动带30’的长度也缩短。因此,第一运动组件42’(和打印头12’)沿第二方向(即,向下的方向)运动。

在打印头12’的每类运动中,至少一对部分驱动带30’中的每一部分30a’、30b’、30c、30d、30e、30f的长度发生基本相等且相反的改变。

如上文所述,结合第一实施例,控制组件10’也能够通过以不同的旋转速度驱动马达22’、26’而同时使打印头12’沿两个方向运动。

例如,为了上下驱动打印头12’,逆时针驱动两个马达22’、26’,并且相较于第一马达22’,更快地驱动第二马达26’。

更普遍地(如上文所述),某个或每个马达22’、26’的操作导致打印头12’相对于第一运动组件42’的一部分沿第二轴线a’运动,并且某个或每个马达22’、26’的操作还被构造成导致打印头12’相对于第二运动组件44’的一部分沿第一轴线b’运动。可以不同时沿两个轴线a’、b’运动,但控制组件10’必须能够操作成使打印头12’沿两个轴线a’、b’运动。

在所描述的实施例中,第一和第二轴线a和b、a’和b’基本彼此垂直。应理解这并非是必要的。

应理解,可能存在多于一个的可以导致打印头12、12’运动到希望位置的动作序列。例如,考虑需要使打印头12、12’从点x运动到点y的情况,其中点y在点x的对角线右上方。存在导致打印头12、12’从点x运动到点y的至少三种可供选择的运动序列或组合。第一,第一和第二主轴24、24’、28、28’可以沿相同的方向并且以基本相同的速度旋转以使打印头12、12’水平地运动,随后,主轴24、24’、28、28’中的一个可以颠倒旋转方向以使打印头12、12’竖直地运动以到达点y。第二,两个运动“动作”可以颠倒,例如,可以在竖直运动之后进行水平运动并且打印头12、12’仍然到达点y。第三,第一和第二主轴24、24’、28、28’可以以不同的速度旋转以使第一和第二主轴24、24’、28、28’同时沿水平方向和竖直方向运动。每个运动序列或同时组合可以被认为是单个“运动阶段”。通常,上文描述(以及要求保护)的不同的操作方法应被认为是能够按序列组合的,以实现打印头12、12’的所需运动。换言之,操作控制组件10、10’的任何方法都不排除其他操作方法。

在上文描述的实施例中使用的马达22、22’、26、26’是混合式步进马达。然而,应理解,可以使用任何位置控制马达。

本发明的实施例的优点在于,控制组件10、10’被构造成利用一个系统使打印头12、12’沿两个轴a、b、a’、b’运动(每个轴线允许沿两个相反方向的运动,因此两个轴允许四个运动方向)。因此,系统被简化并且更易于制造。

此外,一个完整的系统(即,控制组件10、10’)更易于安装在打印装置11、11’中,这是因为不需要确保系统的一个部分(即,用于使打印头12、12’上下运动的部分)相对于系统的另一部分(即,系统的用于使打印头12、12’左右运动的部分)定位在正确的位置。

本发明的实施例的另一个优点在于,马达22、22’、26、26’不通过第一或第二运动组件42、42’、44、44’中的任一个运动。这意味着运动部件的质量降低,这样,控制组件10、10’具有更低的能耗。

本发明的实施例的另一个优点在于,通过使用仅一个或两个马达22、26和一对偏置构件52a、52b,简化了在操作打印装置11、11’的过程中对控制组件10、10’控制打印头10、10’的使用。

本发明的实施例的另一个优点在于,可以沿四个方向主动地驱动打印头12、12’。这导致更低的能耗,这是因为控制组件10、10’不浪费能量来驱动打印头12、12’抵靠任何偏置构件。

第二实施例的优点在于,沿所有方向积极地驱动打印头12’,并且不依赖于偏置构件来使打印头12’“返回”到偏置位置。省略偏置构件降低了系统中共振的可能性。

打印头12施加的力通过两个马达22、26产生,这意味着每个马达的尺寸可以是在单个马达生成力的情况下所需要的马达的尺寸的一半。

为了避免产生疑惑,驱动带30、30’的部分被称为“延伸”或“缩短”的情况不代表驱动带的材料伸展或变形。

当在本说明书和权利要求中使用时,术语“包括”和“包含”及其变型意味着包括具体特征、步骤或整体。该术语不应被解释为排除存在其他特征、步骤或部件的情况。

前述说明书,或后文权利要求,或附图中公开的、以具体形式或以用于执行公开的功能的部件、用于实现公开的结果的方法或工艺的形式体现的特征可以单独地或以这些特征的任意组合的方式来使用,用于以不同形式实现本发明。

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