打印设备的制作方法

打印设备—包括打印机、复印机、传真机、多功能设备(包括附加的扫描、复印以及修整功能)、一体化设备或者诸如在三维物体上打印图像的移印机和三维打印机(增材制造设备)的其他设备，或用于此类设备中的打印子组件—接收数字图像或数字模型，并在诸如纸、聚合物材料以及其他介质上产生物体或图像。图像可以从打印设备直接得到，或者从远程位置(诸如从计算设备或计算网络)通信到打印设备。在片材馈送式设备的示例中，片材从介质堆叠中选择，通常一次一张，并沿着馈送路径通过介质支撑部被馈送到输出托盘。在卷材馈送式(rollfeed)设备中，介质卷(web)沿着馈送路径通过介质支撑部被馈送到输出。介质在介质支撑部处与打印头相互作用，以在介质上产生图像。三维打印机接收物体的数字模型或其他数据源，并且可以形成连续的材料层，以例如经由打印头、挤压、基于烧结的工艺或其他工艺来产生三维物体。

附图说明

图1是示出示例打印设备的示意图。

图2是示出具有图1的示例打印设备的打印子组件的示例打印设备的框图。

图3是示出被包括在图2的示例打印设备中的示例服务台的透视图。

图4a至图4d是示出处于各种构造下的图2的示例打印设备的示例打印子组件的侧视图。

图5a至图5b是在图2的打印子组件的特征的背景下，图2的示例打印子组件的锁定器的透视图。

图6a至图6c是示出处于各种构造下的图2的示例打印子组件的平面图。

具体实施方式

包括打印子组件的打印设备可以包含一个或多个打印杆，诸如打印子组件均具有一个或多个打印头，以在打印操作期间将墨或其他标记材料应用在介质上。通常，打印杆(包括不在打印介质之上来回移动的打印杆)能够根据操作模式相对于完整的打印设备的底架(或打印子组件的框架)移动或选择性地定位。这些打印设备可以包括用于选择性地定位打印杆的定位机构或提升机构。此类定位机构可以包括可根据打印模式或功能使打印杆相对于打印设备底架或子组件框架移动的马达、驱动器、齿轮或滑轮。

例如，定位机构可以根据介质类型或其厚度在打印期间将打印杆移动到距打印介质选定距离的特定位置。此外，定位机构可以在不打印时将打印杆移动到另一特定位置，使得打印头可以被罩遮盖或覆盖，以在等待打印作业时或不操作时保护打印头免得干燥或积聚污染物。

在一些示例中，打印杆可以被构造为其质量大致大于罩或者将罩置于与打印杆接触的力。在打印杆横跨打印介质的宽度且不在打印介质之上来回移动的示例中，打印杆的质量可以明显大于遮盖力。施加在被遮盖的打印杆上的力—诸如在打印设备或子组件落下、碰撞或摇动时或者在另一物体撞击打印设备或子组件时造成的冲击力或振动—可能产生大于罩动量的打印杆动量。

定位机构通常不提供足以防止打印杆由于冲击力而移动或振动的约束。例如，可以在正常操作情况下将打印杆保持在特定位置的定位机构可能不具有足以防止打印杆在可能由于打印设备或子组件落下或碰撞造成的某些力的作用下从特定位置移动的约束。此外，这种力可能反向驱动或以其他方式无意地移动定位机构，这可能损害相对脆弱的部件的驱动。

撞向相对脆弱的罩的打印杆可能损坏罩或打印头。通常，对打印头或罩的损坏如此大以至于妨碍打印设备正确地操作且可能需要替换或修理。因此，如果在打印头被遮盖的同时打印设备或子组件进行运输、被冲击或以其他方式移动时，那么相对脆弱的罩和打印头容易损坏。

图1示出了示例打印设备100，该示例打印设备100具有框架102、打印杆104、提升机构106以及锁定器108。提升机构106可操作地联接，以使打印杆104相对于框架102沿着打印杆行进路径114从打印位置110移动到遮盖位置112。锁定器108可操作地联接到框架102，以可释放地接合处在遮盖位置112的打印杆104以及与打印杆104分离而允许沿着打印杆行进路径114至打印位置110的移动。

图2示出了具有底架202的示例打印设备200，该底架202可操作地联接到所安装的可替换的打印子组件204。在一个示例中，打印设备200是用于办公室、学校以及实验室的商用喷墨打印机。

打印设备200可以包括具有介质支撑部212的介质传输系统210，该介质支撑部212适于提供介质以利用打印子组件204进行标记。例如，介质传输系统210可以包括用于将片材形式的介质或卷筒(webroll)输送到子组件204的机构。可以包括处理器、存储装置以及通信线路的控制器214可操作地联接到介质传输系统210，以控制介质传输系统210。控制器214可以包括联接到打印子组件204的电力电路216和图像处理线路218，以提供电力和数据(诸如图像数据)来操作子组件204。

在示例中，打印子组件204包括框架222、打印杆224、提升机构226以及锁定器228，且大致包含打印设备100的特征。框架222可以可移除地联接到底架202，且可以包括相对于打印设备200的部件选择性地定位框架的联接和定位特征。控制器214可以与信号连接件可操作地联接，以致动提升机构226并使打印杆224相对于框架222沿着打印杆行进路径移动。

子组件204可以另外地包括与打印杆224流体连通的流体输送系统232以及流体供应源234。流体供应源234可以包括可替换或可填充的墨源，以向打印杆224提供墨或其他材料以在介质上打印。

此外，在示例中，打印子组件204包括可操作地联接到框架222的服务台240。服务台240可以包括用于清洁打印杆224的机构以及在不使用时覆盖打印杆224的罩。服务台240还可以包括服务驱动器242或者可操作地联接到服务驱动器242，并且通过控制器214利用信号连接件致动，以使服务台240相对于框架222沿着服务行进路径移动。

打印杆224包括具有用于分配墨的一个或多个打印头的细长元件。在一个示例中，打印杆224横跨介质支撑部212上的打印介质的宽度，使得打印杆224不在打印介质的宽度之上来回移动以分配墨。

打印杆224包括用于打印的一个或多个笔。在一个示例中，打印杆224包括在打印杆224上以阵列形式端对端地布置的多个笔，且沿着打印杆的跨度每个笔的一部分与相邻的笔的一部分重叠。打印杆224可以包括例如呈错列配置的两排或更多排笔，其中，每排中的一个笔延伸到笔之间的重叠中，以在打印杆的整个跨度或大部分跨度上进行无缝打印。在一个示例中，笔的配置可以提供在打印介质的全跨度上的无缝打印。

笔包括被构造成将流体(诸如墨)喷射到介质上(例如，卷或片材上)的机构。每个笔可以包括一个或多个打印头以及被应用到打印头的自容式流体储存器或贮藏器。每个打印头可以包括一个或多个打印芯(printingdice)。例如，打印头可以包括被构造为打印青色和品红色墨的芯以及可被构造为打印黑色和黄色墨的另一个芯。在一个示例中，打印头包括热阻式按需滴定喷墨打印头。在另一个示例中，打印头可以包括压阻式喷墨打印头。在又一示例中，打印头可以包括被构造成以受控的方式喷射流体的其他机构。

在热阻式喷墨打印头的示例中，加热元件与喷射墨的各个喷嘴一起定位。施加电流，以将加热元件加热并使少量墨快速加热而汽化。汽化的墨形成加压气泡，这在墨膨胀时通过喷嘴来喷射流体墨。打印头驱动器电路联接到各个加热元件，以提供能量脉冲并且控制液体墨的喷射因而控制来自喷嘴的墨滴的沉积。打印头驱动器响应于字符发生器和其他图像形成线路(其可被包括为控制器的一部分)，例如以激励打印头的选定喷嘴，从而在打印介质上形成图像。

提升机构226可以使打印杆224相对于框架222沿着打印杆行进路径从打印位置选择性地移动到一个或多个服务位置，其中，在打印位置，打印头靠近打印介质，在所述一个或多个服务位置，服务台240可以在打印头不打印时清洁或遮盖打印杆304。此外，提升机构250可以用于响应于控制器214基于打印介质的类型和其他考虑而提供的信号，将打印杆224精确地定位在距介质支撑部212特别选定的距离处，诸如“笔至纸的间距”。当与可替换的子组件204结合地使用时，打印杆相关的校准和调整—诸如笔至纸的间距、提升驱动间隙均衡以及其他—可以在制造期间执行而不是在服务期间现场执行，这可以在修理期间节省时间。

提升机构226可以包括响应于来自控制器214的信号而操作的马达和驱动器。驱动器可以包括齿轮或其他机构，以使打印杆相对于框架222沿着提升引导件移动。提升引导件可以包括联接到底架202的齿条，并且马达可操作地联接到与该齿条啮合的小齿轮。马达可以相对于齿条选择性地定位小齿轮，以相对于框架222定位打印杆224。

图3示出了大致对应于可操作地联接到框架222的服务台240的示例服务台300。在打印期间，墨趋向于积聚在打印头的喷嘴处。墨积聚或残留墨可能是由未完全喷射的墨滴、喷嘴周围过量的墨以及从打印介质反溅的墨造成的。喷嘴还易被灰尘、速干墨、墨固体以及介质微粒堵塞。

服务台300包括擦拭机构302和罩304，该擦拭机构302用于清洁打印头和保持打印头的功能，该罩304用于在不使用时遮盖打印头，以降低墨干燥或污染物聚集在喷嘴中和喷嘴上的可能性。服务台300经由服务引导件(未示出)可操作地联接到框架222。服务台300还可以包括服务驱动器306或者可操作地联接到该服务驱动器306，以响应于来自控制器214的信号使服务台300相对于框架222和打印杆224沿着服务引导件在服务行进路径中移动。

擦拭机构302可以包括卷筒和馈送机构。馈送机构可以包括诸如馈送供应件和卷带盘的两个线轴(spool)，在这两个线轴之间卷筒310的暴露区域被缠绕。在一个示例中，线轴可操作地联接到齿轮或钝齿轮312，其可与棘爪选择性地接合以推进卷筒。卷筒可以响应于来自控制器214的信号而被推进，这可以基于包括打印杆的健康、使用的频率以及最后擦拭的时间的这些因素来确定是否推进卷筒。

罩304可以被构造成适配打印杆224的芯并大致密封该芯。在一个示例中，罩304由顺应材料(诸如三元乙丙橡胶(m级)(epdm)或者适用于密封打印头并防止打印头在不使用时干燥和积聚污染物的其他弹性体形成。打印杆224可以被推到罩304中，以密封并保护打印头。在一个示例中，罩304可以包括微型通气口，以允许罩内的空气压力缓慢地调节到环境压力。打印头可以响应于来自控制器214的信号而被遮盖，这可以基于诸如打印作业之间的时间或者打印设备是否已经停止打印、是否已经断电或者子组件204是否已从打印设备200移除的这些因素来确定是否进行遮盖。

服务驱动器306可以相对于框架222和打印杆224沿着服务行进路径将服务台300选择性定位在通过卷筒310的暴露部分擦拭打印杆的擦拭位置、通过罩304覆盖打印杆224的遮盖位置与允许提升机构226将打印杆224定位在打印位置的一个或多个其他位置之间。

图4a至图4d示出了服务台300相对于打印杆224相对框架222沿着打印杆行进路径404的各个位置而言的沿着服务行进路径402的各个位置。在一个示例中，服务行进路径402与打印杆行进路径404是正交的或成某一其他角度。

图4a示出了处于打印构造410下的打印杆224和服务台300。为了进行打印，服务台300可以沿着服务引导件在服务行进路径402中移动到不在打印杆行进路径404中的潜伏位置420。打印杆224可以沿着提升引导件在打印杆行进路径404移动到打印位置430。在一个示例中，提升机构226已经将打印杆224定位在距介质支撑部212选定距离处，以在介质上有效地打印。

图4b示出了处于缠绕构造412下的服务台300。服务台300沿着服务行进路径402从图4a指示的潜伏位置420沿着第一方向452移动到缠绕位置422。在缠绕构造412中，服务台300位于缠绕位置422，从而打印设备200可以操作钝齿轮312推进卷筒。在此示例中，打印杆224可以保持在打印位置430。

图4c示出了处于清洁构造414下的打印杆224和服务台300。服务台300可以沿着服务行进路径402从潜伏位置420沿着第二方向454移动到清洁位置424。打印杆224处于沿着打印杆行进路径404从打印位置320沿着第一方向456来到的服务位置，诸如清洁位置432。在清洁构造414中，服务台300移动到清洁位置424，从而卷筒310的暴露部分可以接触并清洁打印头。

图4d示出了处于遮盖构造416下的打印杆224和服务台。服务台300沿着服务行进路径402从清洁位置424沿着第二方向454移动到遮盖位置426。打印杆224处于可沿着打印杆行进路径404从清洁位置432沿着第二方向458来到的另一服务位置，诸如遮盖位置434。(替代地，打印杆224可以保持在清洁位置424。)在遮盖构造416中，服务台300移动到遮盖位置426，从而罩304可以接纳打印头。罩304可以例如沿着第一方向456被推向打印杆224，以例如经由弹簧加载的机构来密封打印头。此外或替代地，打印杆224可以沿着第二方向458移动，以将打印头密封到罩304中。

图5a和图5b示出了可以对应于锁定器228的锁定器500的示例。锁定器500联接到框架222，并且被构造为接合服务台300和打印杆224，以约束打印杆224朝向服务台300的运动。例如，锁定器500可以应用在遮盖构造416中，以约束打印杆224沿着第二方向458的运动。在示例中，锁定器500包括致动器臂502、锁定器臂504以及将致动器臂502联接到锁定器臂504的联动装置506。

致动器臂502包括：第一端部分510，经由枢轴512可枢转地联接到框架222，以绕着第一轴线514转动或枢转；从动件516，用于接合服务台300；以及第二端部分518。致动器臂502响应于服务台300的平移而绕着第一轴线514枢转。例如，随着服务台300沿着第二方向454移动到遮盖位置426，第二端部分518枢转远离框架222。并且随着服务台沿着第一方向452从遮盖位置426移动，第二端部分518朝向框架222枢转。

锁定器臂504包括：第一端部分520，经由枢轴522可枢转地联接到框架222，以绕着第二轴线524枢转；以及第二端部分526，具有用于接合打印杆224的联接部528。

联动装置506按照以下方式联接在致动器臂502与锁定器臂504之间：响应于致动器臂502的第二端部分518绕着第一轴线514枢转远离框架222，使得锁定器臂504的第二端部分526绕着第二轴线524枢转远离框架222。此外，锁定器臂504的第二端部分526响应于致动器臂502的第二端部分518朝向框架222枢转而朝向框架222枢转。

锁定器500还可以包括锁定器臂偏置构件508，该锁定器臂偏置构件508联接在锁定器臂504与框架222之间，以将锁定器臂的第二端部分526柔性地推向框架222并且经由联动装置506将致动器臂502的第二端部分518推向框架222。在一个示例中，锁定器臂偏置构件508是螺旋弹簧。

如图5a所示，在示例中，框架222包括大致直立的壁530，该壁530具有用于可枢转地附接到锁定器500的一个或多个切断部、肩部、凸缘或其他特征532。例如，框架222可以包括第一肩部534和第二肩部536，该第一肩部534可枢转地联接到致动器臂502，该第二肩部536经由连接器(诸如带肩螺钉或铆钉)可枢转地联接到锁定器臂504。

如图5b所示，打印杆224可以包括捕获特征540，该捕获特征540可以包括壳体544中的被附接到打印杆224的凸缘542或开口，以在锁定器臂504的第二端部分526枢转远离框架222时接纳或接合锁定器臂上的联接部528。在此示例中，联接部528可以包括用于接合壳体544上的锁定特征540(诸如凸缘542或开口侧面)的钩状元件。在另一示例中，锁定器臂504可以包括凸缘或开口，且打印杆224上的锁定特征540可以包括用于接合锁定器臂504上的联接部528的突起或钩。

图5b还示出了从动件516，在示例中，该从动件516作为具有形成在致动器臂502中的第一支腿552和第二支腿554的屈腿状(dog-legged)壁550。可预期从动件516的其他示例，如将描述的。

在一个示例中，联动装置506包括诸如片弹簧、扭转弹簧或顺应针(线材)的顺应构件，以允许致动器臂502与锁定器臂504之间的选定量的独立运动。例如，顺应构件可以响应于力阻止锁定器臂504的运动而屈服地允许致动器臂502继续运动，反之亦然。联动装置506可以将致动器臂502的运动传递到锁定器臂504，反之亦然，但是如果锁定器臂504例如承受选定量的力，则联动装置506弯曲。如果锁定器500、服务台300、打印杆224以及框架222的制造公差超出标称值或者如果出现其他机械问题，则顺应构件允许锁定器500按预期工作。

图6a至图6c示出了锁定器500相对于子组件204上的服务台300、打印杆224以及框架222的操作。在锁定器臂504上的联接部528与打印杆224的捕获特征540接合的情况下，锁定器500约束(或防止)打印杆224沿着第一行进方向458移动，即，沿着打印杆行进路径404从遮盖位置434朝向打印位置430移动。在子组件204处于遮盖构造416下且打印杆224被遮盖时，锁定器500约束(或防止)打印杆224朝向罩304行进。在联接部528与打印杆224的捕获特征540分离的情况下，打印杆224沿着打印杆行进路径404自由移动。

服务台300包括致动特征602，该致动特征602可以包括暴露在服务台300的表面之上以接合从动件516(以虚线示出)的凸轮和凸起(诸如螺钉头)。在此示例中，从动件516包括壁550，该壁550形成被构造为接合致动特征602(诸如螺钉头)的通道。在另一示例中，从动件516可以包括凸轮或凸起，并且服务台300的致动特征602可以包括用于接合从动件516的通道。

一个或多个锁定器500可以接合打印杆224。在一个示例中，使用被设置在框架222的相对壁(未示出)上的两个锁定器500来接合打印杆224的端部。

图6a示出了处于打印构造410下的子组件204，类似于图4a所示。服务台300处于潜伏位置420，且打印杆224处于打印位置430。

服务台300的致动特征602不与锁定器500的致动器臂502接合，且联接部528不与打印杆224的捕获特征540接合。打印杆224诸如经由提升机构226沿着打印杆行进路径404自由移动。

图6b示出了服务台300已经沿着服务行进路径402的第二方向454从潜伏位置420移动。在此构造中，打印杆224已经沿着打印杆行进路径404移动到服务位置(诸如清洁位置432或另一位置)，以允许罩304相交于打印杆行进路径404。致动特征602(以虚线示出)靠近致动器臂502中的从动件516的壁550的第一支腿552。

图6c示出了服务台300已经沿着服务行进路径402的第二方向454进一步移动到遮盖位置。在此示例中，子组件204处于遮盖构造416，类似于图4d所示，并且打印杆224处于遮盖位置434。

服务台300的致动特征602(以虚线示出)与致动器臂502的从动件516接合。特别地，致动特征602已经沿着壁550行进到第二支腿554，其中，它抵推第二支腿554而迫使致动器臂的第二端部分518枢转远离框架222。因此，联动装置506已经使锁定器臂的第二端部分526枢转远离框架222，且联接部528已经接合打印杆224的捕获特征540。因此，打印杆224沿着打印杆行进路径404的第二方向458的运动被约束。

在一个示例中，从动件516不沿着整个服务行进路径402与服务台300的致动特征602接合。替代地，致动特征602在服务台300靠近遮盖位置426的一部分服务行进路径402中与从动件516接合。

在一个示例中，第一轴线514大致正交于服务行进路径402。随着服务台300从潜伏位置420移动到遮盖位置426，服务台300上的致动特征602使致动器臂502并且经由联动装置506使锁定器臂504枢转远离框架222。在此示例中，随着服务台沿着服务行进路径402从遮盖位置沿着第一方向452移动(诸如朝向潜伏位置420移动)，锁定器臂偏置构件508使锁定器臂504并且经由联动装置使致动器臂502朝向框架222枢转。联接部528从捕获特征540释放。

在一个示例中，锁定器臂504可以绕着第二轴线524枢转，使得联接部528沿着远离框架222的方向移动，以接合打印杆222的捕获特征540。锁定器臂504可以绕着第二轴线524枢转，使得联接部528沿着朝向框架222的方向移动，以使联接部528与打印杆222的捕获特征540分离。在一个示例中，第二轴线524大致正交于打印杆行进路径404。在打印杆行进路径404大致正交于服务台行进路径402的示例中，第二轴线524可以大致正交于第一轴线514。

在此示例中，锁定器500接合打印杆224而不是提升机构或提升引导件，以将打印杆224固定到框架222并且约束打印杆224的运动。

尽管本文已经示出和描述了具体示例，但是在不脱离本公开的范围的情况下，可以用各种替代和/或等效的实施方式来替代所示出和描述的具体示例。本申请旨在覆盖本文所讨论的具体示例的任何调整或变型。因此，旨在本公开应仅由权利要求书及其等同物限定。