專(zhuān)利名稱(chēng)：雙噴墨筆滑架系統(tǒng)的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明一般涉及一種噴墨打印機(jī)構(gòu)，更特別地是涉及一種雙噴墨筆滑架系統(tǒng)，它能使兩支筆精確地校準(zhǔn)，用以在該機(jī)構(gòu)的打印區(qū)上掃描，以打印出高質(zhì)量的圖像。
噴墨打印機(jī)采用的是能向一頁(yè)面上射出顏料(在此一般稱(chēng)之為″墨水″)液滴的筆。每支筆都有一個(gè)由非常小的噴嘴所構(gòu)成的打印頭，墨水滴即通過(guò)噴嘴發(fā)射出去。要打印圖像時(shí)，該打印頭沿頁(yè)面前后推進(jìn)，并隨著運(yùn)動(dòng)按所需的方式射出墨水滴。打印頭內(nèi)特定的噴墨機(jī)構(gòu)可以采取本技術(shù)領(lǐng)域中公知的各種不同形式中的一種，例如那些采用壓電或熱打印頭技術(shù)型式。例如，兩種早期的熱噴墨機(jī)構(gòu)公開(kāi)于美國(guó)專(zhuān)利No.5,278,584和4,683,481中，均轉(zhuǎn)讓給本受讓人—惠普公司。在一熱系統(tǒng)中，在噴口板和基層之間有一個(gè)帶墨水槽和蒸發(fā)室的阻擋層。這種典型的基層內(nèi)有一排排加熱元件(例如電阻)，給其通電即可將蒸發(fā)室內(nèi)的墨水加熱，一旦加熱，墨水滴即從與通電電阻相聯(lián)的噴嘴中射出。隨著打印頭沿頁(yè)面移動(dòng)，通過(guò)有選擇地給各電阻充電，墨水即以某種方式排出落在打印介質(zhì)上，以形成所需的圖像(例如圖畫(huà)、圖表或文字)。
要清理和保養(yǎng)打印頭，典型的是在打印頭底盤(pán)上裝設(shè)一個(gè)″保養(yǎng)站″機(jī)構(gòu)，因此打印頭可移動(dòng)到保養(yǎng)站上進(jìn)行維修。收存起來(lái)時(shí)，或在不打印期間，該保養(yǎng)站通常有一個(gè)帽罩系統(tǒng)，其將打印頭噴嘴密封，使之保持潤(rùn)濕，防止污染和干燥。某些帽罩的設(shè)計(jì)還便于做好啟動(dòng)準(zhǔn)備，例如與一個(gè)可給打印頭抽真空的泵相連接。在操作過(guò)程中，打印頭中的阻塞物要周期性地進(jìn)行清理，方法是從各個(gè)噴嘴中射出幾滴墨水，這就是眾所周知的″噴吐″過(guò)程，廢墨水收集在保養(yǎng)站的一″痰盂″儲(chǔ)槽部。噴吐、打開(kāi)帽罩后，或有時(shí)在打印過(guò)程中，保養(yǎng)站必須有一個(gè)合成橡膠擦抹器，它能擦拭打印頭表面，以除去殘余墨水，以及任何存積于打印頭的紙屑或其它碎屑。
為了提高打印圖像的清晰度和對(duì)比度，近期的研究集中在改善墨水本身上。為了提供更牢固、更不溶于水且黑色更黑的打印圖像，已經(jīng)開(kāi)發(fā)出顏料為基的黑墨水。這些顏料為基的墨水的固體成分濃度要高于早期的染料為基的墨水。這兩種墨水都能很快干燥，這樣才能使噴墨打印機(jī)構(gòu)使用普通紙。為了提供黑色更黑、彩色更生動(dòng)的打印圖像硬考貝，現(xiàn)在打印機(jī)的設(shè)計(jì)都采用一支黑筆和單獨(dú)一支三色筆，或者是一支黑筆和四支單色的彩色筆結(jié)合使用。
一種早期的打印機(jī)采用四支單獨(dú)的筆，分別攜帶黑、藍(lán)綠、絳紅和黃色墨水，使這四支筆校準(zhǔn)的滑架結(jié)構(gòu)有六個(gè)基準(zhǔn)，它與各筆上相關(guān)的基準(zhǔn)相配合?？刂乒P的定位所需的基準(zhǔn)處于下面三個(gè)互相垂直的方向上1.打印頭掃描方向(X軸)，2.紙的前進(jìn)方向(Y軸)，和3.垂直方向(Z軸〕。
眾所周知，筆的另一種不對(duì)正現(xiàn)象是θ-Z誤差，它指的是筆相對(duì)于Z軸的角扭轉(zhuǎn)。θ-Z誤差表現(xiàn)為打印圖像的鋸齒形誤差，它是打印頭的一列列噴嘴與紙前進(jìn)的Y軸方向不平行的結(jié)果。
為了使筆保持校準(zhǔn)恰當(dāng)，早期四筆打印機(jī)的設(shè)計(jì)要求筆和滑架都具有非常精密的公差。但不幸的是，所要求的公差采用經(jīng)濟(jì)的模制零件是得不到的。因此，滑架的所有基準(zhǔn)都不得不進(jìn)行機(jī)加工，而且對(duì)于每支筆，六個(gè)基準(zhǔn)中的三個(gè)要求進(jìn)行機(jī)加工，同僅僅是模制出的基準(zhǔn)相比，這種二次加工費(fèi)力費(fèi)錢(qián)。
早期的四筆滑架是用一X偏置彈簧使筆定位于X基準(zhǔn)上，還有一帶以模制方式插入的凸輪的撓性構(gòu)件，它向筆的夾持表面施加必要的力，使筆牢固地安置在X、Y和Z基準(zhǔn)上。但不幸的是，在這種早期四筆打印機(jī)的設(shè)計(jì)中為了得到所需的性能水平，所用的X偏置彈簧要求昂貴的二次加工操作，包括熱處理和鍍層。這種早期的滑架采用了電氣互聯(lián)機(jī)構(gòu)，它將發(fā)射信號(hào)由滑架傳給筆，它還提供使筆牢固地安置在Y軸基準(zhǔn)之一上所必需的力。
為安裝筆，這種早期四筆打印機(jī)所用的夾持系統(tǒng)要求操作人員推動(dòng)和轉(zhuǎn)動(dòng)各筆，直到它卡在位置上。這種嵌入式設(shè)計(jì)要求操作人員克服滑架內(nèi)的摩擦力，它經(jīng)常會(huì)造成在插入過(guò)程中有不均勻的或橫向的力作用在筆上。不幸的是，這些安裝上的困難可能妨礙筆的基準(zhǔn)恰如其分地落在滑架相應(yīng)的基準(zhǔn)上。筆的這種不正確安放會(huì)降低打印質(zhì)量，因?yàn)閲娮煲巡辉倥c滑架內(nèi)的其它的筆協(xié)調(diào)一致了。
在一個(gè)采用一支黑筆和一第二支三色筆的兩筆系統(tǒng)中，滑架必須能為筆與筆之間和筆與整個(gè)打印系統(tǒng)間提供精確的和能再現(xiàn)的定位。筆的精確定位是控制墨水點(diǎn)在紙上對(duì)齊的基本變量，它直接影響打印質(zhì)量。另外，對(duì)于滑架夾持系統(tǒng)，需要能使筆易于更換，同時(shí)保證在將筆的基準(zhǔn)安置在滑架基準(zhǔn)上時(shí)有高度的再現(xiàn)性。再有，對(duì)于更經(jīng)濟(jì)的滑架系統(tǒng)還需要它能實(shí)現(xiàn)在不進(jìn)行二次機(jī)加工的情況下使筆的定位公差相當(dāng)于早期的四筆打印機(jī)設(shè)計(jì)。這樣，就需要對(duì)噴墨筆的滑架系統(tǒng)進(jìn)行改進(jìn)，以在打印中保持打印頭的校準(zhǔn)。
根據(jù)本發(fā)明的一個(gè)方面，提供有一種雙筆滑架系統(tǒng)，它能使一對(duì)噴墨筆沿噴墨打印機(jī)構(gòu)的打印區(qū)進(jìn)行掃描。該滑架系統(tǒng)有一個(gè)滑架本體，帶有一夾在一對(duì)筆之間的主壁。該主壁有兩個(gè)相對(duì)側(cè)表面，每個(gè)確定至少一個(gè)基準(zhǔn)。該滑架系統(tǒng)還有一由該本體所支撐的偏置機(jī)構(gòu)，以推壓各筆與主壁上的基準(zhǔn)相接觸。
根據(jù)本發(fā)明的另一個(gè)方面，雙筆滑架系統(tǒng)有一個(gè)滑架本體，它有兩個(gè)側(cè)壁，其間容納一對(duì)筆，該滑架系統(tǒng)還有一在兩側(cè)壁間延伸的參照桿，以與筆相接觸，并使其在兩個(gè)相互垂直的方向上校準(zhǔn)。
根據(jù)本發(fā)明的又一方面，雙筆滑架系統(tǒng)有一滑架本體，它有一對(duì)筆腔，用以容納一對(duì)筆。該腔由主壁隔離開(kāi)，該主壁有一旋轉(zhuǎn)對(duì)齊部分。該滑架系統(tǒng)還有一由本體所支撐的調(diào)節(jié)件，以有選擇地與對(duì)齊部分相接合，對(duì)每個(gè)筆腔在角方向上的校準(zhǔn)進(jìn)行同時(shí)調(diào)節(jié)。
根據(jù)本發(fā)明的又一個(gè)方面，提供了一雙筆滑架系統(tǒng)，它能使一對(duì)噴墨筆在噴墨打印機(jī)構(gòu)的打印區(qū)內(nèi)進(jìn)行掃描，而各筆均有一打印頭和與打印頭相反的表面，該表面上支撐一閉鎖臺(tái)肩。該滑架系統(tǒng)有一滑架本體，其結(jié)構(gòu)適于容納一對(duì)筆，筆本身上有多個(gè)基準(zhǔn)，以與每支筆相接觸并使其校準(zhǔn)。該滑架系統(tǒng)還有一與滑架本體相聯(lián)結(jié)的閉鎖機(jī)構(gòu)在關(guān)閉時(shí)以一選定的方向上將一受控力施加到各筆的閉鎖臺(tái)肩上，以推壓各筆與基準(zhǔn)相接觸。
在如圖所示的實(shí)施例中，將上述各個(gè)方面結(jié)合在一起構(gòu)成一獨(dú)特的雙筆滑架系統(tǒng)，可用于噴墨打印機(jī)。
根據(jù)本發(fā)明的另一方面，提供在噴墨打印機(jī)構(gòu)中校準(zhǔn)一對(duì)噴墨筆的方法。最好，筆上有一個(gè)基準(zhǔn)側(cè)表面，其確定至少一第一方向的筆基準(zhǔn)；和一個(gè)上表面，其確定第二和第三方向的筆基準(zhǔn)，而第一、第二和第三方向是相互垂直的。該方法包括將筆插入滑架系統(tǒng)的步驟，該滑架系統(tǒng)有一帶主壁的本體。該主壁有兩個(gè)相對(duì)的側(cè)面，各自確定了至少一第一方向基準(zhǔn)。該滑架系統(tǒng)還有一參照桿，其確定第二和第三方向基準(zhǔn)。在一形成夾層步驟中，主壁被夾在筆的基準(zhǔn)側(cè)面之間。在一推動(dòng)步驟中，筆被推動(dòng)，壓靠在第一、第二和第三方向的筆基準(zhǔn)上。
本發(fā)明總的目的是提供一使用一對(duì)噴墨筆提供高質(zhì)量硬拷貝輸出的噴墨打印機(jī)構(gòu)。
本發(fā)明的另一個(gè)目的是提供一雙噴墨筆滑架系統(tǒng)，其適用于由模制件制成的筆而不犧牲打印質(zhì)量，從而提供經(jīng)濟(jì)的噴墨打印機(jī)構(gòu)。
本發(fā)明的再一個(gè)目的是提供一種使打印機(jī)構(gòu)中的一對(duì)筆精確校準(zhǔn)的方法。
現(xiàn)通過(guò)下面的有關(guān)附圖及具體實(shí)施例的描述詳細(xì)介紹本發(fā)明的上述目的、結(jié)構(gòu)、方法及特點(diǎn)。其中

圖1是采用了本發(fā)明一種形式的雙噴墨筆滑架系統(tǒng)的噴墨打印機(jī)構(gòu)的部分移去的透視圖；圖2是圖1中所示的雙噴墨筆滑架系統(tǒng)的前視透視圖，其表示把持著兩支筆且筆閉鎖裝置打開(kāi)時(shí)的情況；圖3是圖1中所示的兩支筆的后視透視圖，其表示它們一支靠一支地排列在滑架系統(tǒng)內(nèi)的情況；
圖4是圖1中所示的兩支筆的前視透視圖，其表示它們一支靠一支地排列在滑架系統(tǒng)內(nèi)的情況；圖5和圖6是從兩個(gè)不同角度所取的圖1中所示的滑架系統(tǒng)的前視透視圖，其中筆已取掉，以表示筆腔的不同特點(diǎn)；圖7是圖1中所示的滑架系統(tǒng)的底部透視圖，其中筆已取掉；和圖8是圖1中所示的滑架系統(tǒng)的底部透視圖，其表示把持著兩支筆且筆閉鎖裝置關(guān)閉以便進(jìn)行打印時(shí)的情況。
圖1示出了一個(gè)采用本發(fā)明構(gòu)成的噴墨打印機(jī)構(gòu)的實(shí)施例，在此以噴墨打印機(jī)20表示，它可用于在工業(yè)、辦公室、家庭或其它場(chǎng)合打印商業(yè)報(bào)告、信函、桌面出版物和類(lèi)似文件?，F(xiàn)在市場(chǎng)上可以買(mǎi)到各種類(lèi)型的噴墨打印機(jī)構(gòu)，例如，一些可能采用本發(fā)明的打印機(jī)構(gòu)包括繪圖儀、袖珍打印裝置、復(fù)印設(shè)備、照相機(jī)、視頻信號(hào)打印機(jī)、和傳真機(jī)等。為方便起見(jiàn)，本發(fā)明的概念在此圖示為噴墨打印機(jī)20。
很明顯，盡管不同型號(hào)打印機(jī)的部件會(huì)有所變化，但典型的噴墨打印機(jī)20包括一底盤(pán)22，其外面有一般用塑料制成的外殼、外箱或外罩24。一張張打印介質(zhì)通過(guò)打印區(qū)25由打印介質(zhì)輸送系統(tǒng)26供入。打印介質(zhì)可以是適用的任何形式的片狀材料，如紙、卡片、透明膠片、聚酯薄膜和類(lèi)似物質(zhì)，但是為了方便起見(jiàn)，對(duì)如圖所示的實(shí)施例的說(shuō)明用紙作為打印介質(zhì)。打印介質(zhì)輸送系統(tǒng)26有一個(gè)打印前存放紙張用的供紙盤(pán)28?？梢圆捎靡幌盗杏梢徊竭M(jìn)馬達(dá)30和傳動(dòng)齒輪組件32驅(qū)動(dòng)的普通的紙張傳動(dòng)輥(未示出)將位于紙張導(dǎo)向件34之下的打印介質(zhì)(如圖所示為紙35)從紙盤(pán)28送入打印區(qū)25以便打印。打印之后，馬達(dá)30將打印過(guò)的紙35送到一對(duì)可伸縮的輸出干燥翼形件36。在收回到將新打印的紙張落入輸出盤(pán)38一側(cè)之前，葉片36暫時(shí)將新打印的紙張把持住使之處于輸出盤(pán)38內(nèi)仍在干燥中的前面打印的紙張的上方。介質(zhì)輸送系統(tǒng)26可以包括一系列調(diào)節(jié)機(jī)構(gòu)，例如滑動(dòng)式長(zhǎng)度調(diào)節(jié)桿40、滑動(dòng)式寬度調(diào)節(jié)桿42和滑動(dòng)式信封喂入板44，以適應(yīng)不同尺寸的打印介質(zhì)，包括美國(guó)標(biāo)準(zhǔn)信紙、律師公文紙、A4、信封等。
打印機(jī)20還有一打印機(jī)控制器，如圖示意性地表示為微處理器45，其接受主設(shè)備的指令，典型的主設(shè)備是計(jì)算機(jī)，例如個(gè)人計(jì)算機(jī)(未示出)。打印機(jī)控制器45也可以根據(jù)使用者通過(guò)位于機(jī)殼24的外側(cè)上的一鍵盤(pán)提供的輸入信號(hào)進(jìn)行工作。與主機(jī)相聯(lián)的監(jiān)視器可用來(lái)為操作人員顯示可視的信息，例如打印機(jī)的狀態(tài)或正在主機(jī)上運(yùn)行的特定程序。個(gè)人計(jì)算機(jī)、及其輸入設(shè)備，如鍵盤(pán)和(或)鼠標(biāo)，以及監(jiān)視器，對(duì)于本技術(shù)領(lǐng)域的專(zhuān)業(yè)人員是眾所周知的。
滑架導(dǎo)桿48由底盤(pán)22支撐，它以可滑動(dòng)的方式支撐著根據(jù)本發(fā)明構(gòu)成的雙噴墨筆滑架系統(tǒng)50，使其沿打印區(qū)25前后移動(dòng)。如箭頭52所示，滑架50還可沿導(dǎo)桿48被推入處于機(jī)殼24的內(nèi)部中的保養(yǎng)區(qū)。如圖2所示，滑架50有一對(duì)軸承54，它們以可滑動(dòng)的方式支撐著滑架，使滑架能沿導(dǎo)桿48移動(dòng)。該滑架還有一沿底盤(pán)22的側(cè)表面滾動(dòng)的輥?zhàn)?5。輥?zhàn)?5與一對(duì)軸承54一起，為滑架提供一三點(diǎn)支撐系統(tǒng)。軸承54最好是V型槽軸承，例如美國(guó)專(zhuān)利No.5,366,305中所公開(kāi)的那種，該專(zhuān)利已轉(zhuǎn)讓給惠普公司--本發(fā)明的受讓人。一滑架直流馬達(dá)56聯(lián)接到傳動(dòng)齒輪57上，以驅(qū)動(dòng)一環(huán)形帶58。馬達(dá)56根據(jù)從控制器45接收到的控制信號(hào)進(jìn)行工作。環(huán)形帶58可利用傳統(tǒng)的方式固定到滑架50上，以根據(jù)馬達(dá)56的轉(zhuǎn)動(dòng)使滑架沿導(dǎo)桿48逐步前進(jìn)。
在打印區(qū)25內(nèi)，介質(zhì)紙35接受來(lái)自噴墨墨水盒的墨水，例如黑墨水盒60和/或彩色墨水盒62。墨水盒60和62常被本技術(shù)領(lǐng)域內(nèi)的技術(shù)人員稱(chēng)之為″筆″。盡管在某些實(shí)施例中可以采用一對(duì)單獨(dú)的單色筆，但如圖所示的彩色筆62是個(gè)三色筆。雖然彩色筆62可以盛放某種顏料基的墨水，但出于圖示的目的，所述的筆62盛有三種染料基的墨水，如藍(lán)綠、黃和絳紅。黑墨水筆60在此處所示的是盛有一種顏料基的墨水。很明顯，其它類(lèi)型的墨水也可用于筆60和62，如烷烴基的墨水，以及具有染料和顏料雙特性的混合或合成墨水。
如圖所示的筆60和62每個(gè)都有儲(chǔ)墨池，用于在其中儲(chǔ)存一定量的墨水。筆60和62分別有打印頭64和66，每個(gè)打印頭都有一小孔板，其帶有以本技術(shù)領(lǐng)域技術(shù)人員所熟知的方式穿過(guò)它所形成的多個(gè)噴嘴。盡管也可采用其它類(lèi)型的打印頭，如壓電式打印頭，但如圖所示的打印頭64和66是熱噴墨打印頭。典型情況下，打印頭64和66包括與噴嘴相聯(lián)的多個(gè)電阻。隨著給某個(gè)所選定的電阻通電，就形成一個(gè)氣泡，從噴嘴中噴出一滴墨水并噴到噴嘴下方的打印區(qū)25內(nèi)的紙張上。有選擇地給打印頭電阻通電，其根據(jù)的是連接控制器45和打印頭滑架50的多導(dǎo)線帶58輸出的發(fā)射命令控制信號(hào)。
參閱圖2所示，滑架50包括一閉鎖機(jī)構(gòu)，如圖所示的是兩個(gè)夾緊桿、閉鎖件或稱(chēng)蓋70和72，它們通過(guò)鉸鏈74以可樞軸轉(zhuǎn)動(dòng)的方式聯(lián)接到滑架的主體部分75?；苤黧w75最好還限定一薄的校準(zhǔn)板或稱(chēng)主壁板76，其厚度可在1.0-6.0mm(毫米)之間，但一般最好是在3.5mm厚左右。主壁板76將主體75的內(nèi)部分隔成一黑筆腔80和一彩筆腔82。在討論滑架是如何使筆被夾緊和校準(zhǔn)之前，理解各種基準(zhǔn)點(diǎn)和凸輪表面的作用將會(huì)有所幫助，它們很方便地模制在筆60和62的外側(cè)。
圖3和圖4分別示出了筆60和62從底部觀測(cè)的前視圖和后視圖，而圖2是筆的前面頂視圖。黑筆60有一中空筆體84，它形成一儲(chǔ)墨池，用于存放一定量的墨水，墨水將有選擇地通過(guò)打印頭64內(nèi)的噴嘴噴射出去。筆體84包括一外周邊件85，其中有外側(cè)壁86和內(nèi)側(cè)壁88。一插入手柄或持握面90位于前壁92和上壁94之間，用于向滑架50內(nèi)安裝或從其中取出筆60，非常方便。一底板壁95在前壁92和安裝打印頭64的鼻部96之間延伸。一后壁98自上壁94向下延伸形成鼻部96。
后壁98支撐著一個(gè)傳統(tǒng)的軟性電路板100，其上帶有多個(gè)電路互聯(lián)接片(為清楚起見(jiàn)未示出)，它們可按轉(zhuǎn)讓給本受讓人—惠普公司的美國(guó)專(zhuān)利No.4,907,018中所述內(nèi)容的制成。在此位置，該軟性電路板100可方便地加以延伸，從而與打印頭64形成電路聯(lián)接。最好是將手柄90，周邊壁92、94、96、95和98，以及其上裝有打印頭64的打印頭安裝壁102均模制成一單獨(dú)的整體部件85，這樣做優(yōu)點(diǎn)極為突出，因?yàn)橛蛇@個(gè)單獨(dú)的筆外周邊部件85還可以確定出一組筆的定位基準(zhǔn)。
在如圖所示的實(shí)施例中，外周邊部件85確定了多個(gè)X、Y、Z坐標(biāo)軸定位部件或基準(zhǔn)。出于圖示的目的，在圖1-8中給出了一個(gè)X、Y、Z坐標(biāo)系103，其中X軸指向掃描方向，其平行于由導(dǎo)桿48所確定的滑架50的掃描軸。Y軸平行于紙通過(guò)打印機(jī)20的前進(jìn)路徑。Z軸指向上方，且其用作筆紙間距的參考，它是提供高質(zhì)量硬拷貝圖像的一個(gè)重要分量。
為使筆60相對(duì)于X軸定位，周邊部件85在模制時(shí)最好形狀定出三個(gè)X軸方向的定位臺(tái)肩或基準(zhǔn)，它們分別是一個(gè)位于鼻部96附近的X1的基準(zhǔn)104；一個(gè)沿底壁95靠近前壁92的X2的基準(zhǔn)106，以及一個(gè)位于后上角的X3的基準(zhǔn)108。為確定筆60相對(duì)于Z軸的取向，周邊部件85定出了沿底壁95設(shè)置的Z基準(zhǔn)110。為確定筆60相對(duì)于Y軸的取向采用了兩個(gè)基準(zhǔn)，它們分別是一個(gè)偏離鼻部96且自底壁95向下延伸的Y1的基準(zhǔn)112；和一個(gè)自后壁98伸出的Y2的基準(zhǔn)114。在如圖所示的實(shí)施例中，雖然X基準(zhǔn)104、106和108的位置均在同一側(cè)壁88上，但很明顯，在某些實(shí)際應(yīng)用情況下，外周邊部件85也可將類(lèi)似定位的基準(zhǔn)確定在靠近外壁86之處。
外周邊部件85還確定有一閉鎖臺(tái)肩115，它是在模制部件85時(shí)制出出，其包括一帶斜凸輪面的輪廓。如下面將進(jìn)一步介紹的，該閉鎖臺(tái)肩115在將筆60牢固地裝在滑架50內(nèi)方面是非常有用的。閉鎖臺(tái)肩115靠近支撐件116，該支撐件正好用于給X3的基準(zhǔn)108提供一個(gè)支撐面。在如圖所示的實(shí)施例中，斜凸輪面115隨其沿Y軸反方向背離周邊部件85橫向延伸時(shí)，是向上(Z軸方向)傾斜的。當(dāng)斜凸輪面115自其與支撐件116結(jié)合的一側(cè)向X軸的橫向延伸時(shí)，它還向下(Z軸反向)傾斜。閉鎖臺(tái)肩的凸輪結(jié)構(gòu)115位于上壁90之下，且沿著周邊部件85的后上角或臺(tái)肩118設(shè)置。如下面將進(jìn)一步介紹的，臺(tái)肩面118對(duì)于向滑架50內(nèi)裝入或從其中取出筆60則特別有用。
如圖所示的彩色筆62包括一外周邊部件120，在圖示的實(shí)施例中它是夾在內(nèi)側(cè)壁122和外側(cè)壁124之間的，它們共同構(gòu)成一中空的筆體125。中空筆體125最好形成或裝設(shè)三個(gè)儲(chǔ)墨池，用于貯存一定量的三種色的墨水(例如藍(lán)綠、絳紅和黃)，它們可通過(guò)打印頭66中的噴嘴有選擇地噴射出去。在如圖所示的實(shí)施例中，筆62有一插入手柄或持握表面126，其通常位于前壁128和上壁130之間，非常方便。手柄126對(duì)于將筆62裝入滑架50和從其中取出是很有用的。底壁132與前壁128相結(jié)合，帶有一包容打印頭66的鼻部134。后壁136自上壁130向下延伸，以形成一部分鼻部134。
一傳統(tǒng)的軟性線路板138，類(lèi)似于上述軟性線路板100，其可以有許多電路互聯(lián)接片(為清晰起見(jiàn)而省略)，它由后壁136支撐，以與打印頭66構(gòu)成電路聯(lián)接。手柄126，周邊壁128、130、132、134和136，以及容納打印頭66的打印頭安裝壁138最好全部模制成一單獨(dú)的整體部件120。這樣做優(yōu)點(diǎn)特別顯著，因?yàn)橛蛇@種單獨(dú)的筆周邊部件120還可以確定出一組筆的定位基準(zhǔn)。
在如圖所示的實(shí)施例中，外周邊部件120確定出多個(gè)X、Y、Z坐標(biāo)軸定位部件或基準(zhǔn)。為使筆62相對(duì)于X軸定位，周邊部件120在模制時(shí)最好定出三個(gè)X軸方向的定位臺(tái)肩或基準(zhǔn)，分別是一位于鼻部134附近的X1的基準(zhǔn)140，一沿底壁95靠近前壁92的X2的基準(zhǔn)142，以及一位于后上角的X3的基準(zhǔn)144。為確定筆62相對(duì)于Z軸的取向，周邊部件120確定出沿底壁132的Z基準(zhǔn)145。為確定筆62相對(duì)于Y軸的取向采用兩個(gè)基準(zhǔn)，分別是首先，一自底壁132的斜角部側(cè)向伸出且自底壁132向下延伸的Y1的基準(zhǔn)146，和其次，一自后壁98伸出的Y2的基準(zhǔn)148。在如圖所示的實(shí)施例中，雖然X基準(zhǔn)140、142和144的位置均沿同一側(cè)壁122設(shè)置，但很明顯，在某些實(shí)際應(yīng)用情況下，外周邊部件120也可將基準(zhǔn)定位于靠近外壁124之處。例如，如圖所示的筆62在掃描(X)軸方向包括三個(gè)筆校準(zhǔn)基準(zhǔn)，分別是_X1的基準(zhǔn)150、_X2的基準(zhǔn)152和_X3的基準(zhǔn)154，全部在其相對(duì)應(yīng)的X1、X2和X3的基準(zhǔn)140、142、和144的背面。
一帶斜凸輪面輪廓的閉鎖臺(tái)肩155用粘接劑粘結(jié)、超聲波焊接、或用其它本技術(shù)領(lǐng)域技術(shù)人員公知的兼容方法與外周邊部件120相連。如下面將進(jìn)一步介紹的，該閉鎖臺(tái)肩155在將筆62牢固地裝在滑架50內(nèi)方面非常有用。在如圖所示的實(shí)施例中，斜凸輪面155隨其沿Y軸反方向背離周邊部件120橫向延伸時(shí)，是向上(Z軸方向)傾斜的。斜凸輪面155當(dāng)其沿X軸的反方向向側(cè)壁124橫向延伸時(shí)，還向下(Z軸反向)傾斜。閉鎖臺(tái)肩155位于沿著周邊部件120的頂面130所形成的圓角肩面156的附近(見(jiàn)圖2)。如下面將進(jìn)一步介紹的，圓角臺(tái)肩156對(duì)于導(dǎo)引閉鎖部件72向下覆蓋在筆62上特別有用。閉鎖臺(tái)肩的凸輪結(jié)構(gòu)155位于上壁130之下，且沿著周邊部件120的后上角或臺(tái)肩158設(shè)置。如下面將進(jìn)一步說(shuō)明的，臺(tái)肩面158對(duì)于向滑架50內(nèi)裝入或從其中取出筆62特別有用。
如圖所示的筆62有大致位于筆體125中間的Y和Z基準(zhǔn)，以及位于筆的每一側(cè)的對(duì)稱(chēng)的X基準(zhǔn)，很明顯，在其它實(shí)際應(yīng)用情況下，筆62可以根據(jù)側(cè)壁124旁邊的校準(zhǔn)壁而定向。為了支持這種對(duì)稱(chēng)設(shè)計(jì)，閉鎖臺(tái)肩155也形成有一對(duì)稱(chēng)的第二斜面，其與凸輪表面155相聯(lián)，這是值得注意的。很明顯，在其它應(yīng)用情況下，筆60也可以對(duì)稱(chēng)設(shè)計(jì)。
如圖5-8所示，滑架50包括一組供黑筆和彩色筆60和62之用的X、Y和Z基準(zhǔn)或定位臺(tái)肩。首先考慮X軸方向上的校準(zhǔn)，筆60、62被偏置部件推向主壁。具體地講，筆60被一彈簧加載的彎曲構(gòu)件170偏置向主壁76，而彩色筆62由一彈簧加載的彎曲構(gòu)件172偏置向主壁76。各彎曲構(gòu)件170和172最好均有一鉤形部，其可固定在相應(yīng)的滑架殼體75的側(cè)壁174和176的上表面上。如圖7所示，構(gòu)件170和172由一螺旋盤(pán)簧178自各自的壁174和176向外偏置。彈簧件170和172迫使相應(yīng)的筆60、80朝向位于主壁76上的X軸定位基準(zhǔn)。
對(duì)于黑筆60，X1的基準(zhǔn)104被迫靠壓在_X1的基準(zhǔn)180上，而X2的基準(zhǔn)106被迫靠在X2的滑架基準(zhǔn)182上。所示的X1和X2的基準(zhǔn)180和182是切刻出的臺(tái)肩形式，是與主壁76整體模制出的。為了在靠近黑筆60的頂部提供所需的筆間分隔，主壁76上有一環(huán)繞校準(zhǔn)銷(xiāo)184的狹槽，它起到X3滑架基準(zhǔn)的作用，以與黑筆X3基準(zhǔn)108接觸。很明顯，X3的基準(zhǔn)184也可以是一個(gè)模制出的切刻臺(tái)肩，就如X1和X2的基準(zhǔn)180和182所示的那樣，但是為了便于制造，X3校準(zhǔn)銷(xiāo)184更為可取。
確實(shí)，X1的基準(zhǔn)最好是一個(gè)分隔銷(xiāo)，如所示的X1的基準(zhǔn)銷(xiāo)180′(只在圖5和圖6中示出)，在所有X基準(zhǔn)中它距打印頭最近。X1的基準(zhǔn)銷(xiāo)180′和X3的基準(zhǔn)銷(xiāo)184最好是鋼制的，以精密的尺寸公差制成，尺寸誤差在0.0025毫米(±0.0001英寸)范圍。盡管可以證明在某些實(shí)際應(yīng)用中其它材料也適用，但對(duì)于鋼來(lái)說(shuō)，實(shí)現(xiàn)這個(gè)公差容易而且經(jīng)濟(jì)。在如圖所示的實(shí)施例中，X1的基準(zhǔn)銷(xiāo)180′和X3的基準(zhǔn)銷(xiāo)184以模制方式插入滑架殼體75的后壁185，以延伸到主壁76所確定的槽內(nèi)，為方便起見(jiàn)，在后面的詳細(xì)說(shuō)明中只提及X1的模制基準(zhǔn)180，盡管顯而易見(jiàn)在任何給定的實(shí)際應(yīng)用中，X1的基準(zhǔn)銷(xiāo)180′均可用來(lái)替代X1的臺(tái)肩180。
對(duì)于彩色筆62，沿著彩色筆腔82的內(nèi)部，主壁76有一個(gè)X1的基準(zhǔn)186和一個(gè)X2的基準(zhǔn)188，如圖所示它們是與主壁76整體模制的。與上述X1的黑筆滑架基準(zhǔn)180相同，此X1的彩色筆滑架基準(zhǔn)最好也是一個(gè)鋼制銷(xiāo)釘180′(只在圖5和圖6中示出)，盡管顯而易見(jiàn)在任何給定的實(shí)際應(yīng)用中X1的臺(tái)肩186均可用X1的基準(zhǔn)銷(xiāo)180′替代，但為了下述說(shuō)明的方便，僅提及X1的模制基準(zhǔn)186。彩色筆X1的基準(zhǔn)140與X1的滑架基準(zhǔn)186接合，而X2的筆基準(zhǔn)142與X2的彩色滑架基準(zhǔn)188接合。伸入到彩色筆腔82中的X3的鋼銷(xiāo)184的一部分，起到彩色筆62的X3的校準(zhǔn)基準(zhǔn)的作用。X3的彩色筆基準(zhǔn)144與X3的校準(zhǔn)筆基準(zhǔn)184相接合。以這樣的方式，各筆腔80、82內(nèi)的所有X1、X2和X3基準(zhǔn)均在制造滑架本體75的模制過(guò)程中同樣制成，以保證滑架殼體連續(xù)生產(chǎn)時(shí)的再現(xiàn)性。
現(xiàn)在來(lái)研究剩下的Y和Z方向的校準(zhǔn)情況，滑架系統(tǒng)50包括Y-Z參照桿190，它最好是整體模制在分別由滑架壁174、176所確定的承窩191、192之內(nèi)。桿190有一縱軸193，其大致平行于穿過(guò)滑架軸承54的孔軸194。如圖8所示，沿黑筆60的下側(cè)Y的基準(zhǔn)112和Z的基準(zhǔn)110以90°夾角坐落在Y-Z參考軸190上。同樣，因?yàn)樗鼜幕芮?2的內(nèi)部穿過(guò)，所以彩色筆62上的Y1的基準(zhǔn)146和Z的基準(zhǔn)145也與Y-Z桿190接合。一第二Y2的滑架基準(zhǔn)由滑架后壁185提供，對(duì)于黑筆60位于Y2的基準(zhǔn)區(qū)196，而對(duì)彩色筆62則位于Y2的基準(zhǔn)區(qū)198。對(duì)于黑筆60，Y2的基準(zhǔn)區(qū)196與Y2的筆基準(zhǔn)114相交叉；而對(duì)于彩色筆62，基準(zhǔn)區(qū)198與Y2的筆基準(zhǔn)114相交叉；對(duì)于彩色筆62，基準(zhǔn)區(qū)198與Y2筆基準(zhǔn)148相交叉。同樣，筆腔82內(nèi)的后壁表面198為彩色筆62提供了Y2的基準(zhǔn)面，它與Y2的彩色筆基準(zhǔn)148校準(zhǔn)。
為了給X、Y和Z各方向提供偏置力，以及將筆60、62固定在滑架內(nèi)，閉鎖機(jī)構(gòu)包括夾緊桿70、72，它們是閉鎖機(jī)構(gòu)的主體。該閉鎖機(jī)構(gòu)還有處于偏置狀態(tài)下的接合部件，例如位于桿下側(cè)的彈簧加載的凸輪表面200、202。黑筆桿70上的凸輪表面202與筆60上的凸輪斜面115相接合，而彩色筆桿72上的凸輪表面202與筆62的斜凸輪面155相接合。凸輪表面200、202最好是整體模制的，分別自諸如彈簧加載部件203、204這樣的接合件上突出。偏置部件(例如螺旋盤(pán)簧205)使彈簧板203、204分別偏離桿70、72。如圖所示的桿70、72每個(gè)均可構(gòu)成一個(gè)彈簧承窩206，其中容納彈簧205，而彈簧承窩的外部延伸到各桿70、72的上表面之上。彈簧板203、204最好安裝在各自的桿70、72之內(nèi)，以便當(dāng)彈簧205在關(guān)閉桿的過(guò)程中受壓時(shí)它們可向著桿移動(dòng)。
當(dāng)筆60、62裝入腔80、82時(shí)如要關(guān)閉閉鎖機(jī)構(gòu)，桿70、72要繞筆上的鉸鏈74轉(zhuǎn)動(dòng)。在關(guān)閉閉鎖機(jī)構(gòu)的同時(shí)，一個(gè)可控力由凸輪200、202以選定的方向施加到各自的閉鎖臺(tái)肩115、155上，它推壓各個(gè)筆60、62與滑架的X、Y和Z基準(zhǔn)相接觸。閉鎖凸輪表面200、202和筆的閉鎖臺(tái)肩115、155構(gòu)成的相對(duì)斜面迫使筆60、62朝向主壁76上的X基準(zhǔn)、后壁185上的X基準(zhǔn)和由參照桿190建立的Y-Z基準(zhǔn)。桿70、72，彈簧板203、204，以及彈簧205相對(duì)于鉸鏈74的位置關(guān)系最好能設(shè)計(jì)為可起到過(guò)中心夾緊機(jī)構(gòu)的作用。這樣，當(dāng)關(guān)閉桿70、72使其蓋在筆60、62上時(shí)，在移動(dòng)過(guò)程的最后幾厘米壓縮彈簧205會(huì)真正開(kāi)始伸長(zhǎng)。這種過(guò)中心作用有助于將筆夾緊于滑架50內(nèi)和使手柄保持在關(guān)閉位置。
各桿70、72可以包括一有用的取筆導(dǎo)向凸輪，例如分別為凸輪207、208，它們最好是沿著各桿的外緣。當(dāng)從滑架系統(tǒng)50中取出筆60、62時(shí)，導(dǎo)向凸輪207、208推壓筆的臺(tái)肩部118、158，使其分別離開(kāi)彈簧板203、204。當(dāng)需要取出筆時(shí)，由桿導(dǎo)向凸輪207、208所提供的作用有助于防止筆卡死在滑架50內(nèi)。
參閱圖7和圖8，由一θ-Z角校準(zhǔn)或?qū)R機(jī)構(gòu)210提供了附加的校準(zhǔn)調(diào)節(jié)手段。θ-Z調(diào)節(jié)裝置210使主壁76的下部相對(duì)于滑架本體的側(cè)壁174、176移動(dòng)。主壁76受到偏置部件(例如螺簧212)的彈簧偏置離開(kāi)彩色筆腔的側(cè)壁176。主壁76有一個(gè)旋轉(zhuǎn)對(duì)齊部件，在如圖所示的實(shí)施例中，它是這樣構(gòu)成的，將主壁76下部的末端與彈簧212相反的另一側(cè)制成一呈一定角度的校準(zhǔn)底腳214，底腳214有一立板，它以朝向X軸正向又向朝向滑架50的背面的X軸反方向移動(dòng)的某角度延伸(見(jiàn)圖5)。底腳214的呈一定角度的面可以在其全長(zhǎng)上以多個(gè)點(diǎn)與調(diào)節(jié)部件相接合，調(diào)節(jié)部件可以是螺旋件，例如螺釘215。對(duì)齊螺釘215從位于滑架本體75的下表面上帶螺紋的凸臺(tái)部分216所確定的螺孔中穿過(guò)并呈螺紋嚙合。
旋轉(zhuǎn)角對(duì)齊螺釘215使之與底腳214進(jìn)一步接合可向著彩色筆腔82方向推動(dòng)黑色和彩色筆的X2基準(zhǔn)182、188。旋轉(zhuǎn)對(duì)齊螺釘215使之從凸臺(tái)216退出使主壁76和X2的基準(zhǔn)182、188在彈簧212所提供的偏置力的作用下向黑筆腔80移動(dòng)。典型情況下，這種θ-Z角調(diào)整在初始組裝時(shí)完成，或由當(dāng)?shù)氐氖酆蠓?wù)或維修部門(mén)進(jìn)行。
比較好的情況是，θ-Z調(diào)節(jié)系統(tǒng)210可由一探針(未示出)來(lái)啟動(dòng)，該探針固定在滑架本體的側(cè)壁174內(nèi)，從孔218中穿過(guò)。此探針隨后與黑筆X2的基準(zhǔn)182相交叉，以測(cè)量主壁76相對(duì)于黑筆X1的基準(zhǔn)180的X軸偏移。然后可以轉(zhuǎn)動(dòng)螺釘215，直到完成所需的、如探針?biāo)鶞y(cè)出的θ-Z調(diào)整。盡管只調(diào)整一個(gè)對(duì)齊部件，但是各筆腔80、82的θ-Z角校準(zhǔn)的調(diào)節(jié)同時(shí)進(jìn)行。這樣，黑色和彩色打印頭64、66的噴嘴列的定位均相對(duì)于紙張前進(jìn)的Y軸而校準(zhǔn)，這就消除了打印圖像上出現(xiàn)的鋸齒誤差。
滑架本體75還包括一筆鼻導(dǎo)向部分220，它可以由一自主壁76下側(cè)伸出的大致T形的部件220構(gòu)成。此T形導(dǎo)向件220有助于使筆60、62朝向滑架后壁185定位。在筆的安裝過(guò)程中，導(dǎo)向件220向后推壓筆鼻部96、134，所以Y1的基準(zhǔn)112、146將落在Y-Z參照桿190的后面，而不是落在桿的頂面。
在滑架后壁185的朝前頂?shù)谋砻嫔献詈糜幸幌盗袕椈杉虞d的互聯(lián)銷(xiāo)(為清楚起見(jiàn)在圖中省略)，用于向筆的軟性電路板100、138的導(dǎo)體片發(fā)出發(fā)射命令。對(duì)于黑色和彩色筆60、62，滑架互聯(lián)銷(xiāo)可分別位于箭頭222和224所指的區(qū)域內(nèi)?；ヂ?lián)銷(xiāo)適用的布置類(lèi)型示于轉(zhuǎn)讓給本受讓人—惠普公司的美國(guó)專(zhuān)利No.4,706,097和5,295,839中。
滑架后壁185的面向后面的表面可以為多種不同的部件提供方便的安裝位置。例如，向筆提供發(fā)射命令的軟導(dǎo)線68可以聯(lián)接到安裝在后壁185的后表面上的電子解碼板上。為了推動(dòng)滑架50越過(guò)打印區(qū)25和保養(yǎng)站區(qū)域52，滑架傳動(dòng)帶58可以用傳統(tǒng)方式聯(lián)接到壁185的后面。為了提高滑架50的動(dòng)態(tài)穩(wěn)定性，傳動(dòng)帶58最好聯(lián)接到滑架后壁185時(shí)應(yīng)盡可能靠近滑架軸承54。
為了將滑架位置的反饋信息提供給打印機(jī)控制器45，在打印區(qū)25的全長(zhǎng)內(nèi)有一編碼條225(見(jiàn)圖1)，并越過(guò)保養(yǎng)站區(qū)域52。在滑架后壁185的后表面上可安裝一傳統(tǒng)的光學(xué)編碼讀取裝置(未示出)，用于讀取編碼條225所提供的位置信息。為了提供精確的位置信息，該光學(xué)編碼讀取裝置的位置最好盡可能地靠近打印頭64、66的噴嘴板。將傳動(dòng)帶58聯(lián)接到滑架上的方式，以及通過(guò)編碼條讀取裝置提供位置反饋信息的方式對(duì)于本技術(shù)領(lǐng)域的技術(shù)人員是可用多種不同的形式來(lái)實(shí)現(xiàn)的。
在操作中，打印機(jī)殼蓋230打開(kāi)(見(jiàn)圖1)，利用手柄90和126將筆60、62插入滑架50內(nèi)。滑架X2和X3的基準(zhǔn)182、184和188的傾斜結(jié)構(gòu)使筆向筆腔內(nèi)的插入方便容易。然后將夾緊桿70、72向下旋轉(zhuǎn)，以把筆60、62夾緊于滑架50內(nèi)。直覺(jué)地就可以感到由滑架50所提供的筆的安裝非常簡(jiǎn)單，因?yàn)橛墒褂谜卟倏v的閉鎖裝置70、72和凸輪表面200、202有助于將筆60、62導(dǎo)入和導(dǎo)出滑架50。而后在打印機(jī)控制裝置45的指令下，通過(guò)馬達(dá)56的運(yùn)轉(zhuǎn)，再借助傳動(dòng)帶58，滑架50可沿導(dǎo)桿48從一側(cè)移動(dòng)到另一側(cè)。筆60、62通過(guò)柔性電路導(dǎo)線68從打印機(jī)控制裝置45接受發(fā)射命令。在不動(dòng)作期間，滑架使筆60、62返回到保養(yǎng)站區(qū)域52，進(jìn)行保養(yǎng)、維修，以及在打印機(jī)不工作期間罩上帽罩(密封)。通過(guò)抬起夾緊桿70、72和用手柄90、126將筆從滑架中提起，可以很容易地把筆60、62從滑架50中取出。桿導(dǎo)向件207、208將筆推離桿，以避免在取出筆時(shí)卡住。當(dāng)打印機(jī)蓋打開(kāi)時(shí)，控制裝置45最好將滑架移到打印區(qū)25的某個(gè)位置，例如如圖1所示之處，在該處筆更換容易。
在此所用的術(shù)語(yǔ)″校準(zhǔn)″、″對(duì)齊″、″基準(zhǔn)″和″參照″基本上都是同義語(yǔ)。但是，為了更加清楚，對(duì)于單個(gè)的滑架部件一般用其中一個(gè)詞。例如，Y-Z參照桿190也可以稱(chēng)為″校準(zhǔn)桿″、″基準(zhǔn)桿″或″對(duì)齊桿″。再者，雖然所示的腔室80、82是封閉的，但顯而易見(jiàn)，殼體的一些部分(例如側(cè)壁174、176)可以省略，且其它類(lèi)型的偏置件可用來(lái)迫使筆60、62與主壁76相接合。再有，如圖所示的滑架50把持一對(duì)筆，很明顯，這樣的布置形式可以很容易地?cái)U(kuò)大到兩對(duì)筆，即四筆系統(tǒng)。這樣的四筆系統(tǒng)可以采用兩個(gè)滑架50來(lái)構(gòu)成，例如，制造一個(gè)大體呈鏡象的滑架50，且使側(cè)壁176要么聯(lián)在一起，或更好地是一個(gè)呈一體的板壁。
為了在紙35上提供高質(zhì)量的圖像作為打印機(jī)20的硬拷貝輸出，打印頭64、66其相互之間及其相對(duì)于整個(gè)打印系統(tǒng)的定位必須精確且能再現(xiàn)。這就是說(shuō)，當(dāng)操作人員更換空筆時(shí)，充滿(mǎn)的新筆的校準(zhǔn)必須與空筆相同。筆60、62的定位是控制墨水液滴在打印介質(zhì)上對(duì)齊的基礎(chǔ)變量之一?；?0通過(guò)對(duì)確定筆相對(duì)于滑架和滑架相對(duì)于打印機(jī)的位置的基準(zhǔn)做出策略選擇而確定筆的位置。
筆60、62的X軸定位是將筆的方向確定為使X基準(zhǔn)相互對(duì)置而進(jìn)行。在如圖所示的滑架50中，黑筆X的基準(zhǔn)104、106、108面向彩色筆X的基準(zhǔn)140、142、144，主壁76和X3的校準(zhǔn)銷(xiāo)184夾在其中。通過(guò)將主壁76夾在筆之間，對(duì)主壁76的厚度的控制較早期的設(shè)計(jì)更為容易，例如DeskJet1200，當(dāng)中所有基準(zhǔn)均位于筆的一側(cè)并受筆厚度的公差變化的影響?？梢哉J(rèn)為X1的基準(zhǔn)104、140(筆)和182、188(滑架)在影響液滴位置方面是最有影響力的，因?yàn)檫@些基準(zhǔn)離打印頭64、66的噴嘴最近。
筆60、62的Y軸定位最好通過(guò)將Y-Z參照桿190以模制方式插入滑架本體75內(nèi)而實(shí)現(xiàn)，它大致平行于以模制方式嵌入的軸承54的中心線194。以這種方式，提供了筆相對(duì)于Y和Z基準(zhǔn)的精確校準(zhǔn)，其與滑架導(dǎo)桿48所確定的滑架掃描軸有關(guān)。滑架有兩個(gè)特點(diǎn)有助于筆的Y1和Z基準(zhǔn)的精確校準(zhǔn)。第一，在如圖所示的實(shí)施例中，V形槽軸承54以模制方式嵌入殼體75，屬于零間隙軸承，也沒(méi)有壓力裝配誤差。軸承54的嵌入式模制方式消除了造成Y位置和θ-Z誤差的常見(jiàn)因素，而它們?cè)谠缙诘拇蛴C(jī)構(gòu)中當(dāng)采用壓力裝配的圓柱形軸套時(shí)是經(jīng)常發(fā)生的。
有助于Y1和Z基準(zhǔn)精確校準(zhǔn)的第二個(gè)特點(diǎn)與Y1的筆基準(zhǔn)112、146沿直的參考桿190的校準(zhǔn)概念有關(guān)。桿190的長(zhǎng)度最好大約是黑筆和彩色筆Y1的基準(zhǔn)112、146間距的兩倍。另外，Y-Z桿190在兩端由滑架本體的承窩191、192所提供的支撐也很精確。有利的是，因?yàn)橹c(diǎn)191、192的距離是Y1的筆基準(zhǔn)112、146間距的兩倍，所以Y方向的位置誤差大約是任何其它可能產(chǎn)生于桿190的端部的位置誤差的一半。
筆60、62的θ-Z定位通過(guò)調(diào)整一單個(gè)的對(duì)齊機(jī)構(gòu)210而較好地得到控制。通過(guò)在主壁76的黑筆腔的一側(cè)進(jìn)行θ-Z調(diào)整，使打印頭64的黑筆噴嘴的校準(zhǔn)最佳化。黑筆噴嘴的最佳化在如圖所示的實(shí)施例中是優(yōu)選的，因?yàn)橄鄬?duì)于各組打印頭66的彩色噴嘴，其行高處于0.53cm(0.21英寸)的范圍，黑筆60噴嘴的列高度或稱(chēng)行高較高，在1.27cm(0.5英寸)范圍。顯而易見(jiàn)，X2的彩色基準(zhǔn)188的任何厚度誤差都會(huì)疊加到彩色筆60的任何θ-Z位置誤差上。但是，由于使用了圓柱形部件182、188，X2的基準(zhǔn)182、188的厚度誤差減至最小。另外，使用圓柱形部件182、188有助于減少由于θ-Z調(diào)節(jié)而使X2的基準(zhǔn)梁的扭轉(zhuǎn)所造成的彩色筆62的位置誤差。
滑架系統(tǒng)50的特別有利之處是本身提供了精確的X軸定位，通過(guò)采用較薄的主壁76和高精度公差的銷(xiāo)釘184。X軸和Y軸的定位方案均能接近機(jī)加工公差，還無(wú)需進(jìn)行昂貴的二次機(jī)加工操作。采用經(jīng)濟(jì)的模制式校準(zhǔn)底腳214和調(diào)節(jié)螺釘215，θ-Z對(duì)齊方案210能精確地使筆同時(shí)調(diào)整到加工公差。
桿操縱的夾緊系統(tǒng)70、72同早期的系統(tǒng)相比，對(duì)作用在筆上的力提供了控制程度更高的應(yīng)用。在此，操作人員操縱桿70、72，將筆固定在打印位置，而不是直接與筆接觸。采用這種方式，在夾緊過(guò)程還可以避免潛在的可能造成損壞筆的橫向力，象早期的打印機(jī)設(shè)計(jì)中經(jīng)常遇到的那樣?；?0的另一個(gè)優(yōu)點(diǎn)是起X偏置作用的彎曲構(gòu)件170、172使用了偏置螺旋盤(pán)簧178。螺旋盤(pán)簧178提供的對(duì)偏置力的控制比早期的彎曲彈簧設(shè)計(jì)更精確，后者的彎曲厚度在加工中有小的變化時(shí)，會(huì)經(jīng)受較大的力的變化。這樣，滑架50的X偏置機(jī)構(gòu)20對(duì)偏置力提供了更精確的控制。
權(quán)利要求
1.一種使一對(duì)噴墨筆(60、62)沿某噴墨打印機(jī)構(gòu)(20)的打印區(qū)(25)掃描的雙筆滑架系統(tǒng)(50)，其包括一個(gè)滑架本體(75)，其有夾在一對(duì)筆(60、62)之間而構(gòu)成的主壁(76)，該主壁有相對(duì)的兩個(gè)側(cè)面，每個(gè)確定至少一個(gè)基準(zhǔn)(180、180′、182、184；180′、184、186、188)；以及一個(gè)由該本體支撐的偏置機(jī)構(gòu)(170、172)，用于推壓各筆(60、62)與主壁基準(zhǔn)(180、180′、182、184；180′、184、186、188)相接觸。
2.一種使一對(duì)噴墨筆(60、62)沿某噴墨打印機(jī)構(gòu)(20)的打印區(qū)(25)掃描的雙筆滑架系統(tǒng)(50)，其包括一個(gè)滑架本體(75)，其確定出兩側(cè)壁(174、176)，以將一對(duì)筆(60、62)容納其間；以及一個(gè)在兩側(cè)壁(174、176)之間延伸的參照桿(190)，它與筆(60、62)相接觸并使其在兩相互垂直的方向上校準(zhǔn)。
3.一種使一對(duì)噴墨筆(60、62)沿某噴墨打印機(jī)構(gòu)(20)的打印區(qū)(25)掃描的雙筆滑架系統(tǒng)(50)，其包括一個(gè)滑架本體(75)，其確定出一對(duì)筆腔(80、82)，用于容納一對(duì)筆(60、62)，該腔(80、82)被帶有一旋轉(zhuǎn)對(duì)齊部分(214)的主壁(76)所分隔；以及一個(gè)由該本體(75)所支撐的調(diào)節(jié)部件(215)，用于有選擇性地與對(duì)齊部分(214)相接合，同時(shí)調(diào)節(jié)各個(gè)筆腔(80、82)在角度方向上的校準(zhǔn)。
4.一種使一對(duì)噴墨筆(60、62)沿某噴墨打印機(jī)構(gòu)(20)的打印區(qū)(25)掃描的雙筆滑架系統(tǒng)(50)，各筆(60、62)均有一打印頭(64、66)和一個(gè)與打印頭相對(duì)的、支撐著一閉鎖臺(tái)肩(115、155)的表面(94、130)，該滑架系統(tǒng)包括一個(gè)可容納一對(duì)筆(60、62)的滑架殼體(75)，該滑架殼體(75)確定有多個(gè)與各個(gè)筆(60、62)相接觸并使其校準(zhǔn)的基準(zhǔn)(180、180′、182、184、190、196；180′、184、186、188、190、198)；以及一與滑架本體(75)相聯(lián)的閉鎖機(jī)構(gòu)(70、72)，用于在關(guān)閉時(shí)將一可控制的力以一選定的方向施加到各個(gè)筆(60、62)的閉鎖臺(tái)肩(115、155)上，以推壓各個(gè)筆與基準(zhǔn)(180、180′、182、184、190、196；180′、184、186、188、190、198)相接觸。
5.一種使一對(duì)噴墨筆(60、62)沿某噴墨打印機(jī)構(gòu)(20)的打印區(qū)(25)掃描的雙筆滑架系統(tǒng)(50)，各個(gè)筆(60、62)有一個(gè)上表面(94、130)支撐著閉鎖臺(tái)肩(115、155)，該滑架系統(tǒng)(50)包括一滑架本體(75)，在兩側(cè)壁(174、176)之間確定出容納一對(duì)筆(60、62)的筆腔(80、82)，該滑架本體(75)還確定有一將該腔(80、82)分隔開(kāi)的主壁(76)，在各個(gè)腔中確定有至少一個(gè)基準(zhǔn)(180、180′、182、184；180′、184、186、188)，主壁(76)有一個(gè)旋轉(zhuǎn)對(duì)齊部分(214)，且該滑架本體(75)還在各個(gè)腔(80、82)中確定有至少一個(gè)基準(zhǔn)(196、198)；一對(duì)由該本體(75)所支撐的偏置件(170、172)，每個(gè)腔(80、82)內(nèi)有一個(gè)偏置件，以推壓各個(gè)筆(60、62)與主壁基準(zhǔn)(180、180′、182、184；180′、184、186、188)相接觸；一在兩側(cè)壁(174、176)之間延伸且通過(guò)兩腔(80、82)的參照桿(190)，用于確定筆(60、62)在兩相互垂直方向上校準(zhǔn)的基準(zhǔn)；一由本體(75)支撐的調(diào)節(jié)部件(215)，以有選擇性地與旋轉(zhuǎn)對(duì)齊部分(214)相接合，以同時(shí)調(diào)節(jié)各個(gè)筆腔(80、82)在角度方向上的校準(zhǔn)；以及一與滑架本體(75)相聯(lián)的閉鎖機(jī)構(gòu)(70、72)，用于在關(guān)閉時(shí)將一可控制的力以一選定的方向施加到各筆(60、62)的閉鎖臺(tái)肩(115、155)上，以推壓各筆與基準(zhǔn)(180、180′、182、184、190、196；180′、184、186、188、190、198)相接觸。
6.根據(jù)權(quán)利要求1或5所述的雙筆滑架系統(tǒng)，其中主壁的各個(gè)側(cè)表面至少確定兩個(gè)基準(zhǔn)，它們可以是凸起的曲線表面(180′、182、184；180′、184、188、)，也可以是基本是平面的表面(180；186)。
7.根據(jù)權(quán)利要求1、5或6所述的雙筆滑架系統(tǒng)，其中主壁的各個(gè)側(cè)表面至少確定三個(gè)基準(zhǔn)(180、180′、182、184；180′、184、186、188)；各個(gè)筆(60、62)均有一可有選擇性地射出墨水的打印頭(64、66)，且?guī)в腥齻€(gè)對(duì)齊基準(zhǔn)(104、106、108；140、142、144)的側(cè)壁(88、122)自該處延伸，用于當(dāng)其安裝在滑架本體(75)之內(nèi)時(shí)與主隔板基準(zhǔn)(180、180′、182、184；180′、184、186、188)相接觸；以及在主壁的側(cè)表面上，一第一基準(zhǔn)(180、180′；180′、184)位于靠近打印頭部分(96、134)之處，一第二基準(zhǔn)(182、188)位于第一基準(zhǔn)(180、180′；180′、184)的旁邊，和一第三基準(zhǔn)位于第一基準(zhǔn)(180、180′；180′、184)的上方。
8.根據(jù)權(quán)利要求2或5所述的雙筆滑架系統(tǒng)，其中參照桿(190)有一在兩側(cè)壁(174、176)之間延伸的第一桿長(zhǎng)度；各個(gè)筆(60、62)有一打印頭部分(96、134)和一組桿基準(zhǔn)(110、112、145、146)，其包括兩個(gè)靠近打印頭部分(96、134)相互垂直的校準(zhǔn)基準(zhǔn)，以落在參照桿(90)上，以及殼體的構(gòu)成是當(dāng)筆(60、62)安裝到本體(75)中時(shí)，能通過(guò)一組筆的桿基準(zhǔn)(110、112；145、146)把持住筆(60、62)，使筆間相隔的距離為第一桿長(zhǎng)度的40～60％。
9.根據(jù)權(quán)利要求2、5或8所述的雙筆滑架系統(tǒng)，其中該滑架本體(75)由塑料模制而成；滑架系統(tǒng)(50)還包括一對(duì)以模制方式插入到滑架本體(75)內(nèi)的軸承件(54)，以可滑動(dòng)的方式與導(dǎo)桿(48)接合，使筆(60、62)沿跨越打印區(qū)(25)的掃描軸(194)進(jìn)行掃描；以及其中該參照桿(190)以模制方式插入到滑架本體的各側(cè)壁(174、176)，其位置基本平行于掃描軸(194)。
10.根據(jù)權(quán)利要求3或5所述的雙筆滑架系統(tǒng)(50)，其中一對(duì)腔(80、82)包括第一腔和第二腔；對(duì)齊部分(214)有一角面，它與第一腔(80)呈一角度；滑架系統(tǒng)(50)還包括一偏置件(212)，用于使主壁(76)向第一腔(80)偏置；以及與角面相接合的調(diào)整部件(215)，用于推壓主壁(76)離開(kāi)第一腔(80)且朝向第二腔(82)。
11.根據(jù)權(quán)利要求4或5所述的雙筆滑架系統(tǒng)(50)，其中滑架本體(75)確定有容納一對(duì)筆(60、62)的一對(duì)筆腔(80、82)；以及閉鎖機(jī)構(gòu)包括一對(duì)閉鎖件(70、72)，它們各自靠近一對(duì)筆腔(80、82)中的相應(yīng)一個(gè)，且可相對(duì)于滑架本體(75)做樞軸轉(zhuǎn)動(dòng)。
12.根據(jù)權(quán)利要求11所述的雙筆滑架系統(tǒng)(50)，其中各個(gè)閉鎖件(70、72)包括一個(gè)主體；一帶凸輪表面(200、202)的接合件(203、204)，用于當(dāng)閉鎖件(70、74)處于關(guān)閉位置時(shí)與安裝在滑架系統(tǒng)(50)內(nèi)的筆(60、62)的閉鎖臺(tái)肩(115、155)相接合；以及一偏置件(205、255)，用于使接合件(203、204)偏離該主體。
全文摘要
一種雙筆滑架系統(tǒng)?；鼙倔w確定有一對(duì)由主壁分隔開(kāi)的筆腔，用于容納筆。主壁在各腔內(nèi)確定有至少一第一方向校準(zhǔn)基準(zhǔn)。一參照桿穿過(guò)各腔延伸，以確定在相互垂直方向上的筆校準(zhǔn)基準(zhǔn)，它們又與第一方向正交。本體支撐一調(diào)節(jié)件，它可有選擇地與主壁上的旋轉(zhuǎn)對(duì)齊件相接合，以便同時(shí)調(diào)節(jié)各筆腔的角校準(zhǔn)。一與滑架本體相聯(lián)的閉鎖機(jī)構(gòu)在關(guān)閉時(shí)將一可控制的力施加到各筆的閉鎖臺(tái)肩上，以推壓筆與基準(zhǔn)相接觸。
文檔編號(hào)B41J2/01GK1138527SQ96102
公開(kāi)日1996年12月25日 申請(qǐng)日期1996年2月26日 優(yōu)先權(quán)日1995年3月2日
發(fā)明者J·A·克里斯蒂森, R·A·凱利 申請(qǐng)人:惠普公司