具有两阶段式pcb接合的打印模块

文档序号:589598 发布日期:2021-05-25 浏览:14次 >En<

阅读说明:本技术 具有两阶段式pcb接合的打印模块 (Printing module with two-stage PCB joint ) 是由 大卫·伯克 诺曼·贝里 哈里克·塞尔万安东尼萨米 雷伊诺瓦尔·帕西尼奥安西亚诺 苏恩·基特范 于 2019-09-16 设计创作,主要内容包括:一种打印模块,包括:限定纵向腔体的托架;接纳在纵向腔体中的长形打印头,打印头具有一排打印头触点;相对于托架沿着与打印头的纵向轴线垂直的第一轴线可滑动地移动的PCB;以及致动手柄。致动手柄被配置用于往复地降低和升高PCB,以及推动PCB触点与打印头触点接合,由此在PCB与打印头之间形成电连接。沿着与打印头的第一轴线和纵向轴线垂直的第二轴线推动PCB电触点。(A print module, comprising: a bracket defining a longitudinal cavity; an elongate printhead received in the longitudinal cavity, the printhead having an array of printhead contacts; a PCB slidably movable relative to the carriage along a first axis perpendicular to the longitudinal axis of the printhead; and an actuating handle. The actuating handle is configured to reciprocally lower and raise the PCB and push the PCB contacts into engagement with the printhead contacts, thereby forming an electrical connection between the PCB and the printhead. The PCB electrical contacts are urged along a second axis perpendicular to the first axis and the longitudinal axis of the printhead.)

具有两阶段式PCB接合的打印模块

发明领域

本发明涉及一种页宽打印引擎及其打印模块。其已经被开发主要用于能够在不需要从上方触及打印引擎的情况下更换打印模块中的打印头。

发明背景

市面上可购买到采用页宽技术的喷墨打印机以用于许多不同的打印应用,包括台式打印机、数字喷墨印刷机、以及宽幅打印机。打印机通常包括长度至少为200mm的一个或多个固定喷墨打印头卡匣,这些固定喷墨打印头卡匣是使用者可更换的。例如,台式标签打印机包括单个使用者可更换的多色打印头卡匣,高速喷墨印刷机包括沿着介质给送方向对齐的多个使用者可更换的单色打印头卡匣,且宽幅打印机包括交错重叠布置的多个使用者可更换的打印头卡匣,以便横跨宽幅页宽。

US 2017/0313061(其内容通过援引并入本文)描述了一种包括二维单色打印模块阵列的商用页宽打印系统。

US 2018/0222198(其内容通过援引并入本文)描述了一种具有从共用歧管接收油墨的两排芯片的全色页宽打印头。

采用页宽喷墨技术的数字多功能打印机(MFP)日益被视为是传统激光MFP的潜在替代品。数字喷墨技术具有速度高、成本低和打印质量高的优点。然而,与调色剂卡匣和定影器作为消耗品需要在激光MFP中定期更换一样,在页宽喷墨打印中使用的各种部件(例如打印头卡匣、油墨、服务模块等)也需要定期更换。在典型的企业用多功能打印机中,使用者经由定位在机器一侧的一个或多个门面板来触及内部部件。同样,纸抽屉与门面板位于同一侧。这允许将机器靠着办公室的墙壁放置或放置在办公室的角落,同时在需要时仍允许进行纸张填充和维修。为了使数字喷墨MFP与传统的激光复印机竞争,使用者期望与它们传统的激光对应物相比,数字喷墨机器将保持相似的形状因数和服务可及性。

迄今为止,具有可更换的页宽打印头的数字喷墨打印引擎需要从打印引擎的上部部分触及打印模块,以便更换打印头。例如,US 2017/0313061中描述的打印模块从支撑托架向上提起,以更换打印头卡匣。

因此,希望提供一种采用页宽技术的数字喷墨打印引擎,由此仅经由侧面进入即可实现打印头卡匣的更换。根据前述内容,应了解的是,这样的打印引擎将适用于数字喷墨多功能打印机/复印机以及需要方便地更换打印头的其他类型的页宽打印机。

发明内容

在第一方面中,提供了打印模块,该打印模块包括:

限定纵向腔体的托架;

被接纳在纵向腔体中的长形打印头,打印头具有至少一排打印头触点;

相对于托架沿着与打印头的纵向轴线垂直的第一轴线可滑动移动的至少一个PCB;

至少一个致动手柄,该至少一个致动手柄被配置用于:

沿着第一轴线朝向和背离打印头往复地升高和降低PCB;以及

推动PCB触点与打印头触点接合,由此在PCB与打印头之间形成电连接,

其中,沿着与打印头的第一轴线和纵向轴线垂直的第二轴线推动PCB电触点。

根据第一方面的打印模块有利地将PCB触点与打印头触点的连接分成两个分开的运动,由此在移除或插入打印头期间使每个运动所需的力最小化。其特别适用于如US2018/0222198中描述的具有多排打印头触点的长打印头(例如A4或A3打印头)。

优选地,打印模块进一步包括与PCB紧固在一起的一个或多个油墨联接器。

优选地,油墨联接器通过降低或升高PCB来连接至打印头或与打印头断开连接。

优选地,致动手柄可操作地连接至用于降低和升高PCB的升降机构。

在一些实施例中,升降机构包括:

沿着打印模块的侧面纵向地延伸的长形杠杆轴,该杠杆轴具有固定地安装至其第一端的第一致动手柄;以及

一对固定地安装至杠杆轴的凸轮杠杆,每个凸轮杠杆都与相应的插销接合,该插销与PCB紧固在一起。

在其他实施例中,升降机构包括:

剪式机构,该剪式机构可操作地连接至打印模块相反两端处的一对升降杆,该剪式机构具有连接至致动手柄的剪式臂,

其中,每个升降杆与供应组件接合。

优选地,每个升降杆接纳在供应组件的相应套筒中。

优选地,打印模块进一步包括夹持机构,用于抵靠打印头触点夹持PCB触点。

优选地,PCB紧固至具有与PCB触点对准的弹性凸缘的PCB安装板,夹持机构被配置用于推靠在弹性凸缘上。

在一些实施例中,夹持机构包括可旋转的夹持杆,该可旋转的夹持杆被配置用于与弹性凸缘凸轮式接合。典型地,夹持杆包括纵向切口区段。

在其他实施例中,夹持机构包括:

滑动板,该滑动板具有与弹性凸缘的互补凸轮突出部接合的一个或多个夹持件;以及

滑动致动器,用于沿着与第一轴线和第二轴线二者垂直的第三轴线纵向地滑动该滑动板。

优选地,打印模块包括第一和相对的第二PCB。

优选地,第一和第二PCB通过致动手柄的致动可同时沿着第一轴线移动。

优选地,所述第一和第二PCB沿着第二轴线可独立地或可协同地朝向彼此移动。

在第二方面,提供了一种打印模块,所述打印模块包括:

托架,该托架具有用于接纳打印头的支座;

长形打印头,该长形打印头被接纳在支座中;

供应组件,该供应组件相对于所述托架沿着与打印头的纵向轴线垂直的轴线是可滑动移动的;以及

升降机构,该升降机构用于朝向和背离打印头往复地降低和升高供应组件,该升降机构具有定位在托架第一端处的致动手柄,

其中,致动手柄的移动通过供应模块相对于托架的滑动移动而引起打印头与供应组件之间的接合或脱离接合。

在一些实施例中,升降机构包括:

沿着打印模块的侧面纵向地延伸的长形杠杆轴,该杠杆轴具有固定地安装至其第一端的致动手柄;以及

一对固定地安装至该轴的凸轮杠杆,每个凸轮杠杆都与相应的插销接合,该插销从供应组件突出。

典型地,杠杆轴由附接至托架的一侧的一个或多个衬套可旋转地支撑。

典型地,插销从供应组件的端部支架纵向突出。

在其他实施例中,升降机构包括:

剪式机构,该剪式机构可操作地连接至打印模块相反两端处的一对升降杆,该剪式机构具有连接至致动手柄的剪式臂,

其中,每个升降杆与供应组件接合。

优选地,每个升降杆接纳在供应组件的相应套筒中。

优选地,供应模块包括以下中的一个或多个:

油墨联接器,用于将油墨供应连接至打印头;以及

用于向打印头提供数据和/或功率的PCB。

优选地,供应组件包括推销,该推销被配置用于朝向支座推动打印头的中央部分。

优选地,供应组件包括一对相对的推销,这对相对的推销在一对间隔开的相对的侧板之间横向向内突出。

优选地,每个侧板上安装有PCB。

优选地,供应组件包括第一油墨联接器和第二油墨联接器,第一油墨联接器被安装至供应组件的第一端支架,并且第二油墨联接器被安装至供应组件的第二端支架。

优选地,升降机构的致动同时或顺序地将第一油墨联接器和第二油墨联接器与打印头连接或断开连接。

优选地,打印模块进一步锁定机构,该锁定机构被配置用于将供应组件锁定在降低或升高位置。

优选地,锁定机构包括安装在托架上的纵向滑动板,该滑动板具有至少一个固持件,以用于与供应组件的互补锁定销锁定接合。

在第三方面,提供了一种打印模块,该打印模块包括:

打印头,该打印头具有一个或多个油墨端口以及一排打印头触点;

供应组件,该供应组件相对于托架沿着与打印头的纵向轴线垂直的轴线是可滑动移动的,该供应组件包括:

一个或多个油墨联接器,该一个或多个油墨联接器被定位用于与油墨端口流体地连接;以及

PCB,其具有一排PCB触点,以用于电连接至打印头触点;以及

单个致动手柄,用于在第一运动中顺序地启动电连接或断开连接并且在第二运动中启动流体连接或断开连接。

优选地,致动手柄连接至PCB夹持机构,以用于启动电连接或断开连接。

优选地,PCB夹持机构包括被配置用于与弹性凸缘凸轮式接合的滑动板,该弹性凸缘与包含PCB触点的PCB的一部分处于推动接合。

优选地,第一运动使滑动板滑动地移动并且推动弹性凸缘与PCB的所述部分夹持接合,由此将PCB触点与打印头电连接。

优选地,第一运动是在平行于打印头的纵向轴线的第一方向上,并且夹持是横向于纵向轴线的。

优选地,致动手柄与滑动板在第一运动的方向上紧固在一起。

优选地,致动手柄连接至升降机构,用于启动流体连接或断开连接。

优选地,升降机构包括可操作地连接至供应组件的升降机构,该供应组件包含用于流体连接至打印头的油墨联接器。

优选地,第二运动致动升降机构并且移动油墨联接器与打印头流体地接合。

优选地,第二运动是在垂直于打印头的纵向轴线的第二方向上。

优选地,致动手柄与升降机构在第二方向上紧固在一起。

优选地,致动手柄仅在对应于第一运动的第一方向上与PCB夹持机构紧固在一起,并且仅在对应于第二运动的第二方向上与升降机构固定紧固在一起,第一方向和第二方向彼此垂直。

在第四方面中,提供了打印模块,该打印模块包括:

具有纵向腔体的托架;

长形打印头组件,该长形打印头组件定位在纵向腔体中;

供应组件,该供应组件相对于托架沿着与打印头组件的纵向轴线垂直的轴线是可滑动移动的,供应组件被配置用于向打印头组件的打印头供应油墨和/或电信号;以及

锁定机构,该锁定机构包括滑动板,该滑动板相对于托架沿着平行于打印头组件的纵向轴线的轴线是可滑动移动的,该滑动板具有一个或多个保持件,

其中,每个保持件可与从供应组件突出的锁定销接合。

优选地,锁定机构可在锁定位置与未锁定位置之间配置,在该锁定位置,每个锁定销与相应的保持件接合,在该未锁定位置,每个锁定销与相应的保持件脱离接合。

优选地,锁定位置是打印模块的打印构型。

优选地,在打印构型中,将打印头推靠在托架的下部支座上。

优选地,供应组件的下压物(例如,一个或多个推销)将打印头推靠在支座上。

优选地,每个锁定销相对于打印头组件的纵向轴线横向地突出。

优选地,打印模块包括连接至滑动板的致动手柄,用于致动锁定机构。

优选地,致动手柄具有连接至滑动板的一个或多个滑动板销。

优选地,滑动板包括滑动致动器,该滑动致动器具有与每个滑动板销接合的凹口。

优选地,致动手柄可操作地连接至升降机构,以实现供应组件的可滑动移动。

优选地,致动手柄被配置成使得升降机构仅在锁定机构处于未锁定位置时才可操作。

优选地,供应组件的可滑动移动使每个滑动板销与其相应的凹口脱离接合。

优选地,每个滑动板销在供应组件的升高位置与卡子接合,由此将供应组件固持在升高位置。

优选地,托架限定卡子。

优选地,滑动板被配置成与供应组件的弹性凸缘凸轮式接合,该弹性凸缘与包含PCB触点的PCB的一部分处于推动接合。

优选地,滑动板的滑动移动推动弹性凸缘与PCB的所述部分夹紧接合,由此将PCB触点与打印头电连接。

在第五方面,提供了一种打印模块,该打印模块包括:

具有纵向腔体的托架;

长形打印头组件,该长形打印头组件定位在纵向腔体中;

供应组件,该供应组件可沿着垂直于打印头组件的纵向轴线的轴线相对于托架可滑动移动,该供应组件包括紧固至PCB安装板的PCB,该PCB安装板具有弹性凸缘,该弹性凸缘被配置用于与包含PCB触点的PCB的一部分夹紧接合;以及

滑动板,该滑动板相对于托架沿着平行于打印头组件的纵向轴线的轴线可滑动移动,该滑动板被配置用于与弹性凸缘凸轮式接合,

其中,滑动板的滑动移动推动弹性凸缘与PCB的所述部分夹紧接合,由此将PCB触点与打印头电连接。

优选地,滑动板具有与所述弹性凸缘的互补凸轮突出部接合的多个夹持件。

优选地,打印模块包括一对相对的PCB,每个PCB安装在相应的安装板上,并且其中,相对的滑动板的滑动移动推动相应的弹性凸缘与PCB的相应部分夹紧接合,从而将每个PCB的PCB触点与打印头电连接。

优选地,打印头具有相反排的打印头触点,用于连接至相对排的PCB触点。

优选地,单个致动手柄可操作地连接至相对的滑动板中的每一个。

优选地,致动手柄包括可操作地连接至滑动板的滑动板销。

优选地,滑动板具有一个或多个保持件,并且其中,每个保持件可与从供应组件突出的锁定销接合。

优选地,滑动板可在锁定位置与未锁定位置之间配置,在该锁定位置,每个锁定销与相应的保持件接合,在该未锁定位置,每个锁定销与相应的保持件脱离接合。

优选地,在锁定位置,PCB触点电连接至打印头。

优选地,锁定位置是打印模块的打印构型。

优选地,在锁定位置,将打印头推靠在托架的下部支座上。

优选地,供应组件的一个或多个推销将打印头推靠在支座上。

优选地,每个锁定销相对于打印头组件的纵向轴线横向地突出。

更一般地,提供了一种包括如本文所述的打印模块的打印引擎。更一般地,提供了一种打印机(例如,具有侧面触及面板或门的多功能打印机),该打印机包括本文所述的打印引擎。如本文所述的打印模块、打印引擎和打印机有利地适合于纵向装载的打印头。

如本文所使用的,术语“打印模块”被认为是指部件组件,其包括用于打印的打印头(例如喷墨打印头)。通常,打印模块本身是打印引擎的部件,其可以包括其他部件,比如维护部件(例如封盖器、擦拭器等)以及用于移动这些部件的相关联的机构。

如本文使用的,术语“油墨”被认为意指可以从喷墨打印头打印的任何打印流体。油墨可以含有或可以不含有着色剂。因此,术语“油墨”可以包含传统的基于染料或基于颜料的油墨、红外油墨、固定剂(例如预涂层和整理剂)、3D打印流体等等。

如在本文中所使用的,术语“安装”包括直接安装和经由介入部分的间接安装两者。

附图说明

现在将参照附图仅通过举例的方式来描述本发明的具体实施例,在附图中:

图1是数字喷墨MFP形式的打印装置的立体图;

图1A示出了图1所示的数字喷墨MFP的内部打印引擎和输墨模块;

图2是打印引擎的侧视立体图;

图3是打印引擎的底部立体图;

图4是打印引擎的前部立体图;

图5示出了打印引擎的维护子组件;

图6是根据第一实施例的打印模块的前部立体图;

图7是根据第一实施例的打印模块的后部立体图;

图8是喷墨打印头的立体图;

图9是用于根据第一实施例的打印模块的托架的立体图;

图10是用于根据第一实施例的打印模块的供应组件的顶部立体图;

图11是图10所示的供应组件的分解立体图,其中PCB被移除;

图12是图10所示的供应组件的截面立体图,其中PCB被移除;

图13示出了根据第一实施例的在打印模块的第一端处的杠杆机构;

图14示出了根据第一实施例的打印模块的滑动锁机构;

图15A和图15B示出了PCB夹持机构;

图16A至图16C是示出了从枢转打印头载架中移除打印头的示意性侧视图;

图17是根据第一实施例的打印模块的第一端的放大视图;

图18是根据第一实施例的打印模块的第二端的放大视图;

图19是用于根据第一实施例的打印模块的打印头载架的立体图;

图20示出了处于锁闭位置的图19所示的打印头载架的闩锁机构;

图21示出了图20所示的闩锁机构,其中导向板被移除;

图22示出了处于未锁闭位置的图20所示的闩锁机构;

图23A和图23B是根据第一实施例的打印模块的示意性端视图,示出了处于降低位置和升高位置的闩锁;

图24是根据第二实施例的打印模块的前部立体图;

图25是图24所示的打印模块的后视立体图;

图26是用于图24所示的打印模块的托架的立体图;

图27是图26中所示的具有剪式升降机构的托架的立体图;

图28是根据第二实施例的打印模块的第一端的放大视图;

图29是根据第二实施例的打印模块的第二端的放大视图;

图30是用于根据第二实施例的打印模块的供应组件的立体图;

图31是图30所示的供应组件的第一端的放大视图;

图32示出了根据第二实施例的打印模块的第一端,其中致动手柄被移除;

图33示出了根据第二实施例的打印模块的致动手柄;

图34是释放滑动锁机构之后,根据第二实施例的打印模块的立体图;

图35是图34所示打印模块的第一端的放大视图,其中致动手柄被移除;

图36是释放升高剪式升降机构之后,根据第二实施例的打印模块的立体图;

图37是图36所示的打印模块载架的放大端部立体图;

图38是图36所示的打印模块的截面视图;

图39是图36所示的打印模块的第一端的放大截面视图;以及

图40是根据第二实施例的打印头载架的立体图。

具体实施方式

打印引擎

参考图1,示出了数字喷墨多功能打印机1(“MFP”)形式的打印装置。多功能打印机1包括各种标准特征,比如用户界面3、扫描仪4和输出托盘5、以及纸抽屉6和使用者触及面板7,该使用者触及面板与纸抽屉位于同一侧。使用者可以打开使用者触及面板7以允许从侧面触及多功能打印机1的各种内部部件。图1A示出了经由使用者触及面板7可触及的喷墨打印引擎10和相关联的输墨模块12。如下面将详细描述的,打印引擎10被具体地配置用于打印头的纵向侧装载。

参照图2至图4,单独示出了打印引擎10。打印引擎10包括用于固定地安装至多功能打印机1的框架(未示出)上的机架15。第一打印模块17经由模块升降机构19可移动地连接至机架15,以用于相对于机架升高和降低打印模块。在图2至图4中示出了第一打印模块17处于其升高(维护)位置的打印引擎10,并且在图1A中示出了打印模块处于其降低(打印)位置的打印引擎。

模块升降机构19采取齿条小齿轮机构的形式,包括一对齿条21以及与齿条啮合的相应的一对小齿轮23,这对齿条安装至机架15的背板22的相反的两端,这对小齿轮固定地围绕互连的小齿轮轴25安装。模块升降机构19由升降马达27驱动,该升降马达可操作地连接至小齿轮23之一,以通过互连的小齿轮轴25的旋转使这对小齿轮沿着齿条移动。

小齿轮轴25可旋转地安装在容纳相应小齿轮23的一对升降支架29之间,使得升降支架可以由模块升降机构19降低或升高。升降支架29经由沿着打印引擎10的长度纵向延伸的长形安装梁31互连。打印模块17的上部部分具有合适的安装固定装置30,用于固定地附接至安装梁31(参见图6)。因此,第一打印模块17可以经由升降马达27的致动分别在维护位置(图2至图4)与打印位置(图1A)之间升高和降低。与升降支架29接合的弹簧机构(未示出)可以用于协助升高第一打印模块17,而附接至每个升降支架的支承滑块(在图2至图4中不可见)支承每个齿条21的一侧,以抵消打印模块的力矩。

机架15的下部部分包括固定至背板22的L形框架32。L形框架32容纳打印引擎10的维护子组件33,并且在图5中单独示出。维护子组件33包括打印头封盖器35和擦拭器滑架37,以用于对第一打印模块17的长形喷墨打印头50执行维护操作。容纳在L形框架的长臂39中的打印头封盖器35可经由剪式机构40从机架15的背板22侧向延伸以封盖打印头。容纳在L形框架的短臂41中的擦拭器滑架37可沿着第一打印模块17的纵向轴线来回移动以擦拭打印头。在图2至图5所示的配置中,封盖器35处于打印头被封盖的侧向延伸位置,并且擦拭器滑架37处于被容纳在L形框架32的短臂41内的停放位置或“原”位置。维护子组件33在功能和机构上均类似于在US 2017/0313061中描述的维护模块,其内容通过援引并入本文。因此,关于维护子组件33的功能和机构的更详细描述,技术人员参考US 2017/0313061。

打印模块(第一实施例)

参照图6至图7,单独示出了根据第一实施例的第一打印模块17。第一打印模块17大致是长形的,并且起到可拆卸地安装图8所示的打印头卡匣50(或“打印头50”)的主要作用。(在US 2018/0222198中详细描述了打印头卡匣50,其内容通过援引并入本文)。第一打印模块17容纳一对相对的PCB 52和一对油墨联接器54、以及用于将PCB和油墨联接器可拆卸地连接至打印头50并将打印头插入打印模块/从中移除打印头的各种机构。特别地,第一打印模块17包括托架56和可移动供应组件60。

参考图9,托架56包括:下部支座57,该下部支座限定了用于接纳打印头50的纵向腔体59;从支座向上延伸的前托架侧板和后托架侧板58;紧固至支座的第一端壳体78A和第二端壳体78B。第一端壳体78A和第二端壳体78B均具有连接至支座57的锚固点80的脚部分以及包含用于附接至打印引擎10的安装梁31的安装固定装置30的上部部分。弹性紧固装置82用于将端壳体78A和78B附接至锚固点80,以便在将打印模块10基准校正至其打印位置和维护位置时为模块升降机构19提供一定程度的公差。

供应组件60可滑动地接纳在托架56中的前托架侧板与后托架侧板58之间,该供应组件可通过杠杆机构62朝向和背离支座57(包含打印头50)升降,如下面将更详细描述的。

参考图10至图12,供应组件60包括平行于托架侧板58延伸的一对前后PCB安装板64。如图10所示,相对的PCB 52各自紧固至相应的PCB安装板64,在相对的PCB之间限定有空间。撑在两个PCB安装板64之间的风扇组件包括风扇70和风道装置71,使得气流进入PCB 52之间的空间,以冷却各种电子部件。通过将前后PCB安装板64互连的第一端支架68A和第二端支架和68B提供结构刚性。

第一端支架68A和第二端支架68B均具有从其纵向向外延伸的安装支架69,用于经由悬挂在安装支架上的相应的油墨联接支架72来安装一组油墨联接器54。因此,油墨联接器54与供应组件60紧固在一起并且与PCB 52协同移动。在供应组件60的相反端处存在与打印头50的相反两端处的入口端口74和出口端口75相对应的两组油墨联接器54。

定位在第一打印模块17的相反两端处的两组油墨联接器54、油墨联接支架72和安装搁架69被包含在托架56的相应第一端壳体78A和第二端壳体78B中。在第一打印模块17的第一端处的第一端壳体78A在图6和图7中被示出为透明的,以显露出油墨联接器54和相关联的安装件。

现在参考图7和图13,供应组件60相对于托架56的移动是通过杠杆机构62实现的。杠杆机构62包括一对凸轮杠杆84,这对凸轮杠杆与从第一端支架68A和第二端支架68B向外突出的相应的插销86接合。凸轮杠杆84围绕沿着第一打印模块17的后面纵向延伸的杠杆轴88固定地安装,并且由固定至后PCB安装板64的衬套89支撑。杠杆轴88的一端延伸超过第一端壳体78A并且具有杠杆手柄90供使用者致动。杠杆手柄90和杠杆轴88的顺时针旋转(如图7和13所示)经由凸轮杠杆84与插销86之间的凸轮接合来致动杠杆机构62,由此引起供应组件60朝向打印头50的向下移动。油墨联接器54是快速连接式联接器,一旦下降到与打印头入口端口74和出口端口75接合,这些油墨联接器就形成与打印头50的流体连接。相反,杠杆手柄90的逆时针旋转升高供应组件60,并使油墨联接器50与打印头入口端口74和出口端口75脱离接合。

参考图8和图12,供应组件60包括从每个PCB安装板58横向向内突出的一对相对的推销。推销76被定位用于与限定在打印头50的中央部分中的互补凹口77对准。当杠杆机构62被致动以使供应组件60朝向打印头50移动时,推销76与凹口77接合以推动打印头50向下与支座57的入座(基准校正)接合。因此,长形的打印头50在每个端部处经由油墨联接器54受到向下的力,并且在中间部分经由推销76受到向下的力。

参考图14,滑动锁机构92用于将供应组件60保持在其升高位置或降低位置。锁机构92包括第一保持件和第二保持件94,该第一保持件和第二保持件被配置用于与第一端支架68A和第二端支架68B的横向突出的锁定销96锁定接合。这对保持件94经由滑动板98连接,该滑动板可通过推动在第一端处连接至该滑动板的锁定手柄99而纵向可滑动地移动,以便使保持件94与锁定销96脱离接合并允许使用杠杆机构62移动供应组件60。一旦供应组件60下降到位,就朝向第一打印模块17的第一端拉回锁定手柄99使相应的保持件94与锁定销96重新接合,以防止供应组件移动并有效地禁用杠杆机构62。如图14所示,供应组件60处于其升高位置,其中锁定销96与保持件94脱离接合。在这个升高位置,第一端处的锁定销96与定位在第一保持件94上方的固持特征95接合。固持特征95连接至滑动板98,并且用于在移除和更换打印头期间将供应组件60固持在其升高位置的目的。

如上所述,通过使用杠杆机构62的杠杆手柄90沿着标称z轴降低供应组件60来形成与打印头50的油墨连接。在供应组件60处于其降低位置的情况下,相对排的PCB触点101定位在相应的打印头触点103附近,这些打印头触点沿着打印头50的相反纵向侧延伸。然而,供应组件60与打印头50之间的电连接是在与油墨连接分开的步骤中形成的,由此最小化了仅从打印引擎10的一端更换打印头50时所需的力。现在参考图15A和图15B,一对夹持杆105纵向可旋转地安装在支座57中,每个夹持杆平行于相应排的PCB触点101延伸。夹持杆105各自通过相应夹持杠杆107可独立地旋转,该夹持杠杆固定地安装至夹持杆并且定位在第一打印模块17的第一端处。每个夹持杆105被配置用于与从每个PCB安装板58的下部部分延伸的相应的弹性凸缘108凸轮式接合。每个弹性凸缘108与相应的PCB 52的PCB触点101对齐,并且在供应组件60处于其降低位置的情况下,每个弹性凸缘定位在相应的夹持杆105与相应排的打印头触点103之间。在所示的实施例中,当每个夹持杆处于其未夹持位置(图13A)时,每个夹持杆105均具有面向打印头50的纵向切口,使得PCB触点101与打印头触点103脱离接合。夹持杠杆107朝向彼此的旋转使PCB触点101经由夹持杆105抵靠弹性凸缘108的凸轮作用而沿着标称x轴抵靠打印头触点103夹持。图15A示出了处于其未夹持位置的夹持杆105,图15B示出了处于其夹持位置的夹持杆。(供应组件60在图15B中示出为处于其升高的位置,但是应了解的是,将PCB触点101抵靠打印头触点103的夹持需要降低供应组件)。

在第一打印模块17的第一端处的第一端壳体78A限定用于沿着标称y轴纵向插入和移除打印头50的触及开口110。打印头载架112在第一打印模块的第二端处绕横向于第一打印模块17的纵向轴线的枢转轴线116枢转,使得可以将打印模块的第一端处的触及开口110附近的打印头载架的一端提升到打印头触及位置。

图16A至图16C示出了用于移除打印头50的打印头载架112的基本枢转运动。在图16A中,打印头与打印头载架完全接合,并且水平地坐置在处于打印构型的支座57中。在图16B中,打印头50仍与打印头载架112完全接合,但是打印头载架已经在支座57的第二端处绕枢转轴线116枢转,使得打印头载架112的第一端(和打印头50)相对于第二端升高。在图16C中,通过将打印头背离打印头载架拉动并且穿过托架56的触及开口110,将打印头50从打印头载架112中纵向可滑动地移除。

图17和图18分别是第一打印模块17的第一端和第二端的放大视图。在图17中,打印头50的架高吊架114与打印头载架112接合,并且通过触及开口110可见。在图18中,一对耳轴118(在图18中仅可见一个耳轴)限定了枢转轴线116,并且在打印头载架112的枢轴支架122与支座57之间提供了枢转接合。

在图19中单独示出的打印头载架112包括在其第一端处的闩锁支架120和在其第二端处的枢轴支架122,其中一对间隔开的轨道126在该闩锁支架与该枢轴支架之间延伸。轨道126被配置用于当打印头从第一端可滑动地插入打印头载架112中时悬挂打印头50的架高吊架114。简要参考图8,架高吊架114大致是T形的,包括一对长形的凸缘128,这对长形的凸缘沿相反的方向从打印头50上部部分上的相应安装杆129横向地延伸。返回图19,闩锁支架120包括呈键槽形式的不对称键特征130,用于与从打印头50向上延伸的互补键突出部132键合接合。键合特征130和互补键突出部132确保打印头50只能沿正确的方向可滑动地插入打印头载架112中。

参考图20至图22,闩锁134可滑动地连接至闩锁支架120,以锁闭或释放打印头载架112,由此将打印头50锁闭在其打印位置,或者允许打印头载架枢转移动以移除打印头。闩锁134接合在闩锁支架120的一对槽中,以沿着第一打印模块17的纵向轴线滑动移动。闩锁134包括供使用者致动的闩锁手柄136和用于与互补闩锁槽140锁闭接合的一对凸片138,这对凸片限定在支座57的第一端处的导向板142(以及支座端板144)中。图20示出了处于其锁闭构型的闩锁134,其中凸片138接合在导向板142的闩锁槽140中。在图21中,已移除了导向板142和支座端板144,以显露出闩锁相对于闩锁支架120的滑动机构143、以及凸片138。图22示出了处于未锁闭位置的闩锁134,其中闩锁手柄136被向内推动,并且凸片138与闩锁槽140脱离接合。在这个未锁闭构型中,打印头载架112可绕枢转轴线116自由枢转,使得可以将打印头50的第一端升高到与触及开口对准,由此能够从打印模块纵向滑动地移除打印头(图16B和图16C)。

导向板142由合适的材料(例如,塑料)形成,以允许在插入或移除打印头期间,打印头沿着其上表面自由地滑动。进一步,如图20最佳看到的,导向板142的上导向表面148是异形的,使得打印头50可以从第一打印模块17移除而不会损坏其油墨喷射面。具体地,导向表面148具有定位在一对支撑肩部152之间的中央凹部150。支撑肩部152接触打印头50的下部纵向边缘区域,同时凹部150与打印头(包含敏感的打印头芯片)的油墨喷射面间隔开,由此在纵向移除或插入打印头期间,最小化了第一打印模块17与油墨喷射面之间的任何潜在损坏接触。

为了从第一打印模块17移除打印头50,面向打印模块的第一端的使用者执行以下步骤顺序。首先,使夹持杠杆107沿相反的方向旋转,以使PCB触点101与打印头触点103松开。接下来,向内推动锁定手柄99,以释放杠杆机构62。在杠杆机构被释放的情况下,杠杆手柄90逆时针旋转,以使油墨联接器54与打印头50脱离接合,并且使供应组件60背离打印头升高。接下来,向内推动闩锁手柄138,以将打印头载架112解锁,并且仍然握持闩锁手柄,向上枢转打印头载架112使得打印头50与托架56的触及开口110对准。(如在图23A和图23B中最佳所示的,闩锁134具有相反的小翼155,这些小翼被配置用于当闩锁升高时经由与限定在触及开口110中的固位凹口157的接合来支撑打印头载架112)。在打印头载架112的第一端升高并由固位凹口157固位的情况下,可以通过使打印头相对于打印头载架112纵向地滑动并穿出触及开口110而从第一打印模块17移除打印头50。相反的步骤顺序用于将更换打印头50插入第一打印模块17中。

将了解的是,上述顺序中的所有步骤可以由可以仅触及打印引擎10的一端的使用者执行。因此,打印引擎10适用于上述类型的多功能打印机,其中使用者触及面板定位在打印机的一侧。

第二打印模块(第二实施例)

参照图24和图25,单独示出了根据第二实施例的第二打印模块200。第二打印模块200具有与第一打印模块17相同的形状因数,并且同样起到可拆卸地安装图8所示的打印头卡匣50(或“打印头50”)的作用。在相关时,相同的附图标记将用于描述在第一打印模块17和第二打印模块200中具有相同功能的相同或相似特征。

第二打印模块200被设计用于固定地附接至打印引擎10的安装梁31(参见图2),并且为此目的,在第二打印模块的上部部分处包括相应的安装固定装置30。与第一打印模块17相同,第二打印模块200容纳一对相对的PCB 52和一对油墨联接器54,用于将PCB和油墨联接器可拆卸地连接至打印头50,由此能够实现打印头的插入/移除。此外,第二打印模块200包括托架56和可移动供应组件60,以便实现这种油墨连接和电连接。

然而,第二打印模块200包括可替代的剪式升降机构202,该剪式升降机构用于使供应组件60相对于托架56移动,如将在下面更详细地描述的。此外,与上面结合第一实施例描述的各种手柄和杠杆相比,剪式升降机构202、滑动锁机构92和PCB夹持机构的致动由单个多功能致动手柄203控制。然而,通过打印头50相对于载架的纵向滑动移动(经由架高吊架114)以插入/移除打印头(参见图16A至图16C),打印头载架112的枢转运动仍然是第一打印模块17和第二打印模块200二者中使用的机构的共用特征。

参考图26,根据第二实施例的托架56包括:下部支座57,该下部支座限定了用于接纳打印头50的纵向腔体59;从支座向上延伸的前托架侧板和后托架侧板58;紧固至支座的第一端壳体78A和第二端壳体78B。第一端壳体78A和第二端壳体78B均具有连接至支座57的锚固点80的脚部分和具有用于附接至打印引擎10的安装梁31的安装固定装置30的上部部分。弹性紧固装置82用于将端壳体78A和78B附接至锚固点80,以便在将打印模块10基准校正至其打印位置和维护位置时为模块升降机构19提供一定程度的公差。附加地,根据第二实施例的托架56包括一对支撑支架204,这对支撑支架紧固在相对的托架侧板58之间,用于支撑剪式升降机构202。图27至图29示出了根据第二实施例的托架56,该托架具有滑动锁机构92、剪式升降机构202和致动手柄203。在下面更详细地描述了滑动锁机构92和剪式升降机构202的操作。

在图30和图31中单独示出了根据第二实施例的供应组件60。与第一实施例类似,根据第二实施例的供应组件60可滑动地接纳在托架56中的前托架侧板与后托架侧板58之间,并且可朝向和背离支座57提升。

与第一实施例类似,根据第二实施例的供应组件60还包括平行于托架侧板58延伸的一对前后PCB安装板64,每个PCB安装板在其下部部分处具有相应的弹性凸缘108。相对的PCB 52均紧固至相应的PCB安装板64,在相对的PCB之间限定有空间。同样,撑在两个PCB安装板64之间的风扇组件具有风扇70和风道装置71(在图30和图31中不可见),从而使气流进入PCB 52之间的空间,以冷却各种电子部件(参见图10和图11)。通过将前后PCB安装板64互连的第一端支架68A和第二端支架和68B提供结构刚性。(前安装板和后安装板64以及第一端支架68A和第二端支架68B统称为“供应组件壳体”)。

第一端支架68A和第二端支架68B均具有从其纵向向外延伸的相应的安装支架69,用于经由悬挂在安装支架上的相应的油墨联接支架72来安装多组油墨联接器54。因此,以与第一实施例相同的方式,油墨联接器54与供应组件60紧固在一起并且与PCB 52协同移动。从油墨联接支架72向下延伸的定位销205被配置为在供应组件60与打印头50接合期间将油墨联接器54与对应的打印头入口端口74和出口端口75对准。

附加地,根据第二实施例的供应组件60的每个安装支架69包括相应的套筒208,用于接纳剪式升降机构202的升降杆210。因此,在供应组件60的每个端部处的套筒208提供了一种装置,通过该装置,供应组件可以相对于托架56被提升(和降低)。用于锁定剪式升降机构202的锁定销96从每个安装支架96的两侧向外突出。

现在将参考打印头移除操作来描述根据第二实施例的打印模块200中的剪式升降机构202和滑动锁机构92的特征。最初,如图24和图25所示,滑动锁机构92在打印头50完全插入处于打印构型的打印模块200中的情况下被锁定。在打印构型中,所有油墨联接器54都流体地连接至打印头50,PCB触点101电连接至打印头触点103,并且打印头50被基准校正为靠在支座57上。

图32示出了打印模块200,其中移除了致动手柄203和支座57,以显露出滑动锁机构92和PCB夹持机构93二者的细节。滑动锁机构92包括一对滑动板98,每个滑动板具有保持件94,该保持件与从供应组件60的每个安装支架69侧向向外突出的对应的锁定销96接合。每个滑动板98进一步包括与滑动板98紧固在一起的相应滑动致动器212,以与致动手柄203接合。致动手柄203的滑动板销214与滑动致动器212的互补凹口特征216接合,以便实现滑动板98的纵向滑动移动。因此,使用者拉动手柄203,将滑动板98朝向使用者纵向地滑动,并使保持件94脱离与锁定销96的接合,由此将供应组件60从其锁定位置释放。

除了将供应组件60从其锁定位置释放之外,滑动板98的纵向滑动移动同时将PCB触点101从打印头触点103上松开。参考图32和图35,每个滑动板98具有从其下部夹持部分219向内突出的多个夹持件218。每个夹持件218借助于限定在支座57的侧壁中的夹持槽222与相邻的弹性凸缘108的对应的凸轮突出部220接合(参见图26)。在图32所示的锁定位置,夹持件218向内推动每个弹性凸缘108,以推动PCB触点101与打印头触点103接合。在滑动板98纵向滑动移动之后,如图35所示,借助于弹性凸缘的弹簧偏压和凸轮突出部220的倾斜轮廓,夹持件218向外释放弹性凸缘108,由此使PCB触点101与打印头触点103脱离接合。因此,可通过拉动致动手柄203而在纵向上可滑动的滑动板98执行释放滑动锁机构92同时将相对的弹性凸缘108和PCB触点101从接合(电连接)位置释放到脱离接合(电断开)位置的双重功能。

致动手柄203不仅经由滑动板销214和滑动致动器212与滑动板98接合,而且还与剪式升降机构202接合,以用于提升和降低供应组件60的目的,如以下将要描述的。首先参考图27,剪式升降机构202在打印模块200的每一侧都包括一对第一剪式臂224和第二剪式臂226。每个第一剪式臂224都具有枢转地连接至支撑支架204之一的上端以及经由致动手柄的剪式销228连接至致动手柄203的下端部分,这些剪式销可滑动地接纳在对应的手柄槽230中,该手柄槽限定在第一剪式臂的下端部分中(参见图32和图33)。因此,如上所述,每个第一剪式臂224均被配置成借助于接纳在手柄槽230中的可滑动剪式销228而允许致动手柄203的滑动移动以释放滑动锁机构92。返回图27,第二剪式臂226具有枢转地连接至相对的支撑支架204的上端以及与第一剪式臂枢转地接合以限定剪轴线232的中部。平行的一对第一剪式臂224经由相应升降杆210在其下端处互连,以提升供应组件60。同样,平行的一对第二剪式臂经由相应升降杆210在其下端处互连(参见图28和图29)。每个升降杆210接纳在对应的安装支架69的套筒208中,使得经由升降杆210与它们相应的套筒208接合而将剪式升降机构202的运动传递到供应组件60的线性运动。

图36示出了打印模块200,其中剪式升降机构(和供应组件60)处于其升高位置以用于移除打印头。因此,为了升高供应组件60,使用者简单地抓握致动手柄203,将该致动手柄朝向他拉动以释放如上所述的滑动锁机构92和PCB夹持机构93,然后向上升高致动手柄以致动剪式升降机构202。剪式升降机构202可以经由致动手柄203的滑动板销214与固定至第一端壳体78A的对应的卡子238之间的接合而被锁闭在升高位置(参见图37)。这使得使用者的两只手都能够是空闲的,以便从打印模块200纵向地拉动打印头50。

打印头50经由其架高吊架114可滑动地接纳在打印头载架112中。然而,与根据第一实施例的打印模块17相比,在第二实施例中的打印头载架112经由一对铰接连杆240连接至供应组件60,如图38和图39最佳所示。每个铰接连杆240的下端枢转地连接至打印头载架112,并且上端经由锁定销96枢转地连接至安装支架69。因此,供应组件60的向上移动经由在第一端处的油墨联接器54和铰接连杆240的固持力来升高打印头载架112的第一端,而打印头载架的相对的第二端枢转地连接至支座57,由此在第一端处向上倾斜打印头载架以移除打印头,如结合示意图16A至示意图16C所描述的。

随着供应组件60的初始向上移动,在打印模块200的第二端20处的油墨联接器54与打印头50断开连接。然而,由于打印头50和打印头载架112的初始向上移动,在打印模块200的第一端18处的油墨联接器54不会与在第二端处的油墨联接器同时断开连接。为了在打印头50的第一端处实现流体断开连接,固定舌片242从第一端壳体78A向下悬垂以与打印头载架112接合。在供应组件60向上移动期间,舌片242穿过安装支架69的舌片槽244,并在打印头载架112的第一端处抵靠在反作用板246上。因此,舌片242限制了打印头载架112的向上移动,并且允许第一端处的油墨联接器54被背离打印头50拉动并与打印头断开连接。同时,当支撑组件60向上移动以进行流体断开连接时,铰接连杆240进一步延伸并继续支撑打印头载架112。有利地,在第一端18和第二端20处的油墨联接器54被分开地断开连接,与第一实施例相比,这减少了断开连接所需的力,在第一实施例中,两组油墨联接器被同时断开连接。

在图39中,示出了铰接连杆伸展为舌片抵接打印头载架112的反作用板246,并且在打印头50的两端处的油墨联接器54被断开连接。在这个构型中,打印头50准备好由使用者从打印头载架滑动地移除并且更换。为了更换打印头,使用者执行与上述步骤顺序相反的步骤顺序:更换打印头50首先在纵向地滑动到打印头载架112中;使用者抓握致动手柄203并将其从卡子238上解除闩锁;然后,使用者向下移动致动手柄203以致动剪式升降机构202并向下移动供应组件60,这个移动使油墨联接器54与打印头50的两端处的入口端口/出口端口之间形成流体连接,并且还将打印头基准校正到支座57中;最后,使用者向内(即背离使用者)推动致动手柄203以致动PCB夹持机构93并且形成电连接,以及致动滑动锁机构92以将供应组件60锁定在打印位置。

当然,应当理解,仅以举例方式描述了本发明,并且在所附权利要求中限定的本发明的范围内可以进行细节的修改。

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