本申請是申請日為2013年9月10日、國家申請?zhí)枮?01380047187.4(國際申請?zhí)枮閜ct/gb2013/052366)、發(fā)明名稱為“噴墨打印頭和蓋”的申請的分案申請。
本申請涉及噴墨打印機、用于封蓋噴墨打印機的打印頭的結構、以及帶有封蓋結構的打印頭。
背景技術:
大多數(shù)噴墨打印機可以分為兩種類型。第一種為連續(xù)噴射打印機。在連續(xù)噴墨打印機中,噴墨在打印操作期間連續(xù)地進行,并且使墨滴偏斜(通常為靜電偏斜)以將其引導至被打印的表面或者替代性地引導至收集沒有用于打印的墨滴的溝槽。連續(xù)噴墨打印機通常用于工業(yè)打印,例如將標識、最遲銷售日期和其他信息打印到紙箱、食品包裝、例如雞蛋的食品上、以及例如還打印到線纜上。第二種為按需滴供式打印機。通常,按需滴供式打印機具有至少一排具有大量噴嘴的打印頭、以及在需要打印時從特定的噴嘴噴射單個墨滴的結構(例如,壓電晶體或者用于使油墨沸騰的加熱器)。用于按照需求噴射墨滴的噴嘴和結構可以為打印頭的永久部分,或者可以為可移除式存儲匣(通常還包括一個或更多個油墨儲存器)的一部分,其中,可移除式存儲匣被不時地更換(例如,當油墨儲存器的油墨用完時)。按需滴供式噴墨打印機通常用于打印家用計算機的輸出。
在噴墨打印機中使用的油墨中的溶劑易于快速地蒸發(fā)。這是必要的,以確保墨滴在打印操作期間快速地干燥。然而,這意味著:如果油墨位于沒有用于打印的打印頭中,則存在溶劑通過打印頭噴嘴蒸發(fā)的趨勢,從而導致油墨變干并堵塞噴嘴。在連續(xù)噴墨打印機的情況下,這在打印機操作時不是問題,原因在于噴射連續(xù)地進行。當噴射停止時,打印機可以執(zhí)行特定的停機序列,在該停機序列中,油墨被吸出打印頭并且打印頭用純溶劑進行沖洗以防止任何油墨在噴嘴處變干。在按需滴供式打印機中,通常,只要不進行打印,打印頭就被移動至正好位于打印機能夠進行打印的位置的范圍以外的封蓋站,隨后打印頭或蓋被移動以使得蓋在噴嘴上閉合以防止蒸發(fā)。另外,打印頭可以將油墨排放到封蓋機構中的墊片中以溶解并清除干油墨的任何結殼。當打印機接收打印另一頁的信號時,打印頭從封蓋站移回至其正常打印位置的范圍。
另外,還已知提供自身安裝打印存儲匣的保護蓋。例如,ep0676292提出永久封蓋站可能變臟或受到磨損,從而提出可以設置一種帶有其自己的保護罩的油墨筆。在ep0676292中,由不銹鋼制成的線圈位于具有打印噴嘴的打印面的后方及一側的腔中。在每個端部處,線圈附接至繞平行于打印面的軸線旋轉的臂部,使得臂部的旋轉使線圈的一端越過打印面,從而形成保護罩。
us5682186提出了安裝在油墨筆上的若干個封蓋結構。在一個實施方式中,蓋被安裝成繞平行于打印面的軸線旋轉以在其中蓋覆蓋打印噴嘴的閉合位置與其中噴嘴被暴露的敞開位置之間翻轉。在敞開位置中,蓋靠近打印面但更靠后(即,距待被打印的表面更遠),在此處,蓋不會干擾油墨筆或打印機的操作。蓋可以具有襯墊,襯墊在閉合位置中接觸打印面以在蓋不接觸噴嘴的情況下形成圍繞噴嘴的保護室。穿過蓋的通風孔可以防止保護室內的空氣壓力尖峰迫使空氣進入噴嘴。蓋可以通過打印機中的馬達在其敞開位置與閉合位置之間驅動,打印機在噴墨筆處于其原駐站處時與蓋接合。替代性地,螺旋凸輪能夠定位成與蓋接合并在油墨筆朝向或遠離原駐站移動時將蓋移入或移出其閉合位置。
在另一個實施方式中,us5682186提出了一種在其敞開位置與閉合位置之間滑動跨過打印表面的蓋。該蓋可以具有襯墊以形成圍繞噴嘴的保護性密封。該蓋還可以具有擦拭件,該擦拭件在蓋移動時在噴嘴上擦拭以移除污垢、碎屑和積聚的油墨。在又一實施方式中,具有彎曲打印面的頁寬式打印頭設置有蓋,該蓋設置成通過繞平行于打印面但在該打印面后方(即,距待被打印的表面更遠)的軸線樞轉而在其敞開位置與閉合位置之間移動。該蓋可以具有形成圍繞噴嘴的保護室的襯墊、以及擦拭件。樞轉軸線可以偏離打印面的曲率中心以使得襯墊在蓋樞轉時從打印面升起。
已經(jīng)提出使用用于工業(yè)打印的按需滴供式打印機,但是出現(xiàn)了油墨在打印頭噴嘴中易于變干的問題。在工業(yè)環(huán)境中,由于打印機必須在工業(yè)包裝線上配裝到非常小的空間中,或者由于考慮到工業(yè)包裝線趨于以非常高的速度運行而難以響應于指示對要被打印的物品進行檢測的信號將打印頭從封蓋位置足夠迅速地移動至打印位置,因此將打印頭移動至封蓋站可能是不切實際的。
us2004/0008235提出了一種結構,在該結構中,可滑動遮閉器可以在其中可滑動遮閉器覆蓋打印頭的閉合位置與其中可滑動遮閉器使打印頭暴露的敞開位置之間移動跨過打印頭或打印存儲匣的面。遮閉器通過延伸跨過運載要被打印的產品的輸送器的彈簧加載臂移動。彈簧趨向將臂和遮閉器移動到閉合位置,并且當產品向下傳過輸送器時彈簧碰撞臂部并將其向回推動,從而在產品移動經(jīng)過打印頭時將遮閉器移動到敞開位置。一旦產品離開,則彈簧移動臂部以使遮閉器回到閉合位置。
wo2009/127194提出了一種安裝在打印頭的前部上的封閉裝置,該打印頭保持用于打印到輸送經(jīng)過該打印頭的工件上的可移除打印存儲匣。該封閉裝置具有其中帶有開口的可滑動蓋。在蓋的敞開位置中,打印存儲匣的打印面(具有打印噴嘴)通過蓋中的開口突出。這允許打印面非??拷ぜ.斏w從敞開位置朝向閉合位置滑動時,凸輪表面將蓋朝向工件的路徑移動,使得蓋可以在打印面的前方進入閉合位置中。蓋上的彈性體壓靠噴嘴,以在閉合位置中密封噴嘴。
技術實現(xiàn)要素:
根據(jù)本發(fā)明的一方面,提供了一種噴墨打印機或用于噴墨打印機的打印頭,該打印機或打印頭包括位于打印面上的預定位置處的多個打印噴嘴、或者包括用于保持可移除單元的底座,該可移除單元包括位于打印面上的預定位置處的多個打印噴嘴,該打印機或打印頭還包括能夠沿著閉合位置與敞開位置之間的預定路徑移動的封蓋構件,處于敞開位置中的封蓋構件相對于自噴嘴的油墨噴射方向比打印面的位置更靠后,處于閉合位置中的封蓋構件彈性地壓靠打印面并且在不觸碰噴嘴的情況下圍繞噴嘴密封,并且預定路徑包括相對于自噴嘴的油墨噴射方向比敞開位置和閉合位置兩者更向前的一部分,由此封蓋構件能夠在不與噴嘴滑動接觸的情況下移動跨過噴嘴。
根據(jù)本發(fā)明的另一方面,提供了一種對位于噴墨打印機的打印面或用于噴墨打印機的打印頭的打印面上的預定位置處的多個打印噴嘴進行封蓋的方法,該方法包括沿著閉合位置與敞開位置之間的預定路徑移動封蓋構件,其中:當封蓋構件處于敞開位置時,其相對于自噴嘴的油墨噴射方向比打印面的位置更靠后;當封蓋構件處于閉合位置時,其彈性地壓靠著打印面并且在不碰觸噴嘴的情況下圍繞噴嘴密封;預定路徑包括位于相對于自噴嘴的油墨噴射方向比敞開位置和閉合位置兩者更向前的部分;以及封蓋構件在不與噴嘴滑動接觸的情況下移動跨過噴嘴。
根據(jù)本發(fā)明的另一方面,提供了一種噴墨打印機或用于噴墨打印機的打印頭,該噴墨打印機或者用于噴墨打印機的打印頭具有帶有多個按需滴供式打印噴嘴的打印面、或者設置成接納具有預定形狀的可移除打印存儲匣并將這種具有其打印面的打印存儲匣大致保持在預定位置處。該打印機或打印頭包括封蓋結構,該封蓋結構具有能夠通過蓋驅動器在閉合(或封蓋)位置與敞開(或打印)位置之間移動的蓋。當蓋處于其閉合(封蓋)位置時,其位于打印面的前方、與打印面接觸并且壓靠著打印面,并且當蓋處于其敞開(打印)位置時,其相對于來自噴嘴的墨滴在打印期間的運動方向比打印面更靠后。當蓋在敞開位置與閉合位置之間移動時,其穿過中間位置,在該中間位置處,蓋比其閉合位置更向前地間隔開并且不接觸打印存儲匣的打印面。當蓋處于其中間位置時,其能夠在不與打印面滑動接觸的情況下移動。
優(yōu)選地,蓋或封蓋構件在處于閉合位置時能夠相對于打印面的平面傾斜。
優(yōu)選地,蓋隨著繞大致垂直于打印面的平面的軸線的旋轉運動而移動,以大致平行于打印面的平面移動蓋,該旋轉運動伴隨有大致沿軸線的運動以改變蓋向前的程度。優(yōu)選地,軸向運動由在蓋旋轉時沿著軸線移動蓋的凸輪結構提供。凸輪表面在蓋的敞開位置和蓋的閉合位置兩者處可以由蓋或者隨蓋移動的部分覆蓋。優(yōu)選地,凸輪表面在蓋在閉合位置與敞開位置之間的旋轉期間被覆蓋。優(yōu)選地,凸輪表面設置在打印頭中的凹部內的軸向間隔開的相對置的表面上,軸向間隔開的相對置的表面中的一者為下述構件的表面,該構件為蓋、包括蓋或者與蓋一起移動,該構件大致封閉打印頭中的凹部。這種結構趨于保護凸輪表面免受灰塵和污垢。
根據(jù)本發(fā)明的另一方面,提供了一種噴墨打印機或用于噴墨打印機的打印頭,該打印機或打印頭包括位于大致平坦的打印面中的多個打印噴嘴、或者包括用于保持可移除單元的底座,該可移除單元包括位于大致平坦的打印面中的多個打印噴嘴,該打印機或打印頭還包括:封蓋構件,該封蓋構件能夠在其中封蓋構件不封蓋噴嘴的敞開位置與其中封蓋構件封蓋噴嘴的閉合位置之間移動,封蓋構件通過繞橫向于打印面的平面的軸線的旋轉而在敞開位置與所述閉合位置之間移動;以及凸輪結構,該凸輪結構在封蓋構件在所述敞開位置與所述閉合位置之間的旋轉的至少一部分期間通過相對置的凸輪表面的相互作用沿著旋轉軸線驅動封蓋構件,該凸輪表面位于打印頭中的凹部中并且在敞開位置處以及在閉合位置處由封蓋構件的一部分覆蓋。
根據(jù)本發(fā)明的另一方面,提供了一種操作噴墨打印機或用于噴墨打印機的打印頭的方法,該打印機或打印頭包括處于大致平坦的打印面中的多個打印噴嘴、或者包括用于保持可移除單元的底座,該可移除單元包括處于大致平坦的打印面中的多個打印噴嘴,該方法包括:通過使封蓋構件繞橫向于打印面的平面的軸線旋轉而在其中封蓋構件封蓋噴嘴的閉合位置與其中封蓋構件不封蓋噴嘴的敞開位置之間移動封蓋構件;以及在封蓋構件在敞開位置與閉合位置之間的旋轉的至少一部分期間通過相對置的凸輪表面的相互作用而沿著旋轉軸線驅動封蓋構件,其中,凸輪表面位于打印頭中的凹部中,并且凸輪表面在敞開位置處以及在閉合位置處由封蓋構件的一部分覆蓋。
根據(jù)本發(fā)明的另一方面,提供了一種噴墨打印機或用于噴墨打印機的打印頭,該打印機或打印頭具有打印位置,油墨能夠從該打印位置噴射以用于打印,并且該打印機或打印頭適于安裝在輸送器旁邊,以使得輸送器能夠沿輸送方向將待被打印的產品輸送經(jīng)過打印機或打印頭的打印位置,該打印機或打印頭包括:延伸遠離打印位置的斜面部分,該斜面部分適于在打印機或打印頭安裝在輸送器旁邊時被安裝成使得斜面部分在打印位置的相對于輸送方向的上游延伸并且使得斜面部分具有面向輸送器的斜面表面,該斜面表面相對于輸送方向角度:(a)斜面表面的距打印位置最遠的端部比打印位置相對于輸送器更靠側方;以及(b)斜面表面上的與該端部間隔開的位置不比打印位置相對于輸送器更靠側方,由此在斜面表面的端部與所述位置之間碰撞斜面表面的通過輸送器輸送的產品在產品被輸送經(jīng)過斜面表面時將相對于輸送方向被側向地迫壓,從而在產品到達打印位置之前不比打印位置更靠側方;第一傳感器,所述第一傳感器用于感測經(jīng)過所述第一傳感器的產品的存在,所述第一傳感器安裝在斜面部分上;以及第二傳感器,所述第二傳感器用于感測經(jīng)過所述第二傳感器的產品的存在,所述第二傳感器在從所述第一傳感器朝向打印位置的方向上與所述第一傳感器間隔開。
優(yōu)選地,斜面部分為可拆卸的。第二傳感器可以位于第一傳感器與打印位置之間。在這種情況下,第二傳感器還可以安裝在斜面部分上。
替代性地,打印位置可以位于第一傳感器與第二傳感器之間。在這種情況下,第二傳感器可以安裝在延伸遠離打印位置的另一斜面部分上,該另一斜面部分適于在打印機或打印頭安裝在輸送器旁邊時被安裝成使得在打印位置的相對于輸送方向的下游延伸并且使得該另一斜面部分具有面向輸送器的斜面表面,該斜面表面相對于輸送方向成角度:(a)斜面表面的距打印位置最遠的端部比打印位置相對于輸送器更靠側方;以及(b)斜面表面上的與該端部間隔開的位置不比打印位置相對于輸送器更靠側方。
本發(fā)明的其他方面和可選的特性在權利要求中列出,權利要求在此并入說明書中。
在實施方式中,用于按需滴供式噴墨打印機的打印面的封蓋構件能夠在不需要打印面運動的情況下在其中封蓋構件覆蓋位于打印面上的打印噴嘴并壓靠著打印面的閉合位置與其中打印噴嘴沒有覆蓋的敞開位置之間移動。在敞開位置中,封蓋構件相對于噴射的墨滴的運動方向比打印機或打印頭的前表面和/或打印面更靠后。就封蓋構件跨過打印面的運動的至少一部分而言,封蓋構件比打印面更向前,使得封蓋構件不滑動跨過并損壞打印面上的打印噴嘴。由于封蓋構件的脫蓋位置比打印機或打印頭的前表面和/或打印面更靠后、并且即使物體非??拷?例如0.5mm)打印面地經(jīng)過仍不阻礙物體的路徑,因此封蓋結構適于在使用按需滴供式噴墨打印機來打印到例如在包裝線上被輸送經(jīng)過該打印機的物體上時使用。
附圖說明
將參照附圖對以非限制性示例的方式給出的本發(fā)明的實施方式進行描述。
圖1示出了帶有打印頭的輸送器,該打印頭配裝有實施本發(fā)明的封蓋結構。
圖2a至圖2c為從下方觀察的封蓋結構的一部分的示意圖。
圖3a至圖3c為從前方觀察的封蓋結構的一部分的示意圖。
圖4示出了其封蓋遮閉器敞開的打印頭。
圖5示出了其封蓋遮閉器閉合的打印頭。
圖6示出了帶有替代性結構的產品傳感器的打印頭。
圖7示出了帶有替代性結構的產品斜面的打印頭。
圖8為遮閉器和相關部件的分解圖。
圖9為在遮閉器敞開的情況下的打印頭的遮閉器以及打印頭的主體的一部分的截面圖。
圖10為在遮閉器處于中間位置的情況下的打印頭的遮閉器以及打印頭的主體的一部分的截面圖。
圖11為在遮閉器閉合的情況下的打印頭的遮閉器以及打印頭的主體的一部分的截面圖。
圖12為打印存儲匣的由遮閉器封蓋的前部部分的側視圖。
圖13為圖12的打印存儲匣的打印面的正視圖。
圖14為在遮閉器敞開的情況下的示出了凸輪結構的遮閉器的側視圖。
圖15為在遮閉器處于中間位置的情況下的示出了凸輪結構的遮閉器的側視圖。
圖16為在遮閉器閉合的情況下的示出了凸輪結構的遮閉器的側視圖。
圖17示出了在遮閉器被移除的情況下的打印頭的前部面。
具體實施方式
圖1示意性地示出了定位成打印到多個產品3上的按需滴供式噴墨打印機的打印頭1,所述多個產品3通過輸送器5被運載經(jīng)過打印頭1,該輸送器5沿由箭頭示出的方向運載產品。打印頭1配裝有具有打印面的可移除的按需滴供式打印存儲匣。打印面為在其上具有多個噴墨噴嘴的大致平的面。通常,打印面具有以一排或更多排的方式設置的大量的按需滴供式打印噴嘴。每個按需滴供式打印噴嘴設置成在需要一滴油墨時從所述噴嘴噴射出一滴油墨以用于打印(即,在相關噴嘴的前方的位置處的產品3上需要打印標記),而每個噴嘴在不需要打印時通常不噴射一滴油墨。打印頭1定位在輸送器5的邊緣的正上方以使得產品3靠近打印頭1中的打印存儲匣的打印面的前方經(jīng)過。優(yōu)選地,由于按需滴供式打印機通常能夠僅在非常短的距離上噴射墨滴,因此,產品3以不大于5mm的間隔從打印表面的前方經(jīng)過。為了獲得最佳的打印質量,產品3與打印面之間的距離可能需要為1mm或者更小,例如大約0.5mm。
圖1示出了位于輸送器5處的打印頭1,其中,打印機的其他部件(例如,控制電子器件和用戶接口)設置在更遠離輸送器5間隔開的單獨的打印機本體中(未示出)。尤其在打印機設置在不具有單獨打印頭的單個本體中的情況下,作為一種替代方案,能夠提供位于圖1中的被示出用于打印頭1的位置處的整個打印機。另外,作為另一種替代方案,打印機或單獨的打印頭1可以包括具有打印噴嘴的打印面,而非打印面和噴嘴為可移除存儲匣的一部分。在這種情況下,盡管存儲匣不提供打印面和打印噴嘴,但打印機或打印頭仍可以接納包括一個或更多個油墨儲存器的可移除存儲匣。甚至在打印面和打印噴嘴不是帶有一個或更多個油墨儲存器的可移除打印存儲匣的一部分的情況下,打印面和打印噴嘴仍可以為可移除打印單元的一部分,而不是打印頭1的永久部分。這允許油墨儲存器在其變空時可以被更換,而無需每當油墨存儲匣被更換時更換打印噴嘴,但是如果打印噴嘴磨損或停止正常工作,則打印單元自身能夠被移除并更換。如果打印面和打印噴嘴例如在其為可移除打印單元或可移除打印存儲匣的一部分時能夠被從打印頭移除,則打印頭將包括用于將可移除單元或存儲匣保持就位的底座,其中,打印面處于相對于打印頭的前部面的期望位置。然而,由于可移除存儲匣或單元彼此間的微小的制造差異、以及可移除存儲匣或單元在底座中的位置在各時刻間可能略微不同的可能性,因此,打印面和噴嘴的位置可能略微改變。
由于打印機使用的油墨易于非??焖俚刈兏?,因此除了產品3或一系列產品3通過輸送器5運載經(jīng)過打印頭1時,打印噴嘴都通過蓋密封。當檢測到產品3接近打印頭1時,蓋被迅速地移除以允許打印機打印到產品3上。
圖2a、圖2b和圖2c提供了從下方觀察的封蓋結構的一部分的示意圖,以及圖3a、圖3b和圖3c示出了從前方觀察的封蓋結構的一部分的示意圖。可移除的打印存儲匣7具有帶有兩排噴嘴11的打印面9。每排噴嘴11包括例如150個按需滴供式打印噴嘴。打印存儲匣7的打印面9為大致平坦的并且與打印頭1的前表面大致成直線,但是實際上,打印面9將趨于略微更靠后通常大約0.1mm至0.5mm。打印存儲匣7可以為標準的hewlettpackard(惠普)型hp51645a,hp51645a包括打印面9和成排的打印噴嘴11兩者以及至少一個油墨儲存器。油墨儲存器將填充有適當?shù)挠湍杂糜诖蛴〉疆a品3上。
可旋轉的遮閉器13具有封蓋臂15,封蓋臂15向側方延伸以能夠通過遮閉器13的旋轉而移動,封蓋臂15用作用于打印存儲匣7的打印面9上的所述成排的噴嘴11的蓋。
在圖2a和圖3a中,遮閉器13定位成使得封蓋臂15延伸越過打印面9并壓靠該打印面9,從而封蓋成排的噴嘴11。由于封蓋臂15的厚度,封蓋臂15的前表面在打印頭1的前表面的前方突出并且易于在產品3定位成以小于2.5mm的間隔從打印頭1的前方經(jīng)過的情況下阻礙產品3的路徑。
在圖2b和3b中,遮閉器13處于其在圖2a和圖3a的閉合位置與敞開位置之間的運動的中途,在閉合位置中,封蓋臂15封蓋打印存儲匣7的噴嘴,在敞開位置中,噴嘴沒有被阻礙并且打印存儲匣7自由打印。在該中間位置中,遮閉器13已進一步向前移動到產品3的路徑中(如可以在圖2b中觀察到的)。這允許遮閉器13在封蓋臂15沒有滑動跨過打印面9的情況下旋轉。這有助于避免在封蓋臂15的任一部分與噴嘴中的任何一個噴嘴滑動接觸的情況下可能發(fā)生的對打印噴嘴的損壞。
在圖2c和圖3c中,遮閉器13處于其敞開位置中,并且打印存儲匣7自由打印。在該位置中,如在圖3c中可以觀察到的,遮閉器13已充分地旋轉使得封蓋臂15脫離打印面9。另外,如在圖2c中可以觀察到的,遮閉器總體上收回到打印頭1中,使得遮閉器現(xiàn)在完全地位于打印頭1的前部面和打印存儲匣7的打印面9的后方。因此,在該位置中,即使產品3非常靠近打印頭1和打印面9經(jīng)過,遮閉器13也不阻礙產品3的路徑。這允許打印面9與產品3之間的“投影距離(throwdistance)”最小化,由此改善在產品3上打印的質量。
術語“向前”、“在前方”、“在后方”、“向后”等可以參照從打印面9的噴嘴噴射出的墨滴的運動方向(墨滴在其被噴射出時向前移動)來限定。替代性地,這些術語可以參照打印面自身的平面限定,“向前”和“向后”為垂直于打印面的平面的方向,并且“前方”為打印面的在封蓋臂15壓靠打印面9以封蓋噴嘴時定位封蓋臂15的一側。
現(xiàn)在將對打印頭1和遮閉器13的構型進行更詳細地描述。
圖4示出了在打印存儲匣7被移除的情況下的、遮閉器13處于敞開位置的打印頭1,并且圖5示出了在打印存儲匣7被移除的情況下的、遮閉器13處于閉合位置的打印頭1。打印頭1具有用于接納打印存儲匣7的空間17??臻g17為用于保持打印存儲匣7的底座,并且空間17定形成在預定的(打印)位置中將打印存儲匣7牢固地保持就位。夾子(未示出)在打印存儲匣的后端(即,遠離打印面9和成排的打印噴嘴11的端部)處或附近與打印存儲匣7相互作用,以防止打印存儲匣7在打印機的操作期間在空間17中移動至不適當?shù)奈恢?。與空間17相鄰地設置有用于容置處于敞開位置的遮閉器13的封蓋臂15的凹部19。凹部19足夠深以容置封蓋臂15的全部厚度,使得封蓋臂15能夠完全地移回到打印頭1的前表面21的平面后方。
如在圖4中可以觀察到的,一旦遮閉器13到達敞開位置,就會因封蓋臂15與凹部19的邊緣之間的阻礙而防止進一步旋轉。遮閉器13具有與封蓋臂15大致相反地徑向延伸的塊23。遮閉器13配裝在打印頭1中的孔口中,該孔口定形成在遮閉器13處于敞開位置、閉合位置或任何中間位置時容置塊13。然而,越過遮閉器13的閉合位置的運動因塊23與打印頭1中的孔口的側表面25之間的阻礙而被防止。
如在圖4和圖5中可以觀察到的,打印頭1在其一側處具有呈打印頭1的延伸部的形式的產品斜面73。產品斜面73沿朝向要被打印的即將到來的產品3的方向延伸。如圖1中所示,該延伸部(或者至少其前部面75)成角度成使得其朝向即將到來的產品3的端部位于打印頭1的前表面21的更靠后處并與輸送器5的邊緣大致齊平。因此,如果任何產品3以太靠近邊緣的方式錯放在輸送器5上使得產品3撞擊打印頭1的側部,則產品3將被延伸部73的前部面75捕獲,該前部面75用作在產品3接近打印頭1時推動產品3遠離輸送器5的邊緣的斜面。以這種方式,錯放的產品3被引導以準確地行進經(jīng)過打印頭1的前表面21。
斜面部(斜面延伸部)73具有面向輸送器5的兩個產品傳感器77、79。這些產品傳感器77、79檢測產品3的存在??梢允褂萌魏畏奖愕漠a品感測結構。在示出的實施方式中,每個傳感器77、79包括光源77a、79a(例如,發(fā)光二極管(led))和光檢測器77b、79b。當產品3在傳感器77、79的前方經(jīng)過時,來自光源77a、79a的光通過產品3反射回至光檢測器77b、79b,從而以這種方式檢測產品3的存在。為了允許檢測器77b、79b(或者接收其輸出信號的電子器件)將來自其他環(huán)境的光源77a、79a的光(其表示產品的存在)與環(huán)境中的雜散光區(qū)分開,光源77a、79a被調節(jié)。調節(jié)的型式不重要,只要其允許來自光源的光與其他光被區(qū)分。例如,調節(jié)可以為穩(wěn)定的5khz。可以使用其他頻率,并且如果需要,還可以使用復雜的調節(jié)型式。來自光源77a、79a的光可以在可見光譜中,但優(yōu)選地使用例如大約850nm的光的近紅外光。
通過傳感器77、79進行的對產品的檢測告知打印機產品3正接近并且被打印機使用以觸發(fā)打印操作。另外,如果成排的打印噴嘴11被遮閉器13封蓋,則打印機將觸發(fā)脫蓋操作。由于存在兩個傳感器77、79并且其在產品3在輸送器上的行進方向上間隔開已知的距離,因此打印機能夠利用通過兩個傳感器進行的對產品3的檢測之間的時間差來監(jiān)測輸送器速度。打印機利用輸送器速度信息來確定在開始打印之前于產品3被檢測之后要等待多長時間,以及為了在產品3上提供所需的打印列間距,打印連續(xù)的打印列要多快。
通常,打印機將使用距成排的打印噴嘴11的位置更遠并且相對于產品3的行進方向位于更上游處的傳感器77,以觸發(fā)打印操作并觸發(fā)脫蓋操作,因為這將給予打印機更多的時間來響應對產品的檢測。更下游的傳感器79通常僅用于速度測量。
優(yōu)選地,斜面部73能夠從打印頭1拆卸并且能夠重新附接在打印頭1的另一側上,使得打印頭1能夠定位在輸送器5的所需要的任何一側上。
產品斜面73和產品傳感器的各種其他結構是可能的,但是在該實施方式中使用的結構對于使用者是方便的。
產品傳感器77、79能夠與打印頭1分開設置并且能夠安裝在打印頭上游的適當位置處。然而,這要求操作者在設定打印機時執(zhí)行額外的工作(裝設傳感器),并且必須在產品線上為傳感器找到適當?shù)奈恢?。另外,由于打印機需要知道產品傳感器與打印頭1之間的距離以確定何時打印,因此該距離必須被測量并且輸入到打印機中以恰當?shù)貓?zhí)行打印。通過將產品傳感器附接至打印頭1,打印機的設定明顯簡化。
斜面73可以為設備的單獨件,其在打印頭1上游的任何適當位置處、輸送器的邊緣處固定就位。然而,這要求操作者在設定打印機時執(zhí)行額外的工作(固定斜面),并且必須在產品線上為斜面找到空間,另外,如果斜面73要容納產品傳感器77、79中的任一者或者兩者,則如以上說明的,距打印頭1的距離必須被輸入到打印機中。
另外,如果使用某些其他結構監(jiān)測產品速度,則也能夠使用僅一個產品傳感器77以檢測產品3的存在并觸發(fā)打印操作。例如,輸送器5的速度可以利用通過輸送器5轉動的軸角編碼器進行監(jiān)測。然而,這再次要求安裝設備的單獨件(軸角編碼器或其他速度監(jiān)測器),并且設備的單獨件的輸出必須輸入至打印機以使得打印機知道產品沿輸送器5的速度。
與第一產品傳感器77一起使用來對輸送器5和其上的產品3的線速度進行監(jiān)測的第二產品傳感器79可以設置在打印頭1上或者附接至打印頭1而不在斜面3上。第二產品傳感器79還可以設置在打印面9的距第一產品傳感器77的遠側上。例如,圖6示出了替代性構型,在該替代性構型中,第二產品傳感器79為打印頭1的一部分并且不在斜面73上。圖7示出了另一替代性方案,在該替代性方案中,設置有兩個斜面73、73a,打印頭的每側上各有一個斜面。每個斜面具有相應的傳感器77、79。無論產品3在哪個方向通過輸送器5被運載經(jīng)過打印頭1,都使用在斜面73或73a上處于上游的傳感器77或79來觸發(fā)打印操作和遮閉器打開操作,并且這兩個傳感器77、79被一起使用來測量產品速度。在這種構型中,如果打印頭1移動至輸送器的另一側或者如果輸送器在相反的方向上運行,則斜面73并非必須重新定位在打印頭的另一側上。另外,由于傳感器77、79被進一步分開,因此產品3在輸送器上的速度能夠被更加精確地測量。然而,單個產品的速度在其前邊緣經(jīng)過產品傳感器77、79兩者之前不能被測量,并且如果一個傳感器定位在打印位置的下游,則可能不能在該產品上進行打印操作期間及時確定產品的速度以使用該信息。因此,可以使用例如在圖7中示出的構型之類的構型來監(jiān)測輸送器5的速度并檢測輸送器速度隨時間的變化,而不是單個地測量每個產品3的速度以用于在產品上進行的打印操作。
通過將用于檢測產品3的存在的傳感器77配裝在斜面73上,并且通過將斜面73設置為作為打印頭1的一部分或固定至打印頭1的延伸部,以及另外通過將用于與第一傳感器一起使用來監(jiān)測產品速度的第二產品傳感器79設置在斜面上或者替代性地設置在打印頭上或者在某些其他位置處固定至打印頭,打印機被制成大致整裝式的并且一旦打印頭1已在輸送器5處固定就位,則在不需要額外的設備安裝在輸送器處并連接起來以向打印機提供信號的情況下、以及在不需要操作者輸入打印頭1與產品傳感器77之間的距離的情況下,就能夠:(a)使將與打印頭1碰撞的產品轉向;(b)檢測產品的存在以觸發(fā)打印操作;以及(c)監(jiān)測產品速度。
圖8為遮閉器13和相關聯(lián)的部件的分解圖。用于驅動遮閉器13旋轉的驅動構件27坐置在遮閉器13的后方并且具有驅動鍵29,該驅動鍵29配裝到遮閉器13的背部中的鍵孔形的開口31中以施予旋轉運動。驅動構件27具有位于其后部的開口33,以接納馬達30的驅動軸28(圖9至圖11中所示)。如果需要,則夾持螺釘能夠在驅動鍵29的后方穿過驅動構件27配裝以將驅動構件27夾持至馬達30的驅動軸28。
遮閉器13相對于驅動構件27自由地軸向移動,并且遮閉器13通過穿過其并緊固在驅動構件27中的螺栓35保持。彈簧37被捕獲于螺栓35的頭部與遮閉器13之間,以朝向驅動構件27彈性地迫壓遮閉器13。以這種方式,馬達30的旋轉將通過驅動構件27的作用使遮閉器13旋轉,而遮閉器13通過凸輪表面(如將在下面描述的)的相互作用遠離驅動構件27自由地軸向移動,并且彈簧37迫壓遮閉器13靠著凸輪表面并確保遮閉器13在凸輪允許時朝向驅動構件27返回。
為了允許遮閉器13的封蓋臂15與打印存儲匣7的打印面9之間的良好的密封,考慮到打印面9中的任何略微的傾斜或不平坦,對于封蓋臂15有利的是具有配裝到其中的彈性襯墊39,使得通過襯墊39獲得與打印面9的實際接觸。當遮閉器處于其閉合位置時,襯墊39的彈性在需要適應打印面9中的略微的傾斜或不平坦的情況下允許襯墊39被壓縮,從而提供了圍繞噴嘴的良好的密封。有利的是確保在襯墊的整個周部上形成良好的密封。已經(jīng)發(fā)現(xiàn),當使用高揮發(fā)性的油墨時,襯墊與打印面之間的小至0.05mm(小于正常紙張的厚度)的間隙可能允許油墨變干并堵塞打印噴嘴。
保持襯墊39的蓋部能夠傾斜的情況也是優(yōu)選的。在這種情況下,打印面9中的整體傾斜可以通過保持襯墊39的蓋部的傾斜來適應,并且襯墊的壓縮性可以適應打印面9中的不平坦、粗糙度或起伏,從而提供良好的密封。使保持襯墊的蓋構件傾斜的能力能夠例如通過將襯墊39配裝至能夠傾斜地安裝在封蓋臂15上的蓋構件來提供。然而,在本實施方式中,這種傾斜的能力通過使整個遮閉器13相對于旋轉軸線自由地略微傾斜來提供。遮閉器13與驅動構件27之間的間隙、以及遮閉器13與螺栓35之間的間隙足夠允許遮閉器13相對于驅動軸28的旋轉軸線傾斜至少2°、并且優(yōu)選地傾斜至少3°。該蓋部比以可傾斜的方式安裝在基礎部上的封蓋構件更優(yōu)選之處在于其為更簡單且更堅固的構型。
另外,襯墊39的彈性壓縮和遮閉器13的傾斜(或者保持襯墊39的任何部件的傾斜)這兩者在處于閉合位置時通過保持襯墊39的構件上提供彈性偏置力而得到輔助,以朝向打印面9按壓襯墊39。即使打印面比所期望的稍微更靠后或者處于一定角度,這種力仍有助于確保在必要時發(fā)生襯墊的壓縮和/或者保持襯墊的部件的傾斜以提供圍繞噴嘴的良好密封。
襯墊39的壓縮性、遮閉器13(或者其他保持襯墊39的部件)傾斜的能力、以及朝向打印面的偏置力在實施方式中、例如在附圖中示出的下述一個實施方式中特別有用,在該實施方式中,具有打印噴嘴的打印面9為可更換式打印存儲匣7的面(還可能包括一個或更多個油墨儲存器),或者在該實施方式中,打印面9為在打印噴嘴出現(xiàn)問題的情況下能夠被移除并更換的可移除式噴嘴單元的面。在這些情況下,更換之后的新打印面9可能與舊打印面9在更換前所處的位置和角度不完全相同。在打印面的位置和/或角度方面的差異能夠通過在襯墊39的壓縮方面的改變和/或者在處于閉合位置中的遮閉器13傾斜的方向或角度方面的改變來適應,從而無論在打印面9的位置和/或角度方面的差異如何,都允許遮閉器13的封蓋臂15與打印面9之間的良好的密封。
襯墊39由閉孔合成橡膠泡沫狀物(closedcellsyntheticrubberfoam)制成,優(yōu)選地由epdm(三元乙丙橡膠)制成。已經(jīng)發(fā)現(xiàn),由于開孔泡沫狀物易于吸收油墨,導致用開孔泡沫狀物制成的襯墊可能變得充分地充滿油墨,使得襯墊粘附至打印存儲匣7的打印面9,從而抑制遮閉器13從其閉合位置至其敞開位置的運動,因此,閉孔泡沫狀物比開孔泡沫狀物更優(yōu)選。
遮閉器自身由例如諸如dupontdelrin(商標)之類的均聚物pom的聚甲醛(pom—縮醛樹脂)制成。驅動構件27和打印頭1的主體可以由諸如30%的玻璃填充的聚己二酰己二胺(尼龍66)或者30%的玻璃填充的聚對苯二甲酸丁二醇酯(pbt)之類的增強纖維聚酰胺或聚酯(特別是聚對苯二酸酯(poly-terephthalate))制成。遮閉器13由與打印頭1不同的材料制成以在維持低的摩擦系數(shù)的同時使磨損最小化。打印頭1和驅動構件27的表層、尤其在稍后描述的打印頭1的凸輪表面處優(yōu)選地不為玻璃填充的,以避免在玻璃纖維存在于表面處的情況下可能出現(xiàn)的磨損加劇。為了允許遮閉器13相對于螺栓35軸向地移動,有利的是,螺栓35的通過遮閉器13的表面非常光滑,例如該表面具有0.8μm至0.4μm的表面粗糙度ra。
圖9、圖10和圖11為截面圖,其示出當遮閉器13旋轉以使封蓋臂15在敞開位置與閉合位置之間移動時,遮閉器13如何相對于打印頭1的主體和驅動構件27軸向地移動從而壓縮彈簧37。為了輔助理解,盡管封蓋臂15實際上以與該平面成直角的方式延伸,但是這些附圖仍示出了封蓋臂15的一部分,就像封蓋臂15處于與螺栓35相同的截面中。這些附圖還示出了馬達的驅動軸28如何配裝到驅動構件27的驅動開口33中。
在圖9中,遮閉器13處于敞開位置。如可以觀察到的,彈簧37相對延長并且遮閉器13的前部面相對于打印頭1的前部表面21凹進。因此,在該位置中,遮閉器13整體地位于產品3的經(jīng)過打印頭1的路徑外。
在圖10中,遮閉器13處于敞開位置與閉合位置之間的中間位置。因此,遮閉器13沿旋轉軸線移動遠離驅動構件27,從而壓縮彈簧37。包括襯墊39的封蓋臂15的整體厚度超出打印頭1的前表面21,因此,封蓋臂15也脫離打印存儲匣7的打印面9。因此,在該位置中,封蓋臂15在不進行可能損壞兩排噴嘴11中的任何噴嘴的滑動接觸的情況下能夠移動跨過打印面9。
圖11示出了處于閉合位置中的遮閉器13。與圖10的中間位置相比,遮閉器13朝向驅動構件27略微向后移動,從而允許彈簧37略微地擴張。彈簧37作用在遮閉器13上以朝向驅動構件27按壓遮閉器13,并且這對朝向打印存儲匣7的打印面9按壓封蓋臂15有作用,從而確保襯墊39對打印面9密封(為能說明清楚,打印存儲匣7不在這些附圖中示出)。以這種方式,彈簧37提供了朝向打印面9的彈性偏置力,如以上所討論的,該彈性偏置力促進了襯墊的壓縮性和遮閉器13的可傾斜性以提供對打印面9的良好密封。
圖12示出了在遮閉器13處于閉合位置時從側面觀察的封蓋臂15和打印存儲匣7的一部分,其中,封蓋臂15壓靠著打印存儲匣7的打印面9,使得襯墊39與打印面9接觸并密封兩排打印噴嘴11。
圖13示出了打印存儲匣的前部面。虛線示出了打印面9上的其通過襯墊39接觸的位置。如在圖中可以觀察到的,襯墊在不接觸任何噴嘴的情況下繞成列的打印噴嘴11密封。
返回至圖9,可以看出,遮閉器13的主體的外徑比驅動構件27的外徑略大,使得遮閉器13的后表面面向打印頭1的主體的凸緣41。因此,當驅動構件27和遮閉器13旋轉時,遮閉器13的后表面相對于凸緣41移動。凸緣41上的凸輪表面和遮閉器13的后表面相互作用以提供遮閉器13的必需的軸向運動。這種凸輪作用在圖14、圖15和圖16中示出。
如在圖15和圖16中可以非常清楚地觀察到的,凸緣41具有直徑上彼此相對的兩個三角形的凸輪突出部43。每個凸輪突出部43具有用于與遮閉器13相互作用的傾斜的凸輪表面45。遮閉器13具有直徑上彼此相對的兩個三角形的凹部47,兩個三角形的凹部47可以容置凸緣41上的凸輪突出部43。在圖14中可以看出這些凹部47中的一個凹部容置突出部43中的一個突出部,并且另一個凹部47可以在圖16中觀察到。凹部47還可以在圖8中觀察到。每個凹部47具有用于與突出部43的凸輪表面45相互作用的傾斜的凸輪表面49。因此,如圖14(以及圖9)中所示,當遮閉器13的后部中的凹部47與凸緣41上的突出部43對準時,遮閉器13通過彈簧37向后壓靠凸緣41。這為打印存儲匣7的打印面9被完全脫蓋并且遮閉器13的封蓋臂15容置在打印頭1的凹部19中時遮閉器13的位置,使得遮閉器13比打印頭1的打印面9和前表面21更靠后。
當遮閉器13旋轉時,凸輪表面45、49滑過彼此,迫壓遮閉器13向前遠離凸緣41,從而壓縮彈簧37直到凸輪突出部43完全地退出凹部47為止。在遮閉器13進一步旋轉的情況下,凸輪突出部43的尖部滑過遮閉器13的后表面。該位置在圖15以及圖10中示出。遮閉器13現(xiàn)在已經(jīng)被充分地向前迫壓使得包括襯墊39的封蓋臂15比打印面9更向前。這確保封蓋臂15在遮閉器13的進一步旋轉使封蓋臂15移動跨過打印面9時不接觸打印面9。在圖10至圖15中示出的位置中,襯墊39與打印面9之間存在大約0.5mm的間隙。
如圖16中所示,一旦遮閉器13的旋轉使封蓋臂15在打印面9之上并且封蓋臂15接近用于封蓋打印面9的準確位置時,凸緣41上的凸輪突出部43的尖部就開始沿淺淺地傾斜的凸輪表面51滑動,使得突出部43開始進一步進入遮閉器13的后表面中的小凹部53中。這允許封蓋臂15朝向打印面9軸向地(向后)移動,從而允許襯墊39與打印面9接觸并封蓋成排的噴嘴11。淺的凹部53還可以在圖8中觀察到。
為了確保襯墊39牢固地壓靠著打印面9,以及為了適應不同的打印存儲匣7上的打印面9的位置方面的微小變化,淺的凹部53被制成足夠深以允許遮閉器13的充分地軸向向后的運動,從而在最后部的預期位置處封蓋打印面9。然而,這意味著:如果打印面9處于最前的預期位置處,則襯墊39將在遮閉器13已經(jīng)停止旋轉之前開始略微地接觸打印面9,使得襯墊39將在遮閉器13的運動的最后一部分期間刮擦打印面9。因此,凹部53的凸輪表面51的位置、以及凸輪表面51的傾斜角必須選擇成確保襯墊39與打印面9之間的任何這種滑動接觸不會使襯墊39移動越過打印面9的任何部分——在這種情況下,這可能會損壞打印噴嘴中的任一打印噴嘴。打印面9的其中這種滑動運動能夠被接受的區(qū)域、以及其中滑動運動不能被接受的區(qū)域可以由打印存儲匣7的制造商指定,并且遮閉器13的后部中的凹部53的形狀和位置可以進行設計以匹配意在打印頭1中使用的打印存儲匣7的特定型號的要求。
已經(jīng)發(fā)現(xiàn)下述特性是有利的:遮閉器13的任何部分在遮閉器移動時以及在遮閉器處于其閉合位置時不接觸打印噴嘴。根據(jù)所使用的油墨(特別是油墨中使用的溶劑)的性質以及根據(jù)環(huán)境溫度,允許打印噴嘴在打印之后被脫蓋的優(yōu)選時間可以從大約2秒至大約1分鐘進行變化。噴嘴必須被封蓋的頻率將取決于輸送器5多久停止一次、并且還取決于從打印結束至封蓋噴嘴的優(yōu)選時間與產品3的尺寸和間距以及每個產品3上所需的打印長度之間的相互配合。如果產品3的長度遠遠長于所需的打印長度,或者產品3沿著輸送器5顯著地間隔開,則在每個打印操作之間可以存在5秒至10秒、或者更多秒的間隔。如果是這種情況,并且在打印之后封蓋之前的優(yōu)選的等待時間為5秒或更小,則噴嘴可以在每個打印操作之間被封蓋。因此,打印機在某些包裝流水線上可能能夠對打印噴嘴進行每小時100次的封蓋及脫蓋。在這些情形下,打印噴嘴的長期可靠性通過避免其與遮閉器13之間的接觸而得到增強。
在打印機的操作中,從成排的打印噴嘴11中選擇的打印噴嘴在選定的時間發(fā)射(即,墨滴從噴嘴噴射出)以在經(jīng)過打印頭1的產品3上打印所需的圖案。此時,遮閉器處于其敞開位置,并且凹進空間19中以使得遮閉器位于產品3的沿輸送器5經(jīng)過的路徑外。如果預定的時間在另一個產品沒有被傳感器77檢測到的情況下于打印結束之后終止,則打印頭1中的馬達30被致動以使驅動構件27旋轉,從而將遮閉器13從其敞開位置移動至其閉合位置,在該閉合位置中,遮閉器13封蓋打印噴嘴。根據(jù)諸如所使用的油墨的類型(并且特別是油墨中溶劑的類型)、環(huán)境溫度等的各種因素,預定的時間長度可以在例如2秒至例如60秒之間變化。當遮閉器13通過驅動構件27驅動而旋轉時,凸輪表面45與凸輪表面49之間的相互作用沿著旋轉軸線驅動遮閉器13以使得封蓋臂15離開打印存儲匣7的打印面9的平面。封蓋臂15在不碰觸打印面9的情況下移動跨過打印面9,直到封蓋臂15覆蓋成排的打印噴嘴11為止。當遮閉器13接近閉合位置時,凸輪突出部43進入淺的凹部53,允許遮閉器13在彈簧37的影響下沿著旋轉軸線移回,從而封蓋臂15按壓襯墊靠著打印面9以圍繞打印噴嘴密封。這種閉合運動的速度不是關鍵的,但是該速度應該大致小于一秒(例如不大于十分之一秒),使得該速度為打印機在完成打印操作之后在閉合遮閉器13之前等待的時段的一小部分。
在遮閉器13閉合的同時,打印機可以使噴嘴不時地發(fā)射,以防止噴嘴變得阻塞。進行上述操作的頻率通常取決于油墨類型和溫度。為了避免過多的油墨消耗,這種噴嘴發(fā)射在遮閉器已保持閉合預定時間之后停止。在這種情況下,噴嘴在打印機關機一天或更多天之后重啟時可能發(fā)射數(shù)百次以清理噴嘴。盡管遮閉器在產品之間或者由于輸送器5停工僅短暫地閉合幾分鐘,但打印機仍可以在傳感器77檢測到產品時使噴嘴發(fā)射幾次(例如五次)以確保噴嘴不被堵塞。響應于通過傳感器77進行的對產品的檢測并且在任何噴嘴發(fā)射之后,馬達30操作成使驅動構件27旋轉并將遮閉器13從其閉合位置驅動至其敞開位置。該操作中的遮閉器的運動與其從敞開位置至閉合位置的運動相反。遮閉器13必須離開打印面9以允許噴嘴打印,并且遮閉器13必須在產品3到達打印面9之前軸向地縮回以位于打印頭1的前部面21的后方,從而位于產品3的路徑外。因此,這種運動應該快速地進行。最大的允許時間將取決于傳感器77與打印頭1的打印位置(即,示出的實施方式中打印面9的位置)之間的距離以及輸送器5的速度。通常,遮閉器13從閉合位置至敞開位置的運動應該例如在50毫秒至100毫秒之間進行,并且優(yōu)選地不大于80毫秒,以允許打印機與例如以高達1米每秒移動的高速輸送器一起使用。用于遮閉器的打開運動的甚至更短的時間——例如不大于40毫秒且優(yōu)選地不大于30毫秒——將允許打印機與甚至更高速的輸送器(例如,以2米每秒的速度移動)一起使用,或者允許產品傳感器77與遮閉器的敞開位置和打印面9的位置中更靠近的那一者之間的減小的距離。
在該實施方式中,如圖9至圖11中所示,遮閉器13通過彈簧37朝向凸緣41被壓回,使得遮閉器13被迫壓到凸輪突出部43上,并且彈簧37還提供了力以確保封蓋臂15上的襯墊39在遮閉器處于其閉合、封蓋位置時壓靠打印面9。原則上,可以使用諸如彈性體塊之類的替代性彈性結構來提供所必需的軸向力,或者可以使用諸如具有永磁體的適當結構之類的完全不同的結構來提供力。然而,彈簧提供了簡單且緊湊的方式以提供力。
遮閉器13的支承凹部47、53和凸輪表面49、51的主體配裝在打印頭1的前部面21中的凹部81中。支承凸輪突出部43的凸緣41形成在凹部81中。這可以在圖9至圖11中以及圖17中觀察到,圖17示出了在沒有遮閉器13的情況下的打印頭1的前部面21。當遮閉器13在其敞開位置與閉合位置之間旋轉時,遮閉器13在敞開位置、閉合位置以及所有的中間位置中都覆蓋凸輪突出部43。這種覆蓋與突出部43位于凹部81中的事實一起提供了保護以減小來自外部環(huán)境的灰塵和污垢到達凸輪表面的趨勢。這又降低了對凸輪表面的磨損并延長了凸輪結構的使用壽命。遮閉器13在其閉合位置與敞開位置之間旋轉而非線性滑動的事實使得更容易確保凸輪表面在打開及閉合運動期間始終被保護。
在示出的實施方式中,凸輪突出部43位于打印頭1的凹部81中的凸緣43上,并且凸輪凹部47、53位于遮閉器13的下側。然而,這并非必需的并且凸輪突出部43可能位于遮閉器13上,同時凹部47、53可能位于凸緣43中。優(yōu)選地,凸輪突出部定位成使得當遮閉器13處于其閉合位置時,凸輪突出部43在與打印面9的位置相交的方向上對準。在該位置中,遮閉器被支承在凸輪突出部43的尖部上,從而其可以容易地繞由凸輪突出部43限定的線擺動。因此,由凸輪突出部43限定的線用作在遮閉器13的閉合位置處在封蓋臂15壓靠打印面9時用于使封蓋臂15傾斜的傾斜軸線。優(yōu)選地,如可以在例如圖8中觀察到的,螺栓35以及被捕獲于螺栓35與遮閉器13之間的彈簧37定位在所述線的每側。彈簧37提供了在允許繞由凸輪突出部43限定的線進行傾斜運動的同時使封蓋臂15牢固地壓靠打印面9的力。
可以使用代替凸輪突出部43和凹部47、53的替代性結構來產生遮閉器13的軸向運動。例如,可以使用單獨的驅動器進行軸向運動。然而,這將增加設計的成本和復雜性并且需要確保軸向驅動與旋轉驅動大致同步進行。示出的結構提供了為遮閉器13提供準確運動的緊湊且簡單的方式。另外,示出的結構能夠非??焖俚夭僮鳌_@是有益的,因為打印頭1在現(xiàn)代的高速工廠輸送線上的典型安裝可能要求遮閉器以不大于80毫秒從封蓋位置移動至敞開位置(或者至少至遮閉器完全撤回到產品3的沿輸送器5移動的路徑外的位置,即使遮閉器沒有完成其至最后靜止位置的運動,亦是如此)。
目前為止所描述的結構僅為本發(fā)明的實施方式,并且變型和替代性結構是可能的。優(yōu)選地,變型或替代性結構應該確保蓋在處于閉合(封蓋)位置時壓靠打印面并且確保蓋在敞開(脫蓋、打印)位置處被撤回至少與打印頭或打印機的前表面21和/或打印面9一樣遠,然而蓋在越過打印面的所有或大多數(shù)運動期間必須位于打印面的前方以允許該運動在蓋與打印噴嘴之間沒有滑動接觸的情況下進行。
可以看出,在上述所有實施方式中,在不需要在改變狀態(tài)的同時移動打印頭1或打印面9的情況下,封蓋構件(遮閉器13)的運動在其中打印機預備打印的狀態(tài)與其中打印噴嘴被封蓋的狀態(tài)之間改變打印機的狀態(tài)。
已描述并闡明的實施方式僅以非限制性的示例的方式提供,并且另外的改型和替代方案對于本領域技術人員而言將是明顯的。