CN102615990B - 打印头清洗装置及把墨收集到墨接收器的系统 - Google Patents

Abstract

一种打印头清洗装置，包括具有开口的罩体和位于该开口内的墨接收器。一构件，其具有位于墨接收器内的第一端和从罩体开口延伸出来的第二端。该构件设置成与滴裙相接触并为液态墨从滴裙移动进入墨接收器提供通道。

Description

打印头清洗装置及把墨收集到墨接收器的系统

技术领域

本公开总体涉及喷墨成像于打印介质的成像装置，以及，尤其涉及，从这种打印机打印头清除墨的装置。

背景技术

一般来说，喷墨打印的机器或者打印机至少包括一个打印头单元，其将滴状或者射流状液态墨喷射到记录介质或者图像形成构件上。相变喷墨打印机采用在室温呈固态但高温下呈液态的相变墨。安装好的打印头喷射出熔融状的墨滴以形成墨图像。可以直接喷射该墨于打印介质，或者先喷射在图像接收构件上，再将图像转印到打印介质上。一旦墨被喷射到介质或者图像接收构件上，该墨滴迅速固化以形成图像。

直接式和胶板式打印机都通用的介质可以是页式或者卷材形式。页式介质打印机通常包括用于存放一叠介质页的进纸盒。送纸器从进纸盒移除一页介质，并引导该页介质沿着进纸通路通过打印头，这样该打印头直接把墨喷射到该页介质上。在胶板式打印机中，介质页沿着进纸通路移动到形成在旋转成像构件和贯穿(transfix)辊之间的辊隙(nip)。所述辊隙内的压力和热量使得成像构件中的墨像转印到介质上。在卷材打印机中，一般由介质卷筒连续供应的介质安装在受马达驱动的辊子上。马达和辊子从供应卷筒中把卷材拖曳通过打印机到达接受(take-up)辊子。当卷材通过 打印头或者打印机头部正对的打印区，打印头把墨喷射到卷材上。在该卷材输入路径上的张力杆或者其它辊子可以消除卷材的松弛现象，从而使得卷材保持张紧但不断裂。

对打印机可以进行各种保养工作，以确保每个打印头的墨喷射器高效工作。这种保养工作之一是清洗操作。清洗方法是去除会妨碍打印头打印工作的颗粒或者其它污染物，以及从喷墨喷射器中清除凝固的墨或者其它污染物。在清洗操作过程中，打印头通过其中的部分或者全部墨喷射器来清除墨。被清除的墨流经喷射器并下到打印头前面，由此处墨掉到墨接收器中。为了控制墨流下至每个打印头前面，一些打印头组件在每个打印头下方包含有滴裙(drip bib)。滴裙具有可把液态墨导入墨接收器中的形状。滴裙的下边缘逐渐变细形成一个或者多个沟道或者点，墨滴到墨接收器之前先聚集于此处。在一些打印机中，打印头的前面装有刷子，把过多的被清除的墨向下朝滴裙刷，以去除过多清除的墨。

现有的清洗方法对保养打印头是有用的，但从滴裙中去除残留的被清除的墨会带来挑战。由于表面张力，一小部分流入到滴裙的被清除的墨在清洗后仍然粘附在滴裙上。残余的墨聚集在墨从滴裙滴进墨接收器的出口或者末端处附近。在使用相变墨的喷墨打印机中，残留的墨会在滴裙上冷却固化。固化的墨如果从滴裙上断下来的话，会妨碍成像。当固化的墨与滴裙分离，这些墨，当卷材(web)通过打印区中打印头时，可能与卷材接触。固化墨会对卷材上的成像产生不利影响，且卷材会携带固化的墨通过打印区中的一个或者多个打印头。由于打印头通常设置在离卷材不远处，所携带的墨会和一个或者多个打印头的面接触，产生不利后果。这样，对打印头清洗的改进是期望的。

发明内容

在一个实施例中，清洗打印头的设备已被开发出来。该设备包括具有开口的罩体(housing)，在该罩体内有墨接收器，该墨接收器设置成可容纳一定量的墨，并且与所述罩体开口呈流体连通，以及具有第一端部和第二端部的构件。该构件的第一端部设置在墨接收器内，该构件的第二端部从所述罩体开口延伸出来到达一位置，以使得该第二端部能够和滴裙相接触，并且为液态墨从所述滴裙移动进入墨接收器提供通道。

在另一个实施例中，一种把墨收集到墨接收器中的系统已被开发出来。该系统包括具有开口的罩体，在该罩体内有墨接收器，该墨接收器设置成可容纳一定量的墨，并且与所述罩体开口呈流体连通，具有多个打印头的打印头阵列，多个滴裙，具有第一端部和第二端部的构件，以及驱动装置，该驱动装置设置成可驱使打印头阵列在第一位置和第二位置之间移动。每一个打印头在打印头前面设置有多个墨喷射器。每个滴裙位于打印头阵列中的一个打印头前面的下方，且设置成能引导墨从该打印头前面流下来并流向所述罩体开口。所述构件的第一端部位于墨接收器内，该构件的第二端部延伸出所述罩体开口外到达一个位置，该位置使得该构件的第二端部能够接触到多个所述滴裙中的至少一个，并且为液态墨从所述至少一个滴裙移动进入墨接收器提供通道。所述第一位置使所述多个滴裙在所述构件的第一侧，第二位置使多个滴裙在与所述构件第一侧不同的第二侧。第二位置可以使得墨从多个滴裙流过所述罩体开口，该构件设置成，当处于第一位置和第二位置之间的中间位置时，能接触多个滴裙中的所述至少一个滴裙。

附图说明

图1是打印头列阵和清洗单元的局部分解图。

图2是与清洗过程中的清洗单元接合之前打印头的侧视图。

图3是当与清洗单元接合且滴裙与热网相接触时，打印头的侧视图。

图4是与清洗单元相接合时打印头的侧视图。

图5是当未与清洗单元接合且滴裙与热网相接触时，打印头的侧视图。

具体实施方式

为了对本专利披露所系统和方法的环境和该系统和方法的详情有一个全面的了解，须参考附图。附图中相同的编号在所有附图中都指代相同的部分。本专利使用的术语“打印机”是指，任何设置成用于在向图像接收表面喷射标志剂(marking agent)的装置，包括复印机、传真机、多功能机以及直接和间接的喷墨打印机。图像接收表面是指任何可以接收墨滴的表面，例如，成像鼓、成像带或者各种包括纸在内的打印介质。

图1描述了打印头列阵100和清洗单元200。打印头列阵100包括打印头单元104、120、124和128、对接球(docking ball)132和140，以及打印头列阵托架构件136和144。每一个打印头单元包括打印头前面和滴裙，如图示打印头单元104显示了前面108和滴裙112。打印头前面108包括一排用于把墨滴喷射到图 像接收表面的墨喷射器。打印机可包括一个或者多个打印头列阵，例如打印头列阵100，其设置成把含有一种或者多种颜色的墨喷射到图像接收表面。清洗单元200包括罩体，这里显示为支撑轨244和246及墨接收器240，网筛256，和打印头擦拭单元204、220、224和228。支撑轨244和246将墨接收器240固定在适当位置，以及支撑擦拭单元204、220、224和228。墨接收器240是一种容器，其形成有足够大的容积用以容纳在清洗过程中从打印头列阵104的每一个打印头清洗下来的墨。墨接收器240顶部242是开口的，以使得从打印头列阵100中的打印头上清洗下来的墨可以流入墨接收器240。而清洗单元200包括单个墨接收器240，可替换的清洗单元实施例是可以使用两个或者多个接收器。轨244和246各自包括对接构件270和280。对接构件270和280设置为分别和打印头列阵100上的对接球132和140接合，以确保打印头列阵100在清洗过程中固定在清洗单元200上。

在清洗操作中，墨经部分或者全部墨喷射器流出并向沿打印头前面108向下流而不是以墨滴的形式被喷向图像接收表面。在一些打印头的实施例中，打印头对内部的墨水库产生一个正压力，以使得墨从构成每个打印头单元的打印头列阵的喷嘴孔流出。参考打印头单元104，位于打印头前面108下方的滴裙112收集并引导沿打印头前面108向下流的墨。在图1的实施例中，滴裙112具有一个下边缘，该下边缘形成有四个点116A-116D。滴裙112把墨导向该四个点116A-116D，墨在该四个点处从滴裙112滴进墨接收器240。可替代的滴裙结构可以具有不同的形状，且另外还可包括有形成在滴裙内以控制墨流的通道。一种滴裙的变化结构是把墨导到单一的出口通道，墨由此处滴进接收器。虽然大多数被清洗下来的墨从滴裙滴入到墨接收器中，但是墨和滴裙112之间的表面张力使得部分墨残留在滴裙112表面。残余的墨聚集在沿滴裙112 下边缘的4个点116A-116D附近。在相变墨打印机中，滴裙112表面的温度通常低于墨固化的温度，使得残余墨冷却并固化在滴裙112表面。

在图1的实施例中，打印头列阵100设置成与清洗单元200接合用于清洗操作。托架构件136和144引导打印头列阵100、对接球132和140和对接构件270和280各自相互对接。每一个对接球分别设置为滑入充分接合的位置以与清洗单元相应对接构件完全对接。擦拭单元204、220、224和228固定在支撑轨244和246上，并位于，当打印头列阵100与对接构件270和280相接合时，可以分别拭擦打印头104、120、124和128前面的位置。示例性的的对接构件包括形成在支撑构件上的三角形或者圆锥形缺口(indentations)，该支撑构件沿墨接收器或者图像接收表面的任一边排列。虽然支撑轨244和246和墨接收器240形成了清洗单元200的罩体，但是该罩体可以采用任何合适的结构，该结构固定清洗单元配件，并使得清洗单元能在清洗操作中与打印头列阵相接合。

墨接收器240设置为通过开放顶部242接收来自打印头列阵100的墨，且热网筛256穿过罩体开口242以使得网筛256与打印头列阵100中的滴裙相接触。网筛256有足够的宽度，使得每个打印头单元104、120、124和128的滴裙，在打印头列阵100与清洗单元200接合或者不接合时，能接触到热网筛256。一种替代的清洗单元结构可包括多个位于墨接收器240内部的热网筛，每一个热网筛与打印头列阵100中一个或者一些滴裙相接合。

图2描述了打印头单元104在其与清洗单元200和墨接收器240为了清洗打印头而接合之前的侧视图。墨接收器240包括热网筛256。清洗单元200包括位于墨接收器240一侧的罩体导轨244内的对接构件270。对接构件270包括位于该对接构件270 开口的下端272和上端274。打印头单元104包括打印头前面108和滴裙112，并如图示，被托架构件136固定在适当位置上。打印头单元104可以是图1中描述的一排打印头中的一个打印头。托架构件136和对接球132设置成可引导打印头单元104与对接构件270相互接合。

在图2的结构中，对接球132与对接组件270下端272相接合。驱动装置250与托架136、对接球132和打印头单元104可操作地相互连接。驱动装置150示例性的实施例包括通过齿轮或者滑轮方式连接到打印头列阵的电机马达，液压和气动促动器，或者可用于打印机中打印头复位的任何其他装置。驱动装置250使对接球132、托架136和打印头单元104向墨接收器移动。当对接球沿对接构件270滑动时，打印头单元104开始朝264方向运动。在图2的位置中，打印头前面108和滴裙112位于墨接收器240和网筛256的外面。

图3描述了当打印头与对接构件270接合时处于中间位置的打印头单元104。在图3的结构中，对接球132在下端272和上端274之间与对接构件270部分接合。驱动装置250继续朝264方向驱动对接球132和打印头前面108。热网筛256穿过接收器240的顶部开口242足够长的距离，以使得滴裙112的前面能与热网筛256相互接触。在这种结构中，热网筛256作为液体传送构件，把滴裙上的液态墨通过毛细虹吸作用汲取到墨接收器240中，同时保持墨处于熔融状态，在该状态下，重力作用可以使墨穿过网筛256进入墨接收器240。在图3的实施例中，大约20瓦特的输出电压对于维持网筛256的温度高于熔点必要的。网筛可由各种材料制成，包括多根金属线，该多根金属线一起缝制成的网，该网适用于从打印头清洗下来的各种墨。一个实施例中由于铝的高导热性能，以及 因为铝相对于熔融态的墨有化学稳定性而使用铝网。网筛256穿过墨接收器240的开口242，以使得从滴裙收集到的墨能通过毛细虹吸作用(capillary action)流进墨接收器240。当网筛256接触到滴裙112后是可以变形的，以使得滴裙112能朝264方向运动而不损坏滴裙112。

在使用相变墨的打印机中，滴裙112可承接固态而非液态墨。为了液化固化墨，网筛256可设置成在接触滴裙112之前产生热。具体地，网筛256可以连接到电源上，以使得给附在网筛上的Kapton加热片供电产生热量从而液化滴裙112上的墨。Kapton加热片可放置在墨接收器240中的网筛256附近，或者可以与网筛256相互编织在一起。在使用多个网筛的实施例中，电源通过普通导电体串联方式给每一个网筛供电，或者每一个网筛与电源并联。为了减少能耗，仅仅在打印头保养操作中网筛256可能与滴裙112相接触时，才给网筛256接通电流进行加热。在一个改变的实施例中，位于墨接收器240内的一个或者多个加热片可产生热量，该热量使得网筛256的温度足够熔化固化的墨。

图4描述了打印头单元104、托架136以及与对接构件270接合的对接球132。对接球132，如图示，与对接构件270相接合，尽管在图4的实施例中对接球132并没有和上端274直接接触。在图4的位置中，打印头前面108和滴裙112都位于网筛256内侧的墨接收器240开口242的上方。打印头单元104可经历清洗操作，包括通过打印头前面108的墨喷射器清洗墨。清洗下来的墨可沿着打印头前面108向下流，滴裙112引导墨通过开口242流入墨接收器240。在一些打印机中，清洗过程还包括擦拭组件(未显示)，该擦拭组件能擦拭打印头前面108，以使得把污染物和墨从从打印头单元104清除掉。在图4结构中，滴裙112与网筛256相互 分离。这种分离使得被清洗下来的墨在重力的作用下从滴裙112经过开口242滴进墨接收器240中。一旦清洗过程完成，打印头单元104沿464方向移动以从对接构件270脱离。

图5描述了当打印头与对接构件270脱离时处于中间位置的打印头单元104。在图5中，滴裙112的后表面和网筛256相接触。网筛256可接触滴裙上的墨，且如图3所述通过毛细虹吸作用把墨汲进墨接收器240中。另外，网筛256可产生热量使滴裙112上的固化的墨液化。滴裙112和网筛256之间的接触，如图5所示，在打印头单元104清洗墨不久后发生。这样，热网筛256把部分或者全部在清洗操作中剩余的附着在滴裙下边缘的墨汲取到墨接收器240中。墨接收器240接收来自于清洗操作的熔融墨，这同时也为熔化可能出现在网筛256上的固化的墨提供了热量。为了给网筛256提供额外的时间从滴裙112汲取墨，驱动装置250可把打印头单元104保持在图5的中间位置，使滴裙112与网筛256在预设的时间段内保持接触。然后，驱动装置250使打印头单元104朝464方向运动，以从墨接收器240脱离。

上述实施例仅仅是对打印机构件各种表面去除墨的系统的说明。除滴裙之外，其它具有收集墨的表面的打印机构件，可使用与上述网筛256相类似的液体传送部件来清除墨。网筛256显示在相变墨打印设备中，但是，网筛可传输各种液体，同时也包括各种形式的液态墨。象网筛256这样的液体传送部件和墨接收器可设置在打印机各种位置，以使得液体传送部件能从各种打印机构件中汲取墨。虽然前述实施例是打印头单元相对于液体传送部件移动的，其它的打印机械可以移动液体传送部件来和带墨的打印机构件相接触。

Claims (20)

1.一种用于喷墨打印机的打印头清洗装置，包括：

具有开口的罩体；

位于所述罩体内且可容纳一定量墨的墨接收器，该墨接收器与所述罩体的开口流体连通；以及

具有第一端部和第二端部的构件，该构件的第一端部设置在所述墨接收器内，该构件的第二端部从所述罩体开口延伸出来到达一定的位置，以使得该构件的第二端部能够和打印头延伸下来的滴裙相接触，并且为液态墨从该滴裙移动进入所述墨接收器提供通道。

2.根据权利要求1所述的打印头清洗装置，其中，所述构件具有一定的宽度，使得该构件能够和从打印头延伸下来的多个滴裙相互接触。

3.根据权利要求1所述的打印头清洗装置，所述构件进一步包括：被配置成依靠毛细作用从滴裙上带走墨的网筛。

4.根据权利要求3所述的打印头清洗装置，所述网筛包括：多根交织排列的金属线。

5.根据权利要求1所述的打印头清洗装置，其中，所述构件可操作地连接到电源，使得该构件在通电后产生热量并液化所述滴裙上的固化的墨。

6.根据权利要求1所述的打印头清洗装置，其中，所述接收器和所述罩体的所述开口具有与多个打印头相对应的宽度。

7.根据权利要求1所述的打印头清洗装置，其中所述构件为多个，每个构件具有第一端部和第二端部，每个构件的第一端部设置在所述墨接收器内，每个构件的第二端部从所述罩体开口延伸出来到达一定的位置，以使得所述每个构件的第二端部能够和从打印头延伸下来的多个滴裙中的至少一个滴裙相接触，并且为液态墨从所述至少一个滴裙移动进入所述墨接收器提供通道。

8.根据权利要求7所述的打印头清洗装置，所述多个构件中的每个构件还包括：

被配置成依靠毛细作用从所述至少一个滴裙上带走墨的网筛。

9.根据权利要求8所述的打印头清洗装置，每个网筛包括：多根交织排列的金属线。

10.根据权利要求7所述的打印头清洗装置，其中，所述多个构件中的每个构件可操作地连接到电源，使得每个构件在通电后产生热量并液化所述至少一个滴裙上的固化的墨。

11.一种把墨收集到墨接收器的系统，包括：

具有开口的罩体；

位于该罩体内且设置成能容纳一定量墨的墨接收器，该墨接收器与所述罩体开口流体连通；

具有多个打印头的打印头列阵，所述每个打印头在其前面设置有多个墨喷射器；

多个滴裙，每个滴裙位于所述打印头列阵中的一个打印头前面的下方，且设置成能引导从该打印头前面流下来的墨流向所述罩体开口；

具有第一端部和第二端部的构件，该构件的第一端部设置在所述墨接收器内，该构件的第二端部从所述罩体开口延伸出来到达一定的位置，使得该构件的第二端部能够和多个滴裙中的至少一个滴裙相接触，并且为液态墨从所述至少一个滴裙移动进入所述墨接收器提供通道；以及

驱动装置，该驱动装置设置成可驱使打印头列阵在第一位置和第二位置之间移动，所述第一位置使所述多个滴裙位于所述构件的第一侧，所述第二位置使所述多个滴裙位于与所述构件第一侧不同的第二侧，所述第二位置使得墨能从所述多个滴裙流过所述罩体开口，该构件设置成，当处于第一位置和第二位置之间的中间位置时，能接触多个滴裙中的所述至少一个滴裙。

12.根据权利要求11所述的系统，所述构件还包括：

被配置成依靠毛细作用从所述至少一个滴裙上带走墨的网筛。

13.根据权利要求12所述的系统，所述网筛包括：多根交织排列的金属线。

14.根据权利要求11所述的系统，其中，所述构件可操作地连接到电源，使得所述构件在通电后产生热量并液化所述滴裙上的固化的墨。

15.根据权利要求11所述的系统，所述打印头列阵还包括：

可滑动部件；并且

所述罩体进一步包括：

具有下端和上端的对接构件，所述可滑动部件设置成，当所述打印头列阵位于第一位置时与对接构件下端接合，并且当所述驱动装置向着第二位置移动所述打印头列阵时朝着所述对接构件的上端运动。

16.根据权利要求11所述的系统，所述驱动装置进一步设置成可在预设时间段内把所述打印头列阵保持在中间位置，使得所述构件能与所述多个滴裙保持接触并持续所述预设时间段。

17.根据权利要求11所述的系统，其中所述构件为多个。

18.根据权利要求17所述的系统，所述多个构件中的每个构件还包括：

被配置成依靠毛细作用从所述至少一个滴裙上带走墨的网筛。

19.根据权利要求18所述的系统，每个网筛包括：多根交织排列的金属线。

20.根据权利要求17所述的系统，其中，所述多个构件中的每个构件可操作地连接到电源，使得每个构件在电流流经每个构件后能产生热量并液化所述至少一个滴裙上的固化的墨。