CN102741052A

CN102741052A - 用于喷墨打印头的保护装置

Info

Publication number: CN102741052A
Application number: CN2009801633723A
Authority: CN
Inventors: A·阿尔贝坦; S·托里
Original assignee: OLIVETTI PERSONAL COMP SpA
Current assignee: SICPA Holding SA
Priority date: 2009-12-16
Filing date: 2009-12-16
Publication date: 2012-10-17
Anticipated expiration: 2029-12-16
Also published as: US9849675B2; US20120249689A1; CN102741052B; ES2477278T3; EP2512809A1; EP2512809B1; WO2011073727A1

Abstract

本发明涉及一种用于喷墨打印头的保护装置，所述保护装置包括：罐体（9），所述罐体限定适于容纳加湿液体（L）空腔（9a），并且具有设计成与喷墨打印头（H）的至少一个喷嘴（N）相联的口部（15）；密封件（16），所述密封件围绕口部（15）布置，并且适于密封接合在打印头（H）上并且围绕喷嘴（N）；与罐体（9）成一体的机械装置，用于开启或闭合口部（15），以便选择性地使口部（15）与空腔（9a）流体连通。

Description

用于喷墨打印头的保护装置

技术领域

本发明涉及一种用于喷墨打印头的保护装置。

背景技术

已知的是，喷墨打印机包括至少一个打印头，墨滴通过喷嘴从所述打印头喷出并且定向到待打印的介质上。通过适当的致动装置，能够使打印头相对于介质运动，并且当不使用时，所述打印头定位在安装在打印机上的检修区域中，并且在其中，所述打印头由致动装置自身所承载，或者，对于长时期停止使用，拆除所述打印头并且将其存放在与打印机分开的贮存容器中。当打印头处于打印机的检修区域中或者处于贮存容器中时，通过包括称作“封盖”的橡胶元件的保护装置将喷墨打印头的喷嘴保持在受控的环境中。由于包含在墨水中的水分蒸发，在封盖中产生大于环境湿度的湿度，并且这防止在靠近喷嘴的区域中的打印头墨水变干。

例如，文献US 6,293,648公开了一种将被定位在打印头下方的保护装置，以用于密封地封闭和加湿打印头喷嘴。所述装置包括外壳，所述外壳容纳有液体，并且具有贯通上壁的多个孔。每个孔均设置有密封件，用于在包围一个或多个喷嘴的区域处接合在打印头上。吸液芯插入在每个孔中并且部分地浸入在液体中。液体通过毛细管作用从吸液芯传送到孔，使得限制在密封件和容器之间的空间被加湿。在文献US 6,293,648中描述的装置还设置有密封膜，所述密封膜覆盖所述孔，直到首次使用（此时，膜将被移除且处理掉）时为止。

发明内容

本申请人已经注意到的是，当如在文献US 6,293,648中公开的装置那样的现有技术的装置没有与打印头相联时，即，当打印头在打印时，容纳在外壳中的液体通过所述孔直接与外部环境相连通，并且不可避免地蒸发并且散布到空气中。

本申请人还已经注意到的是，如果在装置内的液体用完之前，将所述装置从打印机或者贮存容器中拉出，则操作所述装置可能会导致液体的意外泄漏。

本申请人已经发现的是，如果制造一种这样的用于喷墨打印头的保护装置，则能够解决现有技术的以上提及的缺陷，所述保护装置设置有用于加湿液体的罐体，在所述罐体中，设计成与打印头相连的开口在没有打印头或存在打印头时分别能够选择地自动闭合或打开。

更加具体地，根据第一方面，本发明涉及一种用于喷墨打印头的保护装置，所述保护装置包括：罐体，所述罐体限定适于容纳加湿液体的空腔，并且具有设计成与喷墨打印头的至少一个喷嘴相联的口部；密封件，所述密封件围绕口部布置并且能够密封地接合在打印头上并且围绕所述至少一个喷嘴接合；其特征在于，所述保护装置包括与罐体成一体的机械装置，以用于开启和闭合所述口部，以便选择性地使所述口部与空腔流体相连通。

在上述方面中的至少一个中，本发明能够具有在下文中所描述的优选特征中的一个或多个。

优选地，机械装置包括安装在罐体上且能够在口部的闭合位置和口部的开启位置之间运动的可运动元件。

优选地，通过施加在所述可运动元件上的压力将所述可运动元件从闭合位置驱动到开启位置。

机械装置相对简单，这是因为由压抵在保护装置上的打印头的相对运动来控制开口。

优选地，所述可运动元件承载密封件。

通过将压力施加在打印头上，由密封件自身确定可运动元件的位移。

优选地，机械装置包括至少一个弹簧，所述弹簧插置在所述可运动元件和罐体之间，并且适于将所述可运动元件推到闭合位置。

通过使用弹簧以简单且有效的方式获得自动闭合。

优选地，机械装置包括装配在口部中的闭合构件；其中，在开启位置中，所述闭合构件与可运动元件一起限定与空腔连通的外周开口；其中，在闭合位置中，所述闭合构件的第一抵靠表面与可运动元件的第二抵靠表面相接触。

开口全部围绕打印头的一个喷嘴或多个喷嘴延伸，并且这种几何延伸促进了对封闭在所述打印头和保护装置之间的环境进行均匀地加湿。

优选地，闭合构件紧固到罐体上。

优选地，罐体包括支撑件，所述支撑件在空腔中从所述罐体的底壁延伸到口部，闭合构件装配在所述支撑件的一个端部上。

优选地，弹簧是螺旋弹簧并且围绕支撑件布置。

由于上述特征，保护装置具有简单的构造。

优选地，保护装置包括挠性壁，所述挠性壁优选地由橡胶制成，并且所述挠性壁将可运动元件连接到罐体的外周边缘部。

壁的弯曲遵循可运动元件的运动，并且同时确保罐体的密封紧密性，从而防止容纳在所述罐体中的液体蒸发。优选地，橡胶壁与密封件和可运动的塑料元件一起模制而成，以便产生密封的密封件并防止蒸汽通过泄漏而逸出。另外，优选地，橡胶壁由塑料框架紧固到容器的外周边缘部并且由超声波熔接到容器，所述塑料框架与橡胶壁一起模制而成。用于所述壁的橡胶必须具有较低的蒸汽透过系数，以避免水通过壁泄漏。

优选地，闭合位置中的保护装置的整体蒸发速率低于2mg/天，优选地低于1.7mg/天（在环境温度为22-25℃以及相对湿度为45-55%的条件下测量）。

优选地，罐体由SABIC制造的Noryl^TM SE1 GFN2制成。优选地，闭合构件由Ineos制造的Novodur P2H/AT 010555制成，并且优选地挠性壁的橡胶为由Exxon Mobil制造的Santoprene^TM 8191-55B100。

优选地，根据实施例，罐体填充有亲水成分（即，亲水聚合物），所述亲水成分与加湿液体（即，水）一起形成水凝胶成分，所述水凝胶成分具有与液体自身相同的蒸发速率。加湿液体保持在凝胶中，并且此外，如果开启保护装置的口部并且翻转所述保护装置，也不会发生液体泄漏。

在第二方面中，本发明涉及一种喷墨打印机，所述喷墨打印机包括至少一个喷墨打印头，所述喷墨打印头具有至少一个喷嘴和至少一个以上描述的保护装置。

优选地，保护装置能够在第一位置和第二位置之间运动，在所述第一位置处，口部与打印头喷嘴间隔开，在所述第二位置处，口部与所述喷嘴相联；其中，在第一位置中，可运动元件处于口部的闭合位置中，以及在第二位置中，可运动元件处于所述口部的开启位置中。

优选地，保护装置包括伸出元件，并且其中，打印头作用在所述伸出元件上，以便将所述伸出元件从第一位置带到第二位置。

由打印头的运动控制保护装置的开启和闭合运动。因此，保护装置和打印机不包括专门用于开启或闭合保护装置的口部的马达。与设置有已知类型的保护装置的打印机相比，打印机结构保持不变。根据本发明的保护装置能够应用于已经在售的打印机，而毋需对其做任何修改。

在第三方面中，本发明涉及一种用于喷墨打印头的检修装置，所述检修装置包括将被安装在喷墨打印机的支撑框架和如上所述的保护装置。

优选地，保护装置能够在支撑框架的引导件上在第一位置和第二位置之间运动，在所述第一位置处，保护装置的口部与打印头喷嘴间隔开，在所述第二位置处，口部与所述喷嘴相联；其中，在第一位置中，可运动元件处于口部的闭合位置中，以及在第二位置中，可运动元件处于所述口部的开启位置中。

检修装置还优选地包括吸收剂材料部分和刮擦元件。被带到靠近检修装置的打印头首先在吸收剂材料部分上通过（在这里，存留在喷嘴中的墨滴朝向吸收剂材料自身喷射），并且继而在刮擦件上通过，在刮擦件处移除存在于喷嘴上的墨水剩余物。

优选地，保护装置可移除地接合在检修装置的框架上。

根据第四方面，本发明涉及一种喷墨打印机，所述喷墨打印机包括如上所述的检修装置。

优选地，检修装置以可移除的方式安装在打印机中。

保护装置或仅检修装置的框架或者整个检修装置（包括保护装置）能够轻易地从打印机取出并且被替换（通常与打印头一起）。

替代地，保护装置的罐体能够重新填充加湿液体，并且因此，所述保护装置的使用寿命长于打印头的使用寿命以及检修装置的框架的使用寿命。在重新插入具有新的打印头的打印机中之前，将保护装置从框架中取出并且将所述保护装置放置在新的框架中。

根据第五方面，本发明涉及一种用于喷墨打印头的贮存容器，所述贮存容器包括至少一个如上所述的保护装置。

称作“存放区（garage）”的贮存容器是盒体，所述盒体与打印机分开或与所述打印机成一体，并且能够在长期不使用打印头时接纳一个或多个所述打印头。

在这种情况中，保护装置的使用寿命必须基本对应于打印机的使用寿命（若干年）。因此，优选的是，罐体能够多次填充。

通过对包括根据本发明的保护装置的喷墨打印头的检修装置的优选但不排外的实施例的详细描述中，其它特征和优势将变得更加明显。

附图说明

下面将参照以非限制性示例的方式给出的附图进行描述，在所述附图中：

-图1是包括根据本发明的处于第一位置中的保护装置的用于喷墨打印头的检修装置的透视图；

-图2示出了图1中的检修装置，其中保护装置处于第二位置；

-图3是处于第一操作构造中的图1中的保护装置的剖视图；

-图4是处于第二操作构造中并且与示意性地示出的打印头相连的图1中的保护装置的剖视图；

-图5是用于喷墨打印头的贮存容器或存放区的第一透视图；

-图6是图5的贮存容器的第二透视图。

具体实施方式

参照附图，用1整体指代用于喷墨打印头的检修装置。检修装置1能够安装在喷墨打印机（未示出）的检修区域中，在打印循环结束时，优选地通过在打印期间驱动所述打印头的同一机械装置将一个或多个打印头“H”带到所述检修区域，用于实施清理操作，并且保持喷嘴“N”处于有效状态。

检修装置1包括支撑框架2，所述支撑框架2能够以可移除的方式安装在打印机的检修区域中。框架2具有用于喷墨打印头的保护装置3的外壳并且还包括刮擦元件4和吸收材料部分5。在示出的实施例中，刮擦元件4插置在保护装置3和所述吸收材料部分5之间，并且当装置1装配在打印机中时，所提及的三个部件3、4和5沿着打印头“H”的运动方向对准。

两个侧壁6限定了外壳，所述两个侧壁6属于框架2并且每个侧壁6均具有由形成在所述壁6中的槽所限定的一对引导件7。更加详细地，每个槽7均具有：平行于基准面（未示出）的水平段7a，打印头“H”的形成有打印喷嘴的表面位于所述基准面中；和倾斜段7b，所述倾斜段7b从水平段7a不断开地延伸到框架2的底部部分。以下将详细描述的保护装置3具有销8，每个销8均以能够在所述引导件7中滑动的方式装配在相应的引导件7中。通过所述销8在引导件7中的滑动，保护装置3能够在第一降低的位置和第二升高的位置之间运动。在第一降低的位置中（图1），销8位于在倾斜段7b的端部处并且装置3定位在框架2的底部部分处。在第二升高的位置中（图2），销8位于水平段7a的端部处，并且装置3与框架2的底部部分间隔开。在没有外部应力的条件下，未示出的复位弹簧将保护装置3保持在第一降低的位置中。

刮擦元件4是由塑料或橡胶制成的挠性板，例如，所述挠性板的一个端部安装在框架2上以及相对的自由端部。

吸收材料部分5由适于吸收液体的多孔材料构成并且被容纳在形成在框架2中的适当的座部中。当装置1安装在打印机中并且打印头“H”处于检修区域中时，刮擦元件4的自由端部和吸收材料5的自由表面均朝向所述打印头“H”的喷嘴“N”翻转。

保护装置3包括（图3和图4）：杯状结构的罐体9，所述罐体9优选地具有矩形的底部并且优选地由塑料材料制成。罐体在内部限定了空腔9a，所述空腔9a适于容纳加湿液体“L”（例如水，其可能添加有化学杀菌剂、杀真菌剂等）。上述销8中的两个定位在罐体9的两个相对的侧壁10中的每一个上。

优选地，根据实施例，空腔9a填充有亲水成分（即，亲水的聚合物），所述亲水成分与加湿液体“L”一起形成水凝胶成分，所述水凝胶成分具有与液体自身的蒸发速率相同的蒸发速率。

圆柱形的支撑件12从罐体9的底壁11延伸；所述支撑件12垂直于所述底壁11。

罐体9的上边缘部连接到由橡胶制成的挠性壁13，所述挠性壁13部分闭合罐体9的由所述边缘部所包围的开口。

挠性壁13在其中央区域中承载可运动元件14。可运动元件14包括四个侧壁14a，所述四个侧壁14a限定了口部15，所述口部15能够选择性地与空腔9a流体连通。

密封件16布置在侧壁14a的上边缘部上并且所述密封件16完全覆盖所述侧壁14a。密封件16的限定了口部15的内表面16a具有向外分叉的部分，即，当所述打印头“H”与保护装置3相联时，朝向所述打印头“H”。密封件16与挠性壁13形成一整体件并且优选地与可运动元件14共同模制而成（或包覆模制（over mould）到所述可运动元件14）。挠性壁13还优选地与由塑料材料制成的框架17共同模制而成（或包覆模制到所述框架17），并且继而优选地通过超声波熔接接合到罐体9的上边缘部。形成挠性壁13和密封件16的橡胶材料适于共同模制或包覆模制在塑料材料上并且具有较小的蒸汽透过系数。这种橡胶材料优选地是由Exxon Mobil制造的Santoprene^TM8191-55B100。

优选地，罐体9由SABIC生产的Noryl^TM SE2 GFN2制成。

优选地，处于闭合位置的保护装置的整体蒸发速率低于2mg/天，优选地低于1.7mg/天（在环境温度为22-25℃以及相对湿度为45-55%的情况下测量）。

螺旋弹簧18围绕支撑件12布置并且具有抵接在罐体9的底壁11上的第一端部和与第一端部相对且抵接在可运动元件14的下部部分上的第二端部。

支撑件12的上端部承载蘑菇状的闭合构件19。闭合构件19通过螺钉20固定到支撑件12。优选地，闭合构件19由Ineos制造的NovodurP2 H/AT 010555制成。

闭合构件19放置在口部15中并且被密封件16的内表面16a所包围。

闭合构件19的头部具有第一抵靠表面21，所述第一抵靠表面21朝向底壁11且面向属于密封件16的内表面16a的第二抵靠表面22。

可运动元件14、弹簧18和闭合构件19均是与罐体9成一体的所述口部15的开启和闭合机械装置的一部分。

在不存在作用在可运动元件14的外力时，弹簧18将属于密封件16的第二抵靠表面22推抵并且保持在闭合构件19的第一抵靠表面21上（图3）。密封件16紧紧地配合在闭合构件19上，并且口部15闭合，即，所述口部15没有与罐体9的空腔9a流体连通。

通过施加在密封件16的上边缘部上的压力，抵抗弹簧18的作用，可运动元件14在沿着X轴线的运动方向上被朝向罐体9的底壁11推动。第二抵靠表面22与第一抵靠表面21分开并且打开了通道，所述通道使口部15与罐体9的空腔9a相连通（图4）。这个通道由包围闭合构件19的头部的外周开口23所限定。如果停止将力施加在密封件16的上边缘部上，则弹簧18再次闭合口部15（图3）。

因此，挠性壁13的弯曲特性必须能够使可运动元件14在由打印头“H”所施加的推力的作用下下降，并且由于弹簧18的推力而回到闭合位置。

保护装置3还包括伸出元件24，所述伸出元件24从罐体9延伸到打印头“H”，并且具有平行于可运动元件14的运动方向轴线X的表面24a。当保护装置3安装在框架2上时，这个表面24a朝向刮擦元件4。

在使用中，在打印循环结束时，打印头“H”被带入到检修区域，其中，首先，所述打印头“H”停止在吸收材料部分5上方，然后被操作以喷出滞留在喷嘴“N”中的墨滴。保护装置3在图1中示出为处于降下的位置中并且被闭合。

此后，打印头“H”朝向保护装置3移动并且在刮擦元件4上通过，从而移除存在于喷嘴“N”上的墨水剩余物。

继续运动，抵抗复位弹簧的作用，打印头“H”或与其成一体的元件撞击在表面24a上并且沿着保护装置3朝向图2（在所述附图中，没有打印头“H”，口部15处于闭合位置中）示出的第二升高位置拖动。在这个运动期间，密封件16与打印头“H”相接触，停止升高可运动元件14并且使保护装置3的其余部分继续升高，从而导致在可运动元件14和闭合构件19之间的相对运动并开启口部15。

罐体9内部的蒸气流过外周开口23，从而填充由密封件16和打印头“H”所限定的体积（图4），由此防止仍然存在于喷嘴“N”中的墨水变干。

当打印头“H”必须再次打印时，所述打印头“H”运动离开检修区域，复位弹簧使保护装置3回到框架2上的降低的第一位置，并且被弹簧18所推动的可运动元件4闭合罐体9。

根据本发明的保护装置3还可以应用在贮存容器25中，在打印头“H”将在较长时间内不使用而从在打印期间从使所述打印头“H”运动的载体上拆除打印头“H”之后，打印头“H”可以放置在所述贮存容器25内部。贮存容器25是盒体，在所述盒体中形成用于一个或多个打印头的外壳26。根据本发明，贮存容器25包括一个或多个保护装置3，所述保护装置3位于适当的座部中。当打印头“H”容纳在容器25中时，以与如图4中所示的方式相同的方式，所述打印头“H”将推力作用施加在可运动元件14上并且开启口部15。

图5和图6示出的贮存容器25的实施例呈圆筒状并且设置有盖27，所述盖27覆盖用于单个打印头“H”的一个单独的外壳26。贮存容器25包括一个单独的保护装置3。在图6中，所述保护装置3的口部15在外壳26的底壁上可见。

贮存容器25还设有不可见的进入开口，所述进入开口被可运动的盖28所覆盖，以便再填充保护装置3的作为贮存容器25的一部分的罐体。能够通过按钮29开启盖28。贮存容器25还设置有包含在罐体内部的水位指示器30。

Claims

1.一种用于喷墨打印头的保护装置，所述保护装置包括：

-罐体（9），所述罐体限定适于容纳加湿液体（L）的空腔（9a）并且具有口部（15），所述口部设计成与喷墨打印头（H）的至少一个喷嘴（N）相联；

-密封件（16），所述密封件围绕所述口部（15）布置，能够密封地接合在所述打印头（H）上并且围绕所述至少一个喷嘴（N）；

-与所述罐体（9）成一体的机械装置，用于开启和闭合所述口部（15），以便有选择地使所述口部（15）与所述空腔（9a）流体连通。

2.如权利要求1所述的保护装置，其中，所述机械装置包括能够运动的元件（14），所述能够运动的元件安装在所述罐体（9）上，并且能够在所述口部（15）的闭合位置和所述口部（15）的开启位置之间运动。

3.如权利要求2所述的保护装置，其中，由施加在所述能够运动的元件（14）上的压力将所述能够运动的元件（14）从所述闭合位置致动到所述开启位置。

4.如权利要求2所述的保护装置，其中，所述能够运动的元件（14）承载所述密封件（16）。

5.如权利要求2、3或4所述的保护装置，其中，所述机械装置包括至少一个弹簧（18），所述弹簧插置在所述能够运动的元件（14）和所述罐体（9）之间，并且适于将所述能够运动的元件（14）推到所述闭合位置。

6.如权利要求2、3、4或5所述的保护装置，其中，所述机械装置包括闭合构件（19），所述闭合构件装配在所述口部（15）中；其中，在所述开启位置中，所述闭合构件（19）连同所述能够运动的元件（14）一起限定与所述空腔（9a）连通的外周开口（23）；其中，在所述闭合位置中，所述闭合构件（19）的第一抵靠表面（21）与所述能够运动的元件（14）的第二抵靠表面（22）相接触。

7.如权利要求6所述的保护装置，其中，所述闭合构件（19）紧固到所述罐体（9）上。

8.如权利要求6所述的保护装置，其中，所述罐体（9）包括支撑件（12），所述支撑件在所述空腔（9a）中从所述罐体（9）的底壁（11）延伸到所述口部（15），并且所述闭合构件（19）装配在所述支撑件（12）的一个端部上。

9.如当权利要求6从属于权利要求5时权利要求8所述的保护装置，其中，所述弹簧（18）是螺旋弹簧，并且围绕所述支撑件（12）布置。

10.如权利要求2所述的保护装置，所述保护装置包括挠性壁（13），所述挠性壁优选地由橡胶制成，并且所述挠性壁将所述能够运动的元件（14）连接到所述罐体（9）的外周边缘部。

11.一种包括至少一个喷墨打印头（H）的喷墨打印机，所述喷墨打印头具有至少一个喷嘴（N）和至少一个如权利要求1至10中任意一项所述的保护装置（3）。

12.如当从属于权利要求2时的权利要求11所述的打印机，其中，所述保护装置（3）能够在第一位置和第二位置之间运动，在所述第一位置中，所述口部（15）与所述打印头（H）的喷嘴（N）间隔开，在所述第二位置中，所述口部（15）与所述喷嘴（N）相联；其中，在所述第一位置中，所述能够运动的元件（14）处于所述口部（15）的闭合位置中，而在所述第二位置中，所述能够运动的元件（14）处于所述口部（15）的开启位置中。

13.如权利要求12所述的打印机，其中，所述保护装置（3）包括伸出元件（24），并且其中，所述打印头（H）作用在所述伸出元件（24）上，以便将所述伸出元件从所述第一位置带到所述第二位置。

14.一种用于喷墨打印头的检修装置，所述检修装置包括将要安装在喷墨打印机中的支撑框架（2）和如权利要求1至10所述的保护装置（3），所述保护装置安装在所述支撑框架（2）上。

15.如当从属于权利要求2时的权利要求14所述的检修装置，其中，所述保护装置（3）能够在所述支撑框架（2）的引导件（7）上在第一位置和第二位置之间运动，在所述第一位置中，所述保护装置（3）的口部（15）与所述打印头（H）的喷嘴（N）间隔开，在第二位置中，所述口部（15）与所述喷嘴（N）相联；其中，在所述第一位置中，所述能够运动的元件（14）处于所述口部（15）的闭合位置中，而在所述第二位置中，所述能够运动的元件（14）处于所述口部（15）的开启位置中。

16.一种喷墨打印机，所述喷墨打印机包括如权利要求14或15中任意一项所述的检修装置（1）。

17.如权利要求16所述的打印机，其中，所述检修装置（1）以能够移除的方式安装在所述打印机上。

18.一种用于喷墨打印头的贮存容器，所述贮存容器包括至少一个如权利要求1至10中任意一项所述的保护装置（3）。