CN112440578B - 用于清洁打印头的系统和方法 - Google Patents

Abstract

本发明题为“用于清洁打印头的系统和方法”。本发明公开了一种用于清洁和处理打印头的系统，该系统包括(a)可移动滑架，该可移动滑架具有附连到该可移动滑架的基座的清洁刀片和吸收垫，(b)低蒸气压有机溶剂，该低蒸气压有机溶剂能够经由泵递送至该吸收垫，该低蒸气压有机溶剂具有低于水的蒸气压；以及(c)滑架移动机构，该滑架移动机构移动该滑架，使得该清洁刀片和该吸收垫在该打印头上通过。

Description

用于清洁打印头的系统和方法

背景技术

本公开涉及喷墨打印中的打印头维护。具体地讲，本公开涉及用于清洁打印头的系统和方法。

较差的喷射或“凌乱(ratty)”打印是由被称为“卫星液滴(satellite)”的从主油墨液滴分出的小块油墨造成的，这些小块油墨从打印头喷出并落在打印头的面上。这些小块油墨在打印头的面上靠近油墨喷射位置处干燥，并且随着时间的推移积聚起来。当足量的这些小液滴落到打印头的面上时，它们可能会部分地阻塞喷射孔并将主液滴重新导向，从而导致不良喷射。

本文所公开的实施方案提供了打印头清洁和处理系统以及解决油墨在打印头上的积聚以改善打印质量的方法。所述系统和方法在大批量打印运行作业中特别有价值。这些和其他优点对于本领域的技术人员将是显而易见的。

发明内容

在一些方面，本文的实施方案涉及用于清洁打印头的系统，所述系统包括(a)可移动滑架，所述可移动滑架具有附连到所述可移动滑架的基座的清洁刀片和吸收垫，(b)低蒸气压有机溶剂，其中所述低蒸气压有机溶剂能够经由泵递送至所述吸收垫，并且其中所述低蒸气压有机溶剂具有低于水的蒸气压；以及(c)滑架移动机构，所述滑架移动机构移动所述滑架，使得所述清洁刀片和所述吸收垫在所述打印头上通过。

在一些方面，本文的实施例涉及清洁打印头的方法，所述方法包括：提供用于清洁打印头的系统，所述系统包括可移动滑架，所述可移动滑架具有附连到凹陷基座的清洁刀片和吸收垫；以及低蒸气压有机溶剂，其中所述低蒸气压溶剂能够经由泵递送至所述吸收垫，并且其中所述低蒸气压有机溶剂具有低于水的蒸气压；以及移动所述滑架，使得所述清洁刀片和所述吸收垫在所述打印头上通过。

在一些方面，本文的实施方案涉及用于清洁打印头的滑架，所述滑架包括基座，所述基座包括清洁刀片；以及吸收垫，所述吸收垫具有可补充的低蒸气压有机溶剂的供应源。

附图说明

下文将参考附图对本公开的各种实施方案进行描述，其中：

图1示出了根据本文实施方案的示例性打印头清洁系统。

图2示出了2,500次批量打印运行的低应力打印区域中单像素宽度线区域的打印图像。

图3示出了打印图像，指示在2,500次批量打印运行的高油墨覆盖区域中的单像素宽度线区域中的“凌乱”打印。

图4示出在用低蒸气压有机溶剂清洁和处理打印头之后，高油墨覆盖区域中相同的单像素宽度线区域的打印图像。

具体实施方式

喷墨印刷机或打印机包括至少一个打印头，所述打印头将液体油墨的墨滴或射流喷射到记录介质上或图像接纳构件表面上。在直接打印机和胶印机两者中使用的介质通常以片材或幅材形式提供。介质片材打印机通常包括容纳介质片材堆叠的供应抽屉。进料器从所述供应中移除介质片材并且引导所述片材沿进料路径经过打印头，使得所述打印头将油墨直接喷射到所述片材上。在幅材打印机(web printer)中，通常以介质卷形式提供的连续介质供应被夹带到由电机驱动的辊上。所述电机和辊将幅材从供料卷中拉出，通过打印机拉至收卷辊。当介质幅材通过与打印机的打印头或多个打印头相对的打印区域时，打印头将油墨喷射到幅材上。沿着进料路径，拉杆或其他辊从幅材去除松弛，使得幅材保持绷紧而不断裂。

打印机可以进行各种维护操作以确保每个打印头中的油墨喷射器有效运行。清洁操作正是一种这样的维护操作。清洁过程从打印头移除妨碍打印操作的颗粒或其他污染物，并从清除阻塞在喷墨喷射器中的凝固的油墨或污染物。

本文的实施方案提供了通过使用低蒸气压有机溶剂清洁和处理打印头来修复不良喷射的系统和方法，从而防止干燥油墨(称为“卫星液滴”的小块油墨)积聚在喷射孔附近。对打印系统的修改包括改变清洁刀片和打印头面密封件清洁系统以及与低蒸气压溶剂源的连接。这些修改可以与如下打印系统组合使用，例如但不限于美国专利号9,162,465和2019年9月5日所提交的序列号为号16/561,592的美国专利申请中所述的那些，这两份专利申请全文均以引用方式并入本文。在实施方案中，本文所述的修改可以用于替代吹扫系统以及用于清洁打印头的盖帽站或多个盖或可以与吹扫系统以及用于清洁打印头的盖帽站或多个盖组合使用，如在美国专利9,162,465和系列号为16/561,592的美国专利申请中所公开的。这些实施方案可以被修改成用于专业打印机或大幅面打印机以及个人打印机两者，并且相关的部件(诸如吸收垫和清洁刀片)可以相应地按比例放大或缩小。

根据本文的实施方案，将吸收材料上的低蒸气压有机溶剂薄层施加到打印头表面已显示出极大地改善了高应力(100％油墨覆盖率)区域中的打印质量。这种在打印头上使用低蒸气压有机溶剂的清洁和处理动作可以容易地被集成到现有硬件中。向系统中添加低蒸气压有机溶剂还解决了另一个问题：油墨废物托盘中的干燥油墨污染打印头的面。在本发明的实施方案中，低蒸气压有机溶剂用于将在废物托盘中的干燥油墨重新溶解，从而进一步改善打印质量。

在实施方案中，提供了用于清洁打印头的系统，所述系统包括(1)活动滑架，所述活动滑架具有附连到其基座的清洁刀片和吸收垫；(2)低蒸气压有机溶剂，其中所述低蒸气压溶剂能够经由泵递送至所述吸收垫，其中所述低蒸气压有机溶剂具有低于水的蒸气压；以及(3)滑架移动机构，所述滑架移动机构移动所述滑架，使得所述清洁刀片和所述吸收垫在所述打印头上通过。

现在参见图1，示出了用于清洁打印头105的示例性系统100。系统100包括可移动滑架110，所述可移动滑架用作系统100中已使用的溶剂的废物托盘。滑架110被示出为凹陷的矩形盒(尽管可采取其它形状)，所述矩形盒具有附连到其基座115的清洁刀片120和吸收垫125。可移动滑架110被设计成使得清洁刀片120和吸收垫125移动穿过打印头105的整个打印表面。过量的油墨、溶剂、污垢等在使用时聚集在可移动滑架110的底部，并且易于移除。

系统100通过泵135a向吸收垫125供给低蒸气压有机溶剂130。这种溶剂提供卫星油墨的溶解并且有助于去除废物。在实施方案中，低蒸气压有机溶剂130具有在25℃下小于约1千帕的蒸气压。此类溶剂的实例包括但不限于选自由以下项组成的组中的有机溶剂：乙酸戊酯、苄醇、正丁醇、环己烷、乙基乙二醇、乙二醇、四氯乙烷和壬烷的有机溶剂。在功能上，可以使用任何溶剂来进行打印头105的清洁，只要所述溶剂与打印头105相容即可，例如溶剂与打印头中的粘合剂相容并且有利地具有低蒸气压，这减少了由挥发性有机化合物引起的环境影响并且有利于收集和去除废油墨。可以被用来清洁打印头的一种可商购获得的流体管线是Kayajet清洁器，诸如CL66或CL67(Nippon Kayaku，JP)。

在实施方案中，系统还可以包括相对于滑架固定静止的刷子，其中滑架移动机构使清洁刀片和吸收垫经过所述刷子，从而允许所述刷子清洁所述清洁刀片和所述吸收垫。再次参见图1，刷子140相对于滑架110保持静止。在使用中，滑架110滑过刷子140，从而允许刷子140擦拭清洁刀片120和吸收垫125。在实施方案中，系统还可以包括水源以及向所述刷子递送水的泵。如图1所指出的那样，水145经由泵135b供给到刷子140。在实施方案中，还可以使用低蒸气压有机溶剂代替水。

在实施方案中，系统还可以包括废物收集系统，以从滑架中去除用过的水和有机溶剂。在实施方案中，废物收集系统包括泵、连接至所述泵并设置在滑架底部附近的管道、以及废物容器。如图1所指出的那样，配备有管道的泵135c可用于滑架110排空到废物150中。来自泵135c的管道可以被设置成穿过滑架110的顶部或者可以穿过滑架110的基座115中的孔。在实施方案中，废物收集系统包括用于滑架110的基座115的无孔结构。

在实施方案中，提供了清洁打印头的方法，所述方法包括提供用于清洁打印头的系统，所述系统包括可移动滑架和低蒸气压有机溶剂，所述可移动滑架具有附连到凹陷基座的清洁刀片和吸收垫，其中所述低蒸气压溶剂能够经由泵递送至所述吸收垫，并且其中所述低蒸气压有机溶剂具有低于水的蒸气压，所述方法还包括移动所述滑架，使得所述清洁刀片和所述吸收垫在所述打印头上通过。

在实施方案中，方法还可以包括从滑架的底部去除废物。在实施方案中，方法还可以包括移动滑架，使得清洁刀片和吸收垫在清洁所述清洁刀片和所述吸收垫的刷子上通过。在实施方案中，所述方法还可以包括将水递送至所述刷子。

在实施方案中，移动所述滑架，使得所述清洁刀片和所述吸收垫在每次油墨吹扫之后在所述打印头上通过。在实施方案中，所述清洁刀片被构造成用于首先移除大体积材料，并且所述吸收垫跟随所述清洁刀片。这种布置方式有助于避免移除的大体积的废料使吸收垫过度饱和，并且可以增加吸收垫的寿命和有效性。

在实施方案中，提供了用于清洁打印头的滑架，所述滑架包括基座，所述基座包括清洁刀片和吸收垫，所述吸收垫具有可补充的低蒸气压有机溶剂的供应源。在实施方案中，滑架是凹陷的，从而允许收集废物。在实施方案中，基座是无孔的并且由铝制成。

本文所公开的清洁系统和方法易于在商用打印系统诸如购自Xerox Corporation的BALTORO^TMHF Inkjet Press中实施，并且如一般地(至少部分地)在美国专利9,162,465和2019年9月5日提交的序列号为16/561,592的美国专利申请中所描述的，这两份专利申请全文均以引用方式并入本文。

实施例

提交以下实施例以说明本公开的实施方案。这些实施例仅旨在进行说明，并非旨在限制本公开的范围。另外，除非另外指明，否则份数和百分比均按重量计。如本文所用，“室温”是指从约20℃至约25℃的温度。

实施例1

这个实施例描述了使用低蒸气压有机溶剂来改善打印质量。

使用一种图像在打印机上运行2,500次打印测试，测试示出不良喷射集中在多油墨区域中。在所述2,500次片材运行的开始和结束时发送显示打印头的每次喷射的对照片材。这是用于查看是否可以观察到不良喷射的对照测试，并且观察到了不良喷射。在应力较小的打印区域中测量喷射的打印质量。使用Pias(用于拍摄显微照片的CCD相机)在高放大率下测量在应力较小的区域中的单像素宽度线的质量，并且示于图2中。在图2中，示出在2,500次打印之后的喷射，其中中心黑色打印头位于应力较小的区域中。在高油墨覆盖区域中看到的不良(“凌乱”)喷射的示例如图3所示。图3示出2,500次打印后的喷射，其中中心黑色打印头位于在目标处具有实心黑色条纹的区域中。

在用吹扫对打印头进行清洁、随后用与打印头相容的高蒸气压溶剂擦拭打印头之后，再进行另一次2,500次片材测试。本次打印运行在运行开始和结束时也具有对照片材。如图4所指出的那样，在这2,500次打印运行后，打印头喷射看上去更好。图4来自与图3相同的黑色条纹区域。不受理论的约束，可以推测具有非常慢的蒸发速率的溶剂薄膜允许落在头部表面上的小液滴重新溶解并与流体油墨结合回到喷嘴中。

实施例2

这个实施例描述了如何实施在实施例1的原理实验证明中获得的结果。

为了实现这种改善的喷射质量结果，可以在紧邻水和废油墨容器处添加一罐低蒸气压有机溶剂(经受与打印头的相容性)，所述罐带有其自身的蠕动泵。包含水的两条流体管线将仍然通向蓝色清洁器刷，并且来自低蒸气压有机溶剂罐的第三条管线可以被导向至位于清洁刀片后方并略高的泡沫涂覆垫，使得其可在正常清洁循环期间用低蒸气压溶剂涂覆打印头的面(参见图1)。可以进行正常清洁操作，可以在缩短的时间(约4秒)内将水泵送至刷子，然后在最后一秒将低蒸气有机溶剂泵入涂敷垫中。由于低蒸气压的有机溶剂可以溶解任何存在的油墨，当涂敷垫变“脏”时，其将仍然起作用。清洁装置将使清洁刀片和饱和泡沫移动经过打印头的面并继续移动，直到停止在清洁刷下方。

尽管已参考具体实施方案讨论了本文所公开的实施方案，但应当理解，在不脱离本公开的实质和范围并且符合以下权利要求书的情况下，可以作出各种修改。

Claims (13)

1.一种用于清洁打印头的系统，包括：

(a)可移动滑架，所述可移动滑架具有附连到基座的：

清洁刀片；和

吸收垫；

(b)低蒸气压有机溶剂；

其中所述低蒸气压有机溶剂能够经由泵递送至所述吸收垫；并且

其中所述低蒸气压有机溶剂具有低于水的蒸气压；以及

(d)刷子，所述刷子是被固定的，使得所述刷子相对于所述滑架静止，其中可移动滑架配置成移动所述清洁刀片和所述吸收垫经过所述刷子，从而允许所述刷子清洁所述清洁刀片和所述吸收垫。

2.根据权利要求1所述的系统，其中所述低蒸气压有机溶剂具有在25℃下小于约1千帕的蒸气压。

3.根据权利要求1所述的系统，其中所述低蒸气压有机溶剂选自以下组：乙酸戊酯、苄醇、正丁醇、环己烷、乙基乙二醇、乙二醇、四氯乙烷和壬烷。

4.根据权利要求1所述的系统，还包括水源以及向所述刷子递送水的泵。

5.根据权利要求1所述的系统，还包括废物收集系统，以从所述滑架中去除用过的水、吹扫出的油墨和有机溶剂。

6.根据权利要求5所述的系统，其中所述废物收集系统包括泵、连接至所述泵并且设置在所述滑架的底部附近的管道、以及废物容器。

7.根据权利要求5所述的系统，其中所述废物收集系统包括位于所述滑架的底部的无孔结构。

8.一种清洁打印头的方法，包括：

提供用于清洁打印头的系统，所述系统包括：

a.可移动滑架，所述可移动滑架具有附连到凹陷的基座的：

清洁刀片；和

吸收垫；和

b.低蒸气压有机溶剂；

其中所述低蒸气压溶剂能够经由泵递送至所述吸收垫；并且

其中所述低蒸气压有机溶剂具有低于水的蒸气压；以及

移动所述滑架，使得所述清洁刀片和所述吸收垫在所述打印头上通过；以及

移动所述滑架，使得所述清洁刀片和所述吸收垫在清洁所述清洁刀片和所述吸收垫的刷子上通过。

9.根据权利要求8所述的方法，还包括从所述滑架的底部去除废物。

10.根据权利要求8所述的方法，还包括将水递送至所述刷子。

11.根据权利要求8所述的方法，其中移动所述滑架使得所述清洁刀片和所述吸收垫在油墨吹扫之后在所述打印头上通过。

12.根据权利要求8所述的方法，其中所述低蒸气压有机溶剂具有在25℃下小于约1千帕的蒸气压。

13.根据权利要求8所述的方法，其中所述低蒸气压有机溶剂选自以下组：乙酸戊酯、苄醇、正丁醇、环己烷、乙基乙二醇、乙二醇、四氯乙烷和壬烷。