CN117642293A - 打印头管芯盖 - Google Patents

Abstract

在根据本公开的一个示例中，描述了一种打印头盖系统。打印头盖系统包括具有用于包围打印盒上的打印头管芯的弹性体密封件的盖。打印头盖系统还包括用于保持盖的可变力封盖站。可变力封盖站将盖移动到1)第一位置，其中盖在衬底上施加第一力，在衬底上设置有打印头管芯；以及2)第二位置，其中盖在衬底上施加第二力。在示例中，第二力大于第一力。打印头盖系统还包括用于将盖从未封盖位置提升通过第一位置和第二位置的控制系统。

Description

打印头管芯盖

背景技术

打印盒是将打印流体液滴(诸如油墨)喷射到衬底上以形成文本和/或图像的打印系统的部件。打印盒包括多个打印头。每个打印头包括多个喷嘴。在喷嘴中，较小量的打印流体可以保持在喷射室中。诸如热致动器的致动器可以激活以通过开口将打印流体排出到衬底上。控制器在预定时间选择性地激活致动器，以便在衬底上形成文本和/或图像。

附图说明

附图示出了本文描述的原理的各种示例，并且是说明书的一部分。所示出的示例仅被给出以便进行说明，并不限制权利要求的范围。

图1是根据本文描述的原理的示例的具有可变力打印头盖的打印头盖系统的框图。

图2是根据本文描述的原理的示例的具有可变力打印头盖的打印系统的等距视图。

图3是根据本文描述的原理的示例的具有可变力打印头盖的打印盒的等距视图。

图4是根据本文描述的原理的示例的具有可变力打印头盖的打印头盖系统的等距视图。

图5是根据本文描述的原理的示例的具有可变力打印头盖的打印头盖系统的分解图。

图6为根据本文描述的原理的示例的用于封盖打印盒的方法的流程图。

图7是根据本文描述的原理的示例的具有可变力打印头盖的打印头盖系统的等距视图。

图8是根据本文描述的原理的示例的具有可变力打印头盖的打印头盖系统的等距视图。

图9是根据本文描述的原理的示例的具有可变力打印头盖的打印头盖系统的等距视图。

图10是根据本文描述的原理的示例的具有可变力打印头盖的打印头盖系统的等距视图。

图11是根据本文描述的原理的示例的具有可变力打印头盖的打印头盖系统的等距视图。

图12是根据本文描述的原理的示例的盖和非线性弹簧的分解图。

图13是根据本文描述的原理的示例的盖和非线性弹簧的横截面图。

在所有附图中，相同的附图标记表示相似但不一定相同的元件。附图不一定按比例绘制，并且一些零件的大小可能被放大以更清楚地说明所示的示例。而且，附图提供了与描述一致的示例和/或实施方式；然而，描述不限于附图中提供的示例和/或实施方式。

具体实施方式

打印涉及将打印剂(诸如油墨、调色剂等)以图案形式沉积在衬底上，以形成文本和/或图像。打印头是打印系统的包括多个喷射器的部件。通过这些喷射器，喷射诸如油墨、优化剂和熔剂等打印流体。依赖于打印头的装置的具体示例包括喷墨打印机、多功能打印机(multi-functionprinter，MFP)和增材制造设备(也称为3D打印机)。例如，在增材制造设备中，流体喷射系统分配熔剂。熔剂沉积在构建材料上，该熔剂促进构建材料硬化以形成三维产品。

其他打印头在二维打印介质(诸如纸)上分配油墨。例如，在喷墨打印期间，油墨被引导至打印头管芯。根据要打印的内容，打印头设置在其上的装置决定了墨滴将被释放/喷射到打印介质上的时间和位置。以这样的方式，打印头在预定区域上释放多个墨滴，以产生要打印的图像内容的表示。除了纸，也可以使用其他形式的打印介质。

因此，如上所述，本文描述的系统和方法可以以二维打印实施，即在衬底上沉积流体；以及以三维打印实施，即在材料基体上沉积熔剂或其他功能剂以形成三维打印产品。

附加地，本文描述的系统和方法可以在包含不同类型打印头的打印系统中实施。例如，喷射器可以是点火电阻器。点火电阻器响应于所施加的电压而加热。随着点火电阻器加热，喷射室中的流体的一部分蒸发以生成气泡。这个气泡将流体推出开口并推到衬底上。随着所蒸发的流体气泡爆裂，流体从将喷射室连接到流体进送槽的通道被抽吸到喷射室中，并且该过程重复。在这个示例中，打印头可以是热喷墨(thermalinkjet，TIJ)打印头。

在另一示例中，喷射器可以是压电装置。在施加电压时，压电喷射器改变形状，这在喷射室中生成将流体推出开口并推到衬底上的压力脉冲。在这个示例中，打印头可以是压电喷墨(piezoelectric inkjet，PIJ)打印头。

尽管这种打印头无疑推进了精确流体递送领域，但某些条件可能影响其有效性。例如，喷墨打印系统依赖于从打印头喷射的液体油墨。为了保持喷射器的正常工作，打印头的喷嘴应该保持在特定的环境条件下。例如，低湿度或高湿度环境可能导致喷嘴不能正常工作。作为另一示例，如果打印头在不使用的持续时间内保持暴露，打印流体(诸如油墨)可能会在喷嘴上结壳，从而影响其预期用途或操作。

因此，本说明书描述了一种用于保持受控环境的打印头盖系统。具体而言，本打印头盖系统包括可以由压缩弹簧支撑的弹性体盖。弹性体盖在包括喷嘴的打印头管芯的衬底的区域周围压靠在打印头上，以在围绕喷嘴的打印头的表面上提供密封。这种盖可以防止喷嘴变干，并且还可以提供关于某些环境参数(诸如湿度和压力)的受控环境。

打印头盖系统还适应不同的封盖力。例如，当不使用时，即当不主动打印时，打印头盖系统可以施加第一力以防止喷嘴变干并保持期望的环境条件。在其他时间段，封盖力可能会增大。例如，打印盒可以被“起动(primed)”，以从打印盒中排出空气。

起动是指其中油墨递送系统(例如，流体供应管线、泵、阀、打印盒流体路径、喷射室和/或喷嘴)中的空气被排出的操作，诸如，作为非限制性示例，可以经由喷嘴被摄入到打印盒中的空气被排出。喷射室和喷嘴中的空气可能影响打印质量。例如，当空气在喷射室或喷嘴中时，空气代替流体被喷射，这可能导致被喷射的流体减少。这可能导致衬底上的流体分布不均匀，这可能导致文本和/或图像的着色或形成不均匀。附加地，所摄入的空气也可能会缩短打印盒的寿命，诸如通过破坏热致动器，诸如当空气靠近喷射室的热致动器时当致动器被点燃而导致热超限。在任何情况下均可能发生空气摄入。例如，在一些打印系统中，打印盒在使用后没有被丢弃，而是通过打印系统的内部的流体箱被加满。这种打印系统可以大大增加打印盒在其寿命内的输出。

在这种连续流体供应系统中，可能会在流体供应管线中产生空气气泡，并且因此可能会在喷射期间导致储存器和喷嘴中的气穴。作为另一示例，由于当TIJ或PIJ喷射器空出时会产生负压，空气可能会通过喷嘴中的开口被摄入到喷射室中。

在任何情况下，打印系统可以包括起动系统以从油墨递送系统和/或打印盒中去除空气。在起动期间，盖被放置在打印头管芯上，并且真空可以在喷嘴上生成负压，以通过喷嘴抽出空气。为了确保在起动事件期间保持密封，可能需要更高的盖力。也就是说，当负压被拉动时，在打印系统不打印时使用的盖力可能不足以在起动期间保持密封。相比之下，如果在更频繁的非打印和非起动间隔期间使用的话起动期间期望的盖力可能会导致对打印头的暂时或永久损坏。也就是说，打印头可以包括某些易碎的部件，诸如在打印盒下侧的柔性电路内的部件。由厚的弹性体壁提供的较高的封盖力可能使打印头偏转和/或永久变形。如果在这些更频繁的非起动封盖间隔下使用的起动期间使用更高的封盖力，打印头的这些部件可能暂时或永久损坏。由此，打印质量、打印盒和打印头寿命都可能受到影响。

因此，本说明书描述了多力盖系统。具体而言，当打印系统空闲但不处于起动循环时，打印头盖系统可以施加第一力。在发起起动循环的情况下，打印头盖系统可以施加第二力，该第二力大于第一力，并且确保在起动事件期间保持喷嘴周围的密封。换句话说，不是提供仅具有一个封盖力(无论该封盖力是非起动封盖力还是更高值的封盖力)的封盖系统，本说明书描述了一种多力打印头盖系统。当打印盒未激活时，它被第一力封盖，并且在起动事件被触发时被放置在更高的封盖力下。由于起动事件可能不频繁，例如在打印盒的寿命期间过程内大约二十次，所以减少了将打印头暴露于较高封盖力。这种多可变封盖力可以以多种方式实施，如以下示例和附图中所述。

具体而言，本说明书描述了一种打印头盖系统。打印头盖系统包括带有用于包围打印盒上的打印头管芯的弹性体密封件的盖。打印头盖系统还包括用于保持盖的可变力封盖站。可变力封盖站将盖移动到1)第一位置，其中盖在衬底上施加第一力，在衬底上设置有打印头管芯，以及2)第二位置，其中盖在衬底上施加第二力。在示例中，第二力大于第一力。打印头盖系统还包括用于将盖从未封盖位置提升通过第一位置和第二位置的控制系统。

本说明书还描述了一种方法。根据该方法，打印系统的打印盒与可变力封盖站对齐。包括用于围绕打印头盒的打印头管芯的弹性体密封件的盖被升高到第一位置，以使弹性体密封件抵靠打印头盒的下侧变形。盖被进一步升高到第二位置，以使弹性体密封件抵靠打印盒的下侧进一步变形。

本说明书还描述了一种打印系统。打印系统包括用于喷射流体的打印盒。打印盒将可在打印区和邻近打印区的封盖区之间移动。打印系统还包括打印头盖系统。打印头盖系统包括带有用于包围打印盒上的打印头管芯的弹性体密封件的盖和可变力封盖站。在这个示例中，可变力封盖站包括：盖板，用于保持封盖并在第一方向上移动以与起动梭倾斜槽相互作用，从而将盖提升至第一位置；以及起动梭，用于保持盖板并在第二方向上移动以与基部倾斜槽相互作用，从而将盖提升至第二位置。打印系统还包括用于分别在第一方向和第二方向上移动盖板和起动梭的控制系统。

这种系统和方法1)在打印系统处于不同状态时，即空闲但非起动状态和起动状态时，提供不同的封盖力；2)避免重复和长时间暴露于打印头上的高封盖力；3)在不使用时为打印头提供受控环境；以及4)防止喷嘴变干。然而，设想的是本文中公开的系统和方法可以解决许多技术领域中的其他问题和缺陷。

现在转向附图，图1是根据本文描述的原理的示例的具有可变力打印头盖(102)的打印头盖系统(100)的框图。如本文所述，打印头盖系统(100)用于封盖打印盒的打印头。如在本说明书和所附权利要求中所使用的那样，术语打印盒可以指固定打印盒(诸如打印杆)或扫描盒。在打印盒固定的示例中，可变力封盖站(104)可以移动以对齐静止的打印盒下面的盖(102)。在另一示例中，打印盒可以是耦接到托架并在衬底上移动的扫描盒。在这个示例中，托架可以将打印盒(102)移动到盖(102)上的位置。在这一点上，盖(102)可以被提升以提供所描述的封盖功能。

在任一情况下，打印头盖系统(100)包括盖(102)，该盖具有用于包围打印盒上的打印头管芯的弹性体密封件。当被封盖时，盖(102)的弹性体密封部分抵靠衬底并围绕打印头管芯变形。在它围绕打印头管芯时，盖(102)在围绕喷嘴的区域中提供受控的压力和湿度环境，使得喷嘴不变干并且不受到不期望的环境条件的效果负面影响。

如上所述，盖(102)设置在可变力封盖站(104)上，该可变力封盖站保持盖(102)并移动盖(102)。具体而言，打印头可以在打印盒的下侧上。在盖(102)在打印盒下方对齐以包围打印头管芯之后，可变力封盖站(104)可以将盖(102)提升到各种封盖位置。由此，可变力封盖站(104)可以包括平台，平台上设置有盖。耦接到平台的马达可以操作以提升或降低平台。也就是说，可变力封盖站(104)可以包括任何数量的齿轮、皮带或其他机制，以将马达的旋转运动转换成平移运动。

具体而言，可变力封盖站(104)可以将盖移动至第一位置，在该第一位置，盖(102)在衬底上施加第一力，在衬底上设置有打印头管芯。在不同的时间点，例如在起动事件期间，或者在预期起动事件时，可变力封盖站(104)可以将盖(102)移动到第二位置，在该第二位置，盖在衬底上施加第二力。在特定示例中，第一位置和第二位置可以限定在竖直方向上。也就是说，可变力封盖站(104)可以将盖(102)升高到第一位置，并且还可以将盖(102)升高到第二位置。

如上所述，第二力可以大于第一力，并且可以在打印盒起动期间使用。也就是说，当打印盒空闲或者未激活并且不处于起动循环时，盖(102)可以处于第一位置。当期望更大的封盖力时，盖(102)可以在打印头起动期间处于第二位置。在这个第二位置，打印盒被定位并具有足够的密封以适应起动操作。

在示例中，空闲和未起动间隔期间的第一封盖力可以为1.5牛顿(N)，而起动间隔期间的第二封盖力可以提供3.5N的力。如上所述，由于打印头仅在起动间隔期间，而不是其他时间暴露于更大的封盖力，所以打印头在减少的时间量内暴露于岬角应力(headlandstress)，从而增加了打印头可靠性性能。

打印头盖系统(100)还包括用于将盖(102)从未封盖位置提升通过第一位置和第二位置的控制系统(106)。控制系统(106)可以包括处理器和存储器，以接收例如来自用户的指令并执行指令以操作马达来移动如上所述的变力封盖站(104)。例如，控制系统(106)可以接收打印操作已经终止的指示，并且可以控制马达来移动封盖站(104)以将盖(102)升高到第一位置。控制系统(106)还可以接收执行起动操作的指令，并控制马达移动封盖站(104)以将盖(102)升高到第二位置。

如上所述，控制系统(106)可以包括各种硬件部件，这些硬件部件可以包括处理器和存储器。处理器可以包括从存储器中检索可执行代码并执行可执行代码的硬件架构。作为具体示例，本文所述的控制系统(106)可以包括计算机可读存储介质、计算机可读存储介质和处理器、专用集成电路(application specific integrated circuit，ASIC)、基于半导体的微处理器、中央处理单元(CPU)、现场可编程门阵列(field-programmable gatearray，FPGA)和/或其他硬件装置。

存储器可以包括计算机可读存储介质，该计算机可读存储介质可以包含或存储计算机可用程序代码，以供指令执行系统、设备或装置使用或与其结合使用。存储器可以采用多种类型的存储器，包括易失性和非易失性存储器。例如，存储器可以包括随机存取存储器(Random Access Memory，RAM)、只读存储器(Read Only Memory，ROM)、光存储盘和磁盘等。当由控制系统(106)执行时，可执行代码可以使控制系统(106)至少实施移动变力封盖站(104)和盖(102)的功能。

图2是根据本文描述的原理的示例的具有可变力打印头盖(图1，102)的打印系统(208)的等距视图。如上所述，打印系统(208)可以具有固定打印盒(212)或者可以具有扫描打印盒(212)。图2描绘了扫描型打印盒(212)的示例。在图2中描绘的示例中，打印盒(212)可以在由箭头所指示的方向(218)上在打印区(210)上进行扫描，以将打印流体沉积在衬底上。当在其上被打印时，衬底在由箭头所指示的方向(216)上移动到输出托盘。

在这个示例中，在空闲时和起动事件期间，可以将打印盒(212)从打印区(210)运输至可变力封盖站(104)。一旦设置在可变力封盖站(104)上，封盖和/或起动可以如下所述执行。虽然图2描绘了打印系统(208)的特定示例，但是其他打印系统(208)(诸如实施固定打印盒(212)的打印系统)也可以包括本文描述的打印头盖系统(图1，100)。在这些示例中，可变力封盖站(104)可以被运输以与固定打印盒(212)对齐。

图3是根据本文描述的原理的示例的具有可变力打印头盖(图1，102)的打印盒(212-1，212-2)的等距视图。如上所述，打印盒(212)可以指打印系统(图2，208)的保持流体并且包括流体从其喷射的打印头的部件。在一些示例中，打印盒(212)可以从打印系统(图2，208)中移除，以便在它们各自的储存器用空时丢弃。在其他示例中，打印系统(图2，208)可以包括连续地向打印盒(212)重新供应打印流体的更大的打印流体储存器。

在任一示例中，打印系统(图2，208)可以包括打印头盖系统(图1，100)，该打印头盖系统包括打印头盖(图1，102)。图3描绘了包括盖主体(318)和弹性体密封件(320)的打印头盖(图1，102)。弹性体密封件(320)可以包封打印头管芯的衬底的喷嘴区域。也就是说，弹性体密封件(320)可以形成连续路径，一旦抵靠衬底，该连续路径就围绕打印头喷嘴以生成密封，从而在不使用时提供喷嘴周围的受控环境条件，并在起动期间保持密封。

如上所述，弹性体密封件(320)可以由响应于所施加的力变形的顺应材料(诸如橡胶)形成。由此，当可变力封盖站(图1，104)提升盖(图1，102)时，弹性体密封件(320)抵靠衬底变形，以在打印头管芯周围形成封闭环境。

图4是根据本文描述的原理的示例的打印系统(图2，208)的一部分的等距视图。如上所述，打印系统(图2，208)包括用于喷射流体的打印盒(212)。如上所述，在诸如图2中描绘的示例的一些示例中，打印盒(212)可以在打印区(图2，210)和邻近打印区的封盖区(图2，210)之间移动。图4还描绘了包括弹性体密封件(图3，320)的盖，该弹性体密封件包围打印盒(212)上的打印头管芯。

如上所述，打印系统(图2，208)可以包括将打印盒(212-1，212-2)与打印头可变力封盖站(104)对齐的机制。图4描绘了这些部件的位置布置。图4还描绘了各种部件，这些部件可以被实施以有助于抵靠打印盒(212)的打印头管芯提升盖(图1，102)。具体而言，可变力封盖站(104)可以包括盖板(422)，该盖板保持盖(102)并且在第一方向(216)上移动，该方向可以类似于介质行进的方向。盖板(422)可以包括销，在盖板(422)在第一方向上移动时，这些销与起动梭(424)中的倾斜槽相互作用。盖板(422)销和起动梭(424)倾斜槽之间的相互作用提供了将盖(图1，102)相对于打印盒(212)移动通过不同位置的一种机制。

图4还描绘了起动梭(424)，该起动梭保持盖板(422)并在第二方向(218)上移动，该方向可以垂直于介质行进的方向。起动梭(424)可以包括销，在起动梭(424)在第二方向上移动时，这些销与基体(426)中的倾斜槽相互作用。起动梭(424)销和基体(426)倾斜槽之间的相互作用提供了相对于打印盒(212)移动盖(图1，102)通过不同位置的另一机制。

注意，可以独立使用这些机制中的任何一种，以将盖(图1，102)朝向相应的打印盒(212)移动。在示例中，这些机制可以组合地使用，以将盖(图1，102)相对于打印盒(212)移动到不同位置。图4还描绘了用于分别在第一方向和第二方向上移动盖板(422)和起动梭(424)的控制系统(106)。

图5是根据本文描述的原理的示例的具有可变力打印头盖(102)的打印头盖系统(100)的分解图。具体而言，图5描绘了与相应打印盒(图2，212-1，212-2)对齐并压靠在其上的盖(102-1，102-2)。图5还描绘了如上所述的盖板(422)、起动梭(424)和基体(426)之间的关系。图5还描绘了弹簧(528-1，528-2)，这些弹簧在弹性体密封件(图3，320)和打印盒(图2，212)的打印头管芯之间产生力。除了先前描述的两种机制(即，盖板销/起动梭倾斜槽相互作用和起动梭销/基体倾斜槽相互作用)，弹簧528可以提供附加机制来施加力以将盖102推靠在打印盒上(图2，212)。

也就是说，弹簧(528)可以是沿其长度方向具有不同的弹簧常数的非线性弹簧。因此，具有第一较低弹簧常数的第一部分可以首先被压缩，以在弹性体密封件(图3，320)和打印盒(图2，212)之间提供第一力。当进一步升高时，具有第二更高弹簧常数的第二部分可以被压缩，以在弹性体密封件(图3，320)和打印盒(图2，212)之间提供第二力。也就是说，可变力封盖站(104)可以包括设置在盖(102)和可变力封盖站(104)的盖板(422)之间的非线性弹簧(528)。非线性弹簧(528)的第一部分的压缩提供第一力，而非线性弹簧(528)的第二部分的压缩提供第二力。下面结合图12提供了关于非线性弹簧(528)的更多细节。总体而言，图7至图9描绘了用于将盖(图1，102)朝向弹簧移动的第一机制，图10和图11描绘了第二机制，并且图12和图13描绘了第三机制。这些机制中的每一个可以单独地或共同地用于将盖(102)移动通过一系列位置，在这些位置，盖(102)在每个位置以不同的力压靠在打印头管芯上。

图6为根据本文描述的原理的示例的用于封盖打印盒(图2，212)的方法(600)的流程图。根据方法(600)，将打印盒(图2，212)与可变力封盖站(图1，104)对齐(框601)。在一些示例中，这可以包括将打印系统(图2，208)的打印盒(图2，212)从打印区域(图2，210)运输到邻近打印区域(图2，210)的可变力封盖站(图1，104)。一旦与打印盒(图2，212)对齐，盖(图1，102)可以被升高(框602)到第一位置，以使盖(图1，102)的弹性体密封件(图3，320)抵靠打印盒(图2，212)的下侧变形。如上所述，当打印盒(图2，212)未激活，但不是在起动循环中时，盖(图1，102)可以保持在这个位置，从而施加例如可以是1.5N的第一力。

可以将盖(图1，102)进一步升高(框603)到第二位置，以使盖(图1，102)的弹性体密封件(图3，320)抵靠打印盒(图2，212)的下侧进一步变形。如上所述，当打印盒(图2，212)处于起动位置时，盖(图1，102)可以保持在这个位置，从而施加例如可以是4.5N的第二力。

图7是根据本文描述的原理的示例的具有可变力打印头盖(102)的打印头盖系统(图1，100)的等距视图。为简单起见，在图7中，以附图标记描绘了盖(102)的一个实例。如上所述，图7至图9描绘了第一机制，其中盖(102)被升高以抵靠打印盒(图2，212)变形。具体而言，在这个示例中，盖板422包括用于与起动梭424的倾斜槽(730-1，730-2)相互作用的销(732-1，732-2)。

在这个示例中，起动梭(424)中的倾斜槽(730-1，730-2)具有三个稳定位置。首先，图7描绘了处于第一稳定位置的盖板(422)。图8描绘了处于第二稳定位置的盖板422，以及图9描绘了处于第三稳定位置的盖板422。在示例中，当打印盒(图2，212)处于空闲和非起动间隔时，盖(102)可以处于第二稳定位置，并且当打印盒(图2，212)处于起动间隔时，盖(102)可以处于第三稳定位置。在另一示例中，当打印盒(图2，212)处于空闲和非起动间隔时，盖(102)可以处于第三稳定位置，并且当打印盒(图2，212)处于起动间隔时，盖(102)可以处于图11中描绘的位置。

如图7至图9所描绘的那样，盖板(422)在第一方向(216)上平移。在槽(730-1，730-2)倾斜时，盖板422也在由箭头所指示的竖直方向734升高。在图7至图9所描绘的示例中，控制系统(图1，107)在第一方向(216)上移动盖板(422)，使得盖板(422)上的销(732-1，732-2)和起动梭(424)中的倾斜槽(730)之间的相互作用将盖板(422)和盖(102)向上朝向打印盒(图2，212)移动。

图8是根据本文描述的原理的示例的具有可变力打印头盖(图1，102)的打印头盖系统(图1，100)的等距视图。如图8所描绘那样，控制系统(图1，106)已经在第一方向(216)上平移盖板(422)，并且由于盖板(422)中的销(732-1，732-2)和起动梭(424)中的倾斜槽(730-1，730-2)之间的相互作用，盖板(422)不仅在第一方向(216)上平移，而且处于沿着竖直方向(734)的更高的位置。

图9是根据本文描述的原理的示例的具有可变力打印头盖(图1，102)的打印头盖系统(图1，100)的等距视图。如图9所描绘那样，控制系统(图1，106)已经进一步在第一方向(216)上平移盖板(422)，并且由于盖板(422)中的销(732-1，732-2)和起动梭(424)中的倾斜槽(730-1，730-2)之间的相互作用，盖板(422)不仅在第一方向(216)上平移，还处于沿着竖直方向(716)的甚至更高的位置。注意，在图7至图9中描绘的示例中，起动梭(424)在第一方向(216)上平移地耦接到基体(426)。也就是说，在盖板(422)已经沿着第一方向(216)相对于起动梭(424)和基体(426)移动时，起动梭(424)还没有沿着这个第一方向(216)相对于基体(426)移动。

图10是根据本文描述的原理的示例的具有可变力打印头盖(102)的打印头盖系统(图1，100)的等距视图。如上所述，图10和图11描绘了第二机制，其中盖(102)被升高以抵靠打印盒(图2，212)变形。具体而言，在这个示例中，起动梭(424)包括用于与基体(426)的倾斜槽(730-3、730-4)相互作用的销(732-3、732-4)。在示例中，当打印盒(图2，212)处于空闲和非起动位置时，盖(102)可以处于该取向。

如图10和图11所描绘那样，起动梭(424)在第二方向(218)上平移，该第二方向(218)垂直于第一方向(216)。随着槽(730-3，730-4)倾斜，起动梭(424)也在由箭头所指示的竖直方向(734)上升高。在图10和图11中示出的示例中，控制系统(图1，106)在第二方向(218)上移动起动梭(424)，使得起动梭(424)中的销(732-3，732-4)和基体(426)中的倾斜槽(730-3，730-4)之间的相互作用将起动梭(424)和盖(102)向上朝向打印盒(图2，218)移动。

图10和图11还描绘了其他部件。具体而言，图10示出了突起1036，用于与打印盒(图2，212)相互作用，以在起动梭424在第二方向218上移动时使打印盒(图2，212)在第二方向218上滑动。也就是说，打印系统(图2，208)可以包括起动站(1038)，该起动站包括产生负压的泵和连接到打印盒(图2，212)的软管。然而，当处于图10中描绘的位置时，盖(102)不施加力来保持打印头管芯周围的负压环境。因此，如图11所描绘那样，突起(1036)沿着第二方向(218)移动盖板(422)和起动梭(424)，以进一步提升打印盒(图2，212)从而生成期望的更高的封盖力。

图11是根据本文描述的原理的示例的具有可变力打印头盖(图1，102)的打印头盖系统(图1，100)的等距视图。如图11所描绘那样，控制系统(图1，106)已经在第二方向(218)上平移起动梭(424)，并且由于起动梭(424)中的销(732-3，732-4)和基体(426)中的倾斜槽(730-3，730-4)之间的相互作用，起动梭(424)不仅在第二方向(218)上平移，还处于沿着竖直方向(734)的更高的位置。在示例中，当打印盒(图2，212)处于起动位置时，盖(102)可以处于这个取向。

注意，在图10和图11中描绘的示例中，盖板(422)在第二方向(218)上平移地耦接到起动梭(424)上。也就是说，在起动梭(424)已经沿着第二方向(218)相对于基体(426)移动的同时，盖板(422)还未沿着这个第二方向(218)相对于起动梭(424)移动。

图12是根据本文描述的原理的示例的盖(102)和非线性弹簧(528)的分解图。如上所述，非线性弹簧(528)可以具有不同的区域，每个区域具有不同的弹簧常数。施加在打印盒上的力(图2，212)可能取决于弹簧常数。例如，第一部分的弹簧常数可以使得第一部分的压缩产生1.5N的力，以及第二部分的弹簧常数可以使得第二部分的压缩在打印盒上产生3.5N的附加力(图2，212)。与第一部分相比，第二部分可以具有更短的弹簧压缩距离。

为获得不同的弹簧常数，弹簧的不同区域可以具有不同的性质。例如，非线性弹簧的第二部分(528)可以具有与弹簧的第一部分(528)不同的长度、间距或横截面直径。作为特定示例，第一部分和第二部分可以具有相似的尺寸。例如，这些部分可以具有0.45毫米(mm)直径的金属丝和6.33mm直径的弹簧。然而，在第一部分上可以比在第二部分(其可以有五个线圈)上存在更多的线圈，例如八个。在这个示例中，第一或顶部部分的弹簧常数可以是每mm 0.3N，以及第二或底部部分的弹簧常数可以是每mm 0.6N。

如上所述，非线性弹簧(528)可以提供第三机制，其可独立使用或与前面描述的机制结合使用，以在盖(102)和相关联的打印盒(图2，212)之间生成多个力。例如，在可变力封盖站(图1，104)被提升时，基体(图4，426)和盖(图1，102)之间的相互作用可以在打印盒(图2，212)上施加第一力。随着可变力封盖站(图1，104)进一步提升，弹簧的第二部分被压缩，并且附加力(尽管以不同的速率)被施加在打印盒处(图2，212)。

图13是根据本文描绘的原理的示例的盖(图1，102)和非线性弹簧(528)的横截面图。具体而言，图13描绘了非线性弹簧(528)如何在盖主体(318)上生成力，该力抵靠打印盒(212)压缩弹性体密封件(320)。

这种系统和方法1)在打印系统处于不同状态时，即空闲但非起动状态和起动状态时，提供不同的封盖力；2)避免重复和长时间暴露于打印头上的高封盖力；3)在不使用时为打印头提供受控环境；以及4)防止喷嘴变干。然而，设想的是本文中公开的系统和方法可以解决许多技术领域中的其他问题和缺陷。

Claims (15)

1.一种打印头盖系统，包括：

盖，所述盖包括用于包围打印盒上的打印头管芯的弹性体密封件；

可变力封盖站，所述可变力封盖站用于保持所述盖，所述可变力封盖站用于将所述盖移动到：

第一位置，在所述第一位置，所述盖在衬底上施加第一力，在所述衬底上设置有所述打印头管芯；以及

第二位置，在所述第二位置，所述盖在所述衬底上施加第二力，其中所述第二力大于所述第一力；以及

控制系统，所述控制系统用于将所述盖从未封盖位置提升通过所述第一位置和所述第二位置。

2.根据权利要求1所述的打印头盖系统，其中当处于所述第二位置时，所述打印盒处于待被起动的位置。

3.根据权利要求1所述的打印头盖系统，其中：

所述可变力封盖站还包括：

盖板，所述盖板包括用于与起动梭的倾斜槽相互作用的销；并且

所述起动梭包括用于与所述盖板上的所述销相互作用的所述倾斜槽；并且

所述控制系统用于在第一方向上移动所述盖板，使得所述销和所述倾斜槽之间的相互作用将所述盖板和所述盖向上朝向所述打印盒移动。

4.根据权利要求3所述的打印头盖系统，其中所述倾斜槽包括三个稳定位置。

5.根据权利要求1所述的打印头盖系统，其中：

所述可变力封盖站还包括：

盖板，所述盖板用于保持所述盖；

起动梭，所述起动梭包括用于与基体的倾斜槽相互作用的销；并且

所述基体包括用于与所述起动梭上的所述销相互作用的倾斜槽；并且

所述控制系统用于在第二方向上移动所述起动梭，使得所述销和所述倾斜槽之间的相互作用将所述起动梭和盖向上朝向所述打印盒移动。

6.根据权利要求1所述的打印头盖系统，其中：

所述可变力封盖站还包括设置在所述盖和所述盖板的基体之间的非线性弹簧；

所述非线性弹簧的第一部分的压缩提供了所述第一力；以及

所述非线性弹簧的第二部分的压缩提供了所述第二力。

7.根据权利要求6所述的打印头盖系统，其中所述非线性弹簧的所述第二部分具有与所述非线性弹簧的所述第一部分不同的长度、间距和横截面直径。

8.一种方法，包括：

将打印系统的打印盒与可变力封盖站对齐；

将盖升高到第一位置，以使所述弹性体密封件抵靠所述打印盒的下侧变形，所述盖包括用于围绕所述打印盒的打印头管芯的弹性体密封件；以及

将所述盖升高到第二位置，以使所述弹性体密封件抵靠所述打印盒的下侧进一步变形。

9.根据权利要求8所述的方法，其中：

当所述打印盒未激活时，所述盖处于所述第一位置；并且

在打印头起动期间，所述盖处于所述第二位置。

10.一种打印系统，包括：

打印盒，所述打印盒用于喷射流体，其中所述打印盒能够在打印区和邻近所述打印区的封盖区之间移动；以及

打印头盖系统，所述打印头盖系统包括：

盖，所述盖包括用于包围所述打印盒上的打印头管芯的弹性体密封件；可变力封盖站，所述可变力封盖站包括：

盖板，所述盖板用于保持所述盖并在第一方向上移动，以与起动梭倾斜槽相互作用，从而将所述盖提升到第一位置；以及

起动梭，所述起动梭用于保持所述盖板并在第二方向上移动，以与基体倾斜槽相互作用，从而将所述盖提升到第二位置；以及

控制系统，所述控制系统用于分别在所述第一方向和第二方向上移动所述盖板和所述起动梭。

11.根据权利要求10所述的打印系统，其中所述第二方向垂直于所述第一方向。

12.根据权利要求10所述的打印系统，其中所述盖板包括突起，所述突起用于与所述打印盒相互作用，以在所述起动梭在所述第二方向上移动时在所述第二方向上滑动所述打印盒。

13.根据权利要求10所述的打印系统，其中所述起动梭在所述第一方向上平移耦接到基体。

14.根据权利要求10所述的打印系统，其中所述盖板在所述第二方向上平移耦接到所述起动梭。

15.根据权利要求10所述的打印系统，

还包括起动站；并且

其中当所述盖处于所述第二位置时，所述起动站的泵通过所述打印盒的所述打印头管芯抽吸空气。