TW202348448A - 列印頭管理配件 - Google Patents

Abstract

本文描述噴墨列印機之具體實例及操作噴墨列印機之方法。該等噴墨列印機包括：一基板支撐件；一列印支撐件，其包含以可移動方式耦接至跨越該基板支撐件安置之一列印頭總成支撐件之一列印頭總成；及一列印頭管理單元，其包含具有一第一區域範圍之一第一列印頭清潔器及具有不同於該第一區域範圍之一第二區域範圍的一第二列印頭清潔器。該第一列印頭清潔器及該第二列印頭清潔器可用於清潔程序以使該清潔程序最佳化。

Description

列印頭管理配件

無

工業噴墨列印機用以將材料應用至大型基材以形成所有類型之裝置。液態材料經由列印頭施配至基板上，且接著通常藉由硬化、乾燥、固化或其他程序固定至基板。列印頭特徵在於用於施配液體之大量噴嘴，且最近的發展已可見具有大量列印頭之總成，各列印頭具有大量噴嘴，從而產生具有數以萬計之列印噴嘴的列印頭總成。

噴嘴可因在噴嘴處及噴嘴周圍的列印材料累積且有時固化而結垢。此類沉積物可改變個別噴嘴之操作或使其不可操作。習知地使用清潔工具以移除此類沉積物，但始終需要更快及更佳清潔工具以減小執行列印頭維護所需的時間。

本文中描述之具體實例提供一種噴墨列印機，其包括基板支撐；列印支撐件，其包含以可移動方式耦接至跨越基板支撐件安置之列印頭總成支撐件之列印頭總成；及列印頭管理單元，其包含具有第一區域範圍之第一列印頭清潔器及具有不同於第一區域範圍之第二區域範圍的第二列印頭清潔器。

本文中描述之其他具體實例提供一種藉由以下操作噴墨列印機之方法：從噴墨列印機之複數個列印頭之噴嘴測試列印材料之液滴的噴射，列印頭以塊（tiles）配置，各塊具有複數個列印頭；從測試經判定為需要清潔之任何塊；定義清潔程序，該清潔程序包含使用噴墨列印機之單群組清潔器（single-group cleaner）、噴墨列印機之多群組清潔器（multi-group cleaner）或兩者以清潔塊；及根據清潔程序使用單群組清潔器、多群組清潔器或兩者。

本文中描述噴墨列印機，其具有列印頭管理台，該列印頭管理台具有可用於最佳化列印頭維護之具有不同覆蓋區的至少兩個清潔工具。圖1為根據一個具體實例之噴墨列印機100的平面視圖。噴墨列印機100具有支撐用於供列印機100處理的基板的基板支撐件102。列印支撐件104經定位以支撐列印頭總成106以用於將列印材料施配至由基板支撐件102支撐之基板上。列印支撐件104包括跨越基板支撐件102安置且由兩個支架108支撐之列印頭總成支撐件107，一個支架在基板支撐件102之任一相對側上。基板支撐件102及列印支撐件104兩者擱置於基底110上，該基底110為最小化環境移動至基板支撐件102及列印支撐件104之傳輸的大規模物件。

在基板支撐件102之一側上為固持器總成112，該固持器組件總成與由基板支撐件102支撐之基板嚙合以固持及傳輸基板以供列印機100處理。固持器總成112特徵在於基板固持器114沿著固持器支撐件117行進以在列印機100之縱向方向上移動基板。列印頭總成106在列印機100之橫向方向上沿著列印頭總成支撐件107移動。列印頭總成106及固持器114之相對移動使得能夠處理基板之所有所要部位。

列印頭總成106具有列印頭外殼116，其容納面向基板支撐件102之一或多個列印頭（不可見）以朝向基板支撐件102施配列印材料。列印頭外殼116連接至與列印頭總成支撐件107嚙合之移動單元118以在橫向方向上沿著列印頭總成支撐件107移動列印頭外殼116。在此情況下，移動單元118延伸超過列印頭總成支撐件107且藉由擱置於列印頭總成支撐件107上或上方支撐列印頭外殼116。在一個具體實例中，移動單元118包括氣體支撐件以在移動單元118與列印頭總成支撐件107之間形成氣墊以提供沿著列印頭總成支撐件107之無摩擦運動。

在基板支撐件102之與固持器總成112側相對的一側上為列印頭管理單元120。列印頭管理單元120包括用於對一或多個列印頭之列印噴嘴執行診斷及維護程序之複數個工具。各列印頭具有施配列印材料之複數個列印噴嘴。列印噴嘴通常以線性組態配置，有時針對各列印頭以多個列配置。在多數情況下，複數個列印頭以塊配置，且列印頭外殼容納複數個列印頭群組，各具有有多個列印噴嘴之複數個列印頭。因此，對於一些列印頭總成，噴嘴數目可達到數千個。

列印頭管理單元120之工具通常安置於工具基底122上，在此情況下為平台，該基底122繼而安置於台支撐件124上，該台支撐件124允許列印頭管理單元120在列印機100之縱向方向上移動以定位不同工具以在列印頭總成106上操作。固持器總成112及列印頭管理單元120皆安置於兩個支架108之間的基底110上。固持器支撐件117及台支撐件124可延伸超出基底110以為固持器114及列印頭管理單元120提供運動範圍。必要時，可為固持器支撐件117及台支撐件124提供地板支撐件（不可見）。

控制器126可以操作方式耦接至列印頭總成106及列印頭管理單元120以控制兩個組件的操作。控制器126可經組態以將列印頭總成移動至用於與列印頭管理單元120嚙合之位置且將列印頭管理單元120移動至用於與列印頭總成106嚙合之一或多個位置。列印頭總成106及列印頭管理單元120兩者可移動至便於使用列印頭管理單元120之工具中之任一者對列印頭總成106執行維護或診斷操作之位置。控制器126具有可經組態以執行本文中描述之方法之操作中之任一者的數位處理系統。

圖2為列印頭管理單元120之示意性平面視圖。列印頭總成106亦經顯示用於參考及比較。在列印頭管理單元120之工具當中為兩個列印頭清潔器，第一列印頭清潔器202及第二列印頭清潔器204。兩個列印頭清潔器中之各者具有經組態以與列印頭或列印頭群組之噴嘴表面接觸且移除噴嘴表面上之沉積物的清潔表面205。

兩個列印頭清潔器202及204具有不同大小。第一列印頭清潔器202具有擁有第一區域範圍之第一大小，且第二列印頭清潔器204具有不同於第一大小之第二大小，具有不同於第一區域範圍之第二區域範圍。第一區域範圍足夠大以清潔一個列印頭群組。如上文所提及，列印頭可以列印頭群組配置。對於列印頭總成106，列印頭群組206在此以陰影顯示。列印頭群組206在列印頭總成106之下部表面處，從列印頭總成106之底部可見，且在圖1及圖2之視圖中不可見。列印頭群組206在此以經對準列及行配置顯示以促進解釋。如此處所顯示，列印頭群組206可以經對準列、以交錯列或不具有列或行之配置配置。在此圖中未示之一個配置中，列印頭群組206呈為半間距交錯之列。在列印頭群組206以列配置之情況下，如此處所顯示，列可具有相同數目個列印頭群組或不同數目個列印頭群組。在此圖中未示之一個配置中，存在交替之列之兩個群組，列之兩個群組具有不同數目個列印頭群組，且列之群眾以半間距交錯格式配置。

各列印頭群組具有覆蓋區域範圍之噴嘴表面或複數個噴嘴表面。具體言之，各列印頭群組206之噴嘴表面界定從其中施配墨水之施配表面。各列印頭之噴嘴形成於列印頭之噴嘴表面中，且列印頭之噴嘴表面界定列印頭群組之一或多個噴嘴表面。列印頭群組之一或多個噴嘴表面具有第三區域範圍，該第三區域範圍為由圍繞列印頭群組之列印頭之噴嘴表面之最小邊界定界的區之區域範圍。列印頭群組之噴嘴表面可與列印頭群組之施配表面共同延伸，或小於列印頭群組之施配表面。第一列印頭清潔器202之第一大小足夠大以清潔列印頭群組206中之一者的噴嘴表面。第一大小可具有大於列印頭群組206之施配表面之區域範圍的區域範圍，或第一大小可具有大於第三區域範圍之區域範圍。第二列印頭清潔器204之第二大小大於第一大小，且足夠大以同時清潔列印頭群組206中之至少兩者。因此，第二大小具有足夠大以覆蓋可鄰近之兩個列印頭群組之噴嘴表面的第二區域範圍。兩個鄰近列印頭群組具有第四區域範圍，該第四區域範圍為由圍繞兩個鄰近列印頭群組之噴嘴表面之最小邊界定界的區之區域。第二區域範圍可大於第四區域範圍且可大於涵蓋兩個列印頭群組之施配表面的區域。實際上，第二區域範圍可足夠大以涵蓋三個或更多個列印頭群組之區域。因此，第一列印頭清潔器202為單群組清潔器，而第二列印頭清潔器204為多群組清潔器。

在一種情況下，第二列印頭清潔器204具有足以同時清潔列印頭群組之一列的第二大小。在此，彼大小相當於大於以列配置之三個列印頭群組之大小。在另一情況下，列印頭群組以各自具有四個或五個塊之列配置，各塊對應於一個列印頭群組，因此第二大小大於以列配置之四個或五個列印頭群組。第二大小可覆蓋超過一個列之列印頭群組。舉例而言，正方形列印頭清潔器可同時清潔配置於正方形區域內的四個列印頭群組。使用具有不同大小（一個約一個列印頭群組之大小且另一足夠大以用於複數個列印頭群組）之兩個列印頭清潔器允許基於偵測哪個列印頭群組需要清潔而最佳化列印頭群組清潔。在圖2中，兩個列印頭清潔器202及204在列印頭管理單元120上間隔開，因此第一列印頭清潔器202或第二列印頭清潔器204可藉由定位列印頭總成106以使用任一清潔器來選擇。在其他具體實例中，第一列印頭清潔器202及第二列印頭清潔器204可為鄰近的。

列印頭管理單元120之其他工具包括液滴沉積分析器210、液滴飛行分析器212及沖洗工具214。沉積分析器210具有用於沉積來自列印頭群組206中之一者的列印材料之液滴的測試基板，且成像系統可與沉積分析器210一起定位或在別處定位，例如附接至列印頭總成106，以判定沉積液滴的特性。該等特性與噴嘴及波形相關，該噴嘴及波形沉積液滴且儲存於供列印控制器使用之記憶體中以計劃將列印材料沉積於生產基板上。液滴飛行分析器212使用與液滴沉積分析器210一起使用之成像系統分離的光源及成像系統以擷取在飛行中從列印頭總成106之噴嘴所施配之液滴的影像。可尤其使用影像以判定液滴大小及軌跡。如同液滴沉積分析器210，液滴大小及軌跡與噴嘴及波形相關，該噴嘴及波形用以施配各別液滴且儲存於供列印控制器使用之記憶體中以計劃將列印材料沉積於生產基板上。同一控制器可使用來自液滴沉積分析器210及液滴飛行分析器212之資料以判定待應用於列印頭之噴嘴以達成在生產基板上之所要部位處之所要大小著陸的液滴之發射參數。沖洗工具214用以經由列印頭總成106之噴嘴沖洗列印材料以移除可影響噴嘴如何施配列印材料之沉積物。沖洗工具214擷取從列印頭總成106沖洗之列印材料。

在其他具體實例中，兩個或更多個列印頭清潔器可在為列印頭管理單元之部分之清潔單元中分組在一起，且小清潔器可經致動以定位用於清潔經選擇列印頭群組之小清潔器。圖3A為根據另一具體實例之列印頭管理單元300的示意圖。列印頭總成106亦經顯示用於參考及比較。列印頭管理單元300具有擁有複數個列印頭清潔器之清潔單元302，其中之各者經大小設定以清潔列印頭群組或複數個列印頭群組。清潔單元302具有第一單群組清潔器304A及第二單群組清潔器304B。清潔單元302亦具有多群組清潔器306。在此情況下，如上文所描述，列印頭總成106具有三個列印頭群組之三個列，其可為列印頭群組之任何方便組態。在此情況下，多群組清潔器306經大小設定以同時清潔三個列印頭群組列。

兩個單群組清潔器304A/清潔器304B中之各者以可移動方式附接至列印頭管理單元300，且可在平行於多群組清潔器306之縱向軸線之線性方向上移動，且在此情況下平行於使用列印頭總成106（參見圖1）之列印機之橫向方向。兩個單群組清潔器304A/清潔器304B中之各者可藉由線性致動器308（用於清潔器304A之308A及用於清潔器304B之308B）附接至列印頭管理單元300，該線性致動器308可將單群組清潔器304A/清潔器304B從清潔單元302之一個邊緣移動至清潔單元302之相對邊緣。以此方式，各單群組清潔器304A/清潔器304B可經定位以接觸及清潔列印頭群組列中之一個列印頭群組。單群組清潔器304A/清潔器304B可獨立地定位，且可同時或在不同時間移動以清潔目標列印頭群組。在使用清潔單元302之情況下，列印頭總成106之需要清潔之列印頭群組之任何組合可使用在所選擇時間處定位及/或重定位的多群組清潔器306及單群組清潔器304A/清潔器304B之最佳組合在最少時間量內清潔以最小化整體清潔時間。

在圖3A之具體實例中，清潔單元302之清潔器304A/清潔器304B及清潔器306可藉由調整清潔器之清潔表面的高度來選擇性地與列印頭總成106嚙合。圖3B為根據一個具體實例之列印頭清潔器350之示意性正視圖。列印頭清潔器350可為單群組清潔器304A/清潔器304B或多群組清潔器306中之一者。當列印頭總成106定位於圖3A之清潔單元302上方時，任何或所有清潔器304A/清潔器304B及清潔器306之清潔表面可升高以接觸列印頭總成106之一或多個列印頭群組，或可藉由使用類似列印頭清潔器350之清潔器而降低以使得不發生與列印頭群組接觸。

列印頭清潔器350具有容納用於在列印頭清潔器350之末端處將清潔基板356提供至清潔表面358之機制354的外殼352。清潔基板356藉由安置於列印頭清潔器350之工作末端處之一或多個清潔支撐件360支撐於清潔表面358處。在此情況下，在列印頭清潔器350中存在三個清潔支撐件360。機制354通常從供應器357朝向清潔表面358退繞清潔基板356且將清潔基板356捲繞至聚集件359。各清潔支撐件360為由可彎的或多孔材料製成以促進列印頭或列印頭群組之清潔表面358與噴嘴表面之間的最佳接觸力的伸長構件。清潔支撐件360安置於定位器362上，該定位器362取決於列印頭群組是否需要清潔而在朝向或遠離列印頭總成106之方向上定位清潔支撐件360以提供噴嘴表面與清潔表面358之間的接觸或噴嘴表面與清潔表面358之間的間隙。定位器362包括線性運動裝置364及移動線性運動裝置364之電動機366。線性運動裝置364延伸以延伸清潔表面358且回縮以回縮清潔表面358。在圖3A之清潔器304A/清潔器304B及清潔器306為類似清潔器350之清潔器之情況下，單群組清潔器304A/清潔器304B可在橫向方向上獨立地移動，且其清潔表面可獨立地致動以改變高度，以移動至用於接觸列印頭群組之接觸位置中或移動出該接觸位置。同樣地，多群組清潔器306之清潔表面可移動至用於接觸列印頭群組之接觸位置中或移動出該接觸位置。以此方式，可使列印頭群組及清潔器之任何組合接觸以最佳化列印頭總成106之清潔時間，且列印頭總成及清潔器可經定位而無不當接觸。

圖4為說明使用清潔單元302清潔列印頭總成106之列印頭群組的活動圖400。在活動圖400中，需要清潔之列印頭群組以黑色顯示，而不需要清潔之列印頭群組以陰影顯示。諸如液滴沉積分析器210或液滴飛行分析器212之測試單元可用以判定列印頭群組是否需要清潔。通常，測試單元具有用於從列印頭群組之噴嘴施配列印材料之液滴的測試基板，及擷取液滴之影像且從由噴嘴施配之液滴判定各噴嘴的性質之成像系統。測試單元可根據任何合適之公差或標準判定液滴是否未離開噴嘴及離開噴嘴之液滴是否到達測試基板。在違反任何公差或標準或液滴不從噴嘴施配之情況下，測試單元可判定所討論的列印頭群組需要清潔。

測試單元具有驅動影像擷取及處理之數位處理系統或與數位處理系統電子通信。數位處理系統經組態以控制成像系統以擷取液滴之影像且判定液滴及施配液滴之噴嘴之性質。數位處理系統具有可經組態以應用臨限條件以判定列印頭群組需要清潔之處理器。臨限條件可為不施配液滴之噴嘴數目、以不遵守標準之方式施配液滴之噴嘴數目或其組合。根據大小、體積或在兩個維度中之著陸部位中之任何或所有，經施配液滴可為非順應的。臨限條件可為或可取決於噴嘴效能資料之統計處理，諸如噴嘴效能資料之平均值或標準偏差。舉例而言，噴嘴可經選擇用於基於與大於噴嘴效能資料（亦即，統計離群值）之總體之變化倍數的標準的偏差而清潔。臨限條件亦可應用於列印頭或列印頭群組，其中列印頭或列印頭群組之噴嘴數目不保證清潔整個列印頭群組，或應用另一臨限條件。

為了對經判定為需要清潔之列印頭之塊執行清潔操作，處理系統可經組態以判定列印頭清潔器304A/清潔器304B或清潔器306中之哪個待用於需要清潔的各塊。處理系統可經組態以判定列印頭總成106、列印頭管理單元300及/或清潔器304A/清潔器304B之移動是否需要完成清潔操作。處理系統亦可經組態以判定用於清潔器304A/清潔器304B及清潔器306之使用計劃，該使用計劃最小化用於清潔需要清潔之塊的時間。舉例而言，處理系統可計算清潔時間以用於清潔器304A/清潔器304B及清潔器306之所有可能用途以清潔塊且選擇具有最低總時間之使用計劃。處理系統亦可經組態以執行所有塊或需要清潔之塊或基於關於列印頭之測試資訊而需要清潔之一些塊之沖洗。

當判定使用計劃時，列印頭總成106可藉由沿著其移動軸線移動列印頭總成106來移動至與列印頭管理單元300的嚙合位置，如箭頭410所示。列印頭管理單元310亦沿著通常與列印頭總成106之移動軸線正交之其移動軸線移動至嚙合位置，如由箭頭412所示。當列印頭總成106及列印頭管理單元300在嚙合位置處時，在此經組態以同時清潔列印群組列之清潔器306可移動以與圖4中所示之需要清潔之列印群組列接觸。

清潔器304A/清潔器304B亦可沿著其各別移動軸線移動至與在其他列中需要清潔之個別列印群組嚙合的位置，如由箭頭414所示。在圖4中所示之組態中，在需要清潔且使用多群組清潔器及可移動單群組清潔器之列印頭群組之特定集合之情況下，圖4之清潔操作可在一個清潔動作中完成。當列印頭總成106、列印頭管理單元300及清潔器304A/清潔器304B在適當位置處時，列印頭總成可朝向清潔器移動，或清潔器之清潔表面可朝向列印頭總成移動或兩者以使需要清潔之噴嘴表面與用於清潔之各別清潔器接觸。

圖5為概述根據一個具體實例之方法500之流程圖。方法500為操作具有以列印頭總成配置之列印頭之噴墨列印機的方法，各列印頭具有在列印頭之噴嘴表面處施配列印材料的噴嘴。方法500可使用上文所描述之設備執行。在502處，噴墨列印機之列印頭總成及噴墨列印機之具有至少兩個列印頭清潔器之列印頭管理單元相對地定位以完成至少兩個列印頭清潔器與列印頭總成之噴嘴表面之間的接觸。列印頭總成可移動，或列印頭管理單元可移動或兩者以使列印頭總成及列印頭清潔器處於接觸位置。維持列印頭清潔器之清潔表面與列印頭總成之噴嘴表面之間的間隙，同時列印頭總成及列印頭管理單元經定位以避免清潔器與列印頭總成之噴嘴表面之間的接觸的非所需模式。

在504處，至少兩個清潔器與列印頭總成之噴嘴表面接觸。清潔列印頭包括使清潔器之清潔表面與列印頭之噴嘴表面接觸以移除影響噴嘴如何施配列印材料的任何沉積物。在方法500中。同時或並行地使用至少兩個清潔器以一次性清潔多個列印頭。藉由使清潔器朝向列印頭總成移動、藉由使列印頭總成朝向清潔器移動或兩者來使兩個清潔器與噴嘴表面接觸。視需要，清潔器及列印頭總成可在接觸之前對準。

在此所使用之清潔器具有不同大小以接觸不同數目個噴嘴表面。不同大小允許最佳化清潔程序以在最小化整體清潔時間之方法中使用清潔器。列印頭可分組成列印頭群組，該等列印頭群組可在一些情況下為了易於維護為列印頭群組。至少兩個清潔器中之一清潔器可具有擁有足夠大以接觸僅一個列印頭之、僅一個列印頭群組或涵蓋多個列印頭之塊之或多個列印頭群組之噴嘴表面的區域範圍之清潔表面。在多個列印頭群組需要清潔之情況下，使用具有覆蓋彼等列印頭群組之區域範圍之清潔器可較佳使用具有覆蓋列印頭群組中之僅一者或一個列印頭之僅一個噴嘴表面之區域範圍的清潔器，此是由於此類清潔器可在一個清潔動作中清潔多個列印頭群組。

在一種情況下，第一清潔器具有覆蓋一個列印頭群組之區域範圍，且第二清潔器具有覆蓋多個列印頭群組之區域範圍。在此情況下，第一清潔器之清潔表面與需要清潔之列印頭群組之噴嘴表面接觸，而第二清潔器之清潔表面同時或並行地與需要清潔之可鄰近之複數個列印頭群組的噴嘴表面接觸。兩個清潔器藉由列印頭總成之移動並行地清潔與各別清潔表面接觸之各別列印頭，同時清潔表面與噴嘴表面接觸。以此方式，可使用一個清潔動作來清潔多個列印頭。

在506處，列印頭總成及列印頭管理單元脫嚙及重定位以清潔需要清潔之任何其他列印頭，以使用列印頭總成執行其他維護或診斷活動，或將列印頭總成返回以生產。列印頭總成及列印頭管理單元相對地遠離彼此移動以建立重定位（藉由移動列印頭總成、列印頭管理單元或兩者）的間隙，且列印頭總成及列印頭管理單元中之一者或兩者重定位使得清潔器可與需要清潔之其他列印頭接觸。在許多個例中，在覆蓋一個列印頭群組之清潔器與覆蓋多個列印頭群組之清潔器一起使用之情況下，有可能需要清潔之其他列印頭在不可在一個清潔動作中使用較大清潔器清潔之列印頭群組中。在此等情況下，覆蓋一個列印頭群組之清潔器可用以一次清潔一個群組剩餘列印頭（在相對地定位列印頭總成及列印頭管理單元、使單群組列印頭清潔器之清潔表面與目標列印頭之噴嘴表面接觸、進行列印頭總成及/或列印頭管理單元之清潔移動，及使清潔表面與噴嘴表面脫嚙之多個清潔動作中）。

具有數位處理器之控制器可用以控制及最佳化使用至少兩個不同大小之清潔器清潔列印頭的程序。圖6為概述根據另一具體實例之方法600之流程圖。方法600為操作噴墨列印機之方法，且可使用上文所描述之設備中之任一者來實踐。在602處，數位處理系統用以獲得表示噴墨列印機之列印頭之效能特性的資料。資料可用以判定列印頭之噴嘴是否根據標準執行。藉由使用液滴沉積分析器或液滴飛行分析器測試列印頭之噴嘴之沉積來產生資料。資料可包括液滴置放及液滴體積資料。資料可包括類似平均值及標準差或其他分佈度量之統計，或數位處理系統可經組態以在獲得資料時運算此類統計。

在604處，基於資料而作出關於任何列印頭是否需要清潔之判定。舉例而言，資料可指示未能在測試期間施配列印材料之噴嘴。資料亦可指示偏離目標超過臨限量之液滴著陸部位，或體積減少超過臨限量之液滴大小或與列印頭之噴嘴相關聯的另一列印異常。處理器或任何處理器可經組態以將預定規則及臨限值應用於資料以識別需要清潔之列印頭。

在606處，規則應用於資料以判定是否開始清潔操作。規則可包括列印頭之臨限數目及列印頭與標準不一致之臨限處理時間影響。處理器或任何處理器可經組態以應用一或多個規則以判定是否已達到清潔臨限值。舉例而言，處理器可判定每工件列印頭故障之處理時間影響，且比較彼處理時間影響與進行清潔操作所需的時間。進行清潔操作所需的時間隨非順應列印頭數目增加而增加。處理器判定列印頭故障之處理時間影響是否超出臨限值，該臨限值基於清潔列印頭所需的時間。規則可包括用於選擇超出清潔公差之列印頭的選擇標準。儘管列印頭可能不一致，但列印頭可不足以超出公差以觸發清潔。舉例而言，根據表示噴嘴效能之資料，處理器可判定各列印頭之多少噴嘴在標準下執行。處理器可比較數目與臨限值且將列印頭及列印頭群組分類為需要清潔或不需要清潔。在處理器判定執行清潔動作所需的時間之情況下，彼時間將基於選擇用於清潔之列印頭。

處理器亦可經組態有用於預測列印頭何時可需要清潔之規則，且若處理器判定列印頭將需要清潔之時間接近，則可選擇用於比正常更早進行清潔之列印頭。因此，處理器可判定尚未達到清潔臨限值但在將觸發列印頭之清潔之端點之時間容差內之列印頭數目。處理器可經組態以預測列印頭或列印頭群組之清潔點，且判定列印頭或列印頭群組之剩餘有效壽命。處理器可進一步經組態以比較各列印頭或列印頭群組之剩餘有效壽命與臨限值，且在剩餘有效壽命小於臨限值之情況下識別用於清潔之列印頭或列印頭群組。

在608處，處理器或任何處理器判定待用以清潔列印頭總成之列印頭之兩個或更多個列印頭清潔器的使用計劃。使用計劃可包括列印頭總成在清潔動作之間的移動。清潔動作包括使列印頭總成之噴嘴表面與清潔器之清潔表面接觸，執行列印頭總成及/或清潔器之清潔移動及使噴嘴表面與清潔表面脫嚙。處理器可經組態以用列印頭及/或清潔器之移動最佳化清潔動作的數目以最小化執行清潔操作之整體時間。

清潔器具有不同大小以同時清潔不同數目個列印頭或列印頭群組。第一清潔器可具有覆蓋一個列印頭群組之區域範圍，而第二清潔器可具有覆蓋複數個列印頭群組之區域範圍。因此，第一清潔器為單群組清潔器，且第二清潔器為多群組清潔器。處理器使用表示清潔器之區域範圍之資料以判定列印頭之群組是否可由多群組清潔器同時清潔。處理器可經組態以判定多群組清潔器之最佳使用以最小化用於清潔選擇用於清潔之列印頭的時間。

應注意，處理器可經組態以反覆地計劃清潔。基於列印頭資料，處理器可判定現需要清潔之列印頭，需要在不久的未來清潔之列印頭及並不需要清潔之列印頭。處理可經組態以判定用於多個清潔情境之清潔時間及清潔器使用規劃以便判定哪個清潔情境為最佳的。

在610處，列印頭清潔器用以使用最佳使用計劃清潔列印頭總成。處理器或任何處理器可控制列印頭總成及清潔器以使用最佳使用計劃執行最佳化清潔動作。在執行清潔之後，列印頭可經受其他維護或診斷程序或可返回以生產。

圖7為概述根據另一具體實例之方法700之流程圖。方法700為操作噴墨列印機之方法，且可使用上文所描述之設備中之任一者來執行。噴墨列印機具有擁有以列印頭群組配置之複數個列印頭之列印頭總成，各列印頭具有複數個列印噴嘴。噴墨列印機亦具有列印頭管理單元，該列印頭管理單元具有至少兩個不同大小之列印頭清潔器、沖洗單元及測試單元。列印頭清潔器中之至少一者具有能夠在一個清潔動作中清潔至少兩個列印頭群組之大小。列印頭總成及列印頭管理單元通常可在正交方向上移動以提供列印頭總成及列印頭管理單元之相對定位以供兩個組件相互作用。

在702處，使用列印頭總成之噴嘴及列印頭管理單元之測試單元執行液滴測試。液滴測試可為沉積測試或液滴飛行測試。從噴嘴中之一些或所有施配列印材料之液滴，且液滴測試產生表示在施配液滴中各各別噴嘴之效能的資料。通常，具有數位處理系統之控制器經組態以控制列印頭總成及測試單元以執行液滴測試。測試單元使用成像組件以擷取液滴之影像。控制器控制列印頭總成以施配液滴，且直接或經由清潔單元或列印頭管理單元之測試控制器來控制測試單元以擷取資料。資料可包括液滴置放資料、液滴體積資料及/或液滴大小資料。

在704處，獲得表示列印頭總成之所有噴嘴之效能的資料。此資料可為或可包括在702處產生之資料，且可包括在其他時間或由其他部件產生之其他資料。資料亦包括出於比較以判定噴嘴效能是否符合標準之標準。資料可藉由控制器之數位處理系統或藉由另一數位處理系統獲得。

在706處，通常藉由比較噴嘴效能資料與標準來使用資料以判定是否執行沖洗操作。規則可應用於判定個別噴嘴是否十分不符合以致需要沖洗操作。由於沖洗操作花費時間且消耗列印材料，因此沖洗操作在沖洗可實質上減小對列印頭清潔之需要時排定。此類規則可藉由將統計處理應用於歷史效能資料，例如分析沖洗間隔與效能改良之間的關係來定義。機器學習方法可用以自動地更新規則及參數。控制器之數位處理系統或另一數位處理系統可經組態以判定是否執行沖洗操作。

若沖洗排定，則控制器可經組態以藉由將噴墨列印機之列印頭總成及列印頭管理單元之沖洗單元移動成操作性關係以執行沖洗，及藉由控制列印頭總成之噴嘴將列印材料施配至沖洗單元來執行沖洗操作。沖洗可使用列印頭總成之所有噴嘴或使用噴嘴之部分執行。取決於所有噴嘴是否要沖洗，且取決於列印頭總成之功率預算，可同時沖洗所有噴嘴或選擇用於沖洗之所有噴嘴，或可按群組沖洗噴嘴。列印材料經由正沖洗之噴嘴施配，且由於可存在大量噴嘴，因此在一些情況下輪流吹掃噴嘴之群組可為最有效沖洗方法。舉例而言，一次電刺激所有噴嘴所必需之功率波動或遞送用於同時從所有噴嘴施配之列印材料之能力可超出硬體遞送之能力。控制器之數位處理系統或另一數位處理系統可經組態以將用於沖洗之噴嘴分組成經受此類約束之群組。

在708處，使用資料以判定是否執行清潔操作。類似於沖洗操作，規則可應用於判定個別噴嘴是否需要清潔。規則可包括在清潔操作之前是否執行沖洗操作。舉例而言，規則可規定對噴嘴執行清潔操作，其中與標準相比較，一或多個效能參數在第一範圍內且尚未進行沖洗。另一規則可規定對噴嘴執行清潔操作，其中與標準相比較，一或多個效能參數在第二範圍內且已進行沖洗。通常，第二範圍將比第一範圍更不順應。另一規則可規定除非不順應噴嘴（或列印頭）數目超出臨限值，否則不執行清潔操作。規則可比較由於噴嘴非順應而導致的生產能力損失與執行清潔操作所引發之能力損失。另一規則可預測效能及/或來自執行清潔操作之能力改良。若噴嘴不順應且不可用，則生產能力可損失，此是由於噴墨列印機可具有經組態以選擇用於施配列印材料之最佳噴嘴之控制器，且最佳噴嘴之不可用性可需要以增加的列印時間為代價使用另一噴嘴。所有此類規則可使用噴墨列印機之資料及/或物理模型之統計處理來定義。

若清潔操作排定，則在710處，控制器之數位處理系統或另一數位處理系統判定至少兩個列印頭清潔器之使用計劃。定義使用計劃考慮在清潔操作中需要清潔之列印頭或列印頭群組。在一個清潔動作中可由兩個或更多個清潔器存取之可清潔區域與由涵蓋需要清潔之所有列印頭群組之最小邊界定界之區域的清潔區域進行比較。若可清潔區域小於清潔區域，則清潔區域劃分成清潔階段。使用計劃包括列印頭總成、列印頭管理單元及視情況清潔單元之個別清潔器的移動，且解決產生完成清潔操作之最低整體時間的清潔階段及裝備移動。控制器之數位處理系統或另一數位處理系統可經組態以判定使用計劃。

在712處，用於清潔操作之任何使用計劃由控制器執行，該控制器向列印頭總成及列印頭管理單元發信號以執行移動以使清潔器與列印頭總成之噴嘴表面接觸。清潔表面可致動以朝向列印頭總成延伸或遠離列印頭總成回縮以允許清潔表面與噴嘴表面之相互定位接觸。若清潔操作待在兩個或更多個階段中執行，則在第一清潔動作之後，控制器控制列印頭總成、列印頭管理單元及視情況個別清潔器以重定位以根據使用計劃執行第二清潔階段。程序重複直至已執行所有清潔階段為止。列印頭總成接著返回以生產。

雖然前述內容針對一或多個發明之具體實例，但在不脫離本發明之基本範疇的情況下，可設計本發明中未具體描述之此類發明之其他具體實例，該基本範疇由以下申請專利範圍判定。

100:噴墨列印機 102:基板支撐件 104:列印支撐件 106:列印頭總成 107:列印頭總成支撐件 108:支架 110:基底 112:固持器總成 114:基板固持器 116:列印頭外殼 117:固持器支撐件 118:移動單元 120:列印頭管理單元 122:工具基底 124:台支撐件 126:控制器 202:第一列印頭清潔器 204:第二列印頭清潔器 205:清潔表面 206:列印頭群組 210:液滴沉積分析器 212:液滴飛行分析器 214:沖洗工具 300:列印頭管理單元 302:清潔單元 304A:第一單群組清潔器 304B:第二單群組清潔器 306:多群組清潔器 308:線性制動器 308A:線性制動器 308B:線性制動器 350:列印頭清潔器 352:外殼 354:機制 356:清潔基板 357:供應器 358:清潔表面 359:聚集件 360:清潔支撐件 362:定位器 364:線性運動裝置 366:電動機 400:活動圖 410:箭頭 412:箭頭 414:箭頭 500:方法 502:步驟 504:步驟 506:步驟 600:方法 602:步驟 604:步驟 606:步驟 608:步驟 610:步驟 700:方法 702:步驟 704:步驟 706:步驟 708:步驟 710:步驟

[圖1]為根據一個具體實例之噴墨列印機的平面視圖。

[圖2]為圖1之列印頭管理單元的示意性平面視圖。

[圖3A]為根據另一具體實例之列印頭管理單元的示意圖。

[圖3B]為根據一個具體實例之列印頭清潔器之示意性正視圖。

[圖4]為說明根據一個具體實例之使用圖3A之清潔單元清潔圖1之列印頭總成之列印頭群組的活動圖。

[圖5]至[圖7]為概述方法具體實例之流程圖。

Claims (20)

1. 一種噴墨列印機，其包含： 一基板支撐件； 一列印支撐件，其包含跨越該基板支撐件安置且支撐一列印頭總成之一列印頭總成支撐件；及 一列印頭管理單元，其安置於該基板支撐件之一側處，該列印頭管理單元包含具有一第一區域範圍之一第一列印頭清潔器及具有不同於該第一區域範圍之一第二區域範圍的一第二列印頭清潔器。
2. 如請求項1之噴墨列印機，其中該列印頭總成包含具有第三區域範圍之複數個列印頭群組，各對鄰近列印頭群組具有一第四區域範圍，且其中該第一區域範圍大於該第三區域範圍且小於該第四區域範圍，且該第二區域範圍大於該第四區域範圍。
3. 如請求項1之噴墨列印機，其中該列印頭總成包含複數個列印頭群組，各列印頭群組包含複數個列印頭，該第一區域範圍足夠大以僅清潔一個列印頭群組，且該第二區域範圍足夠大以同時清潔複數個列印頭群組。
4. 如請求項1之噴墨列印機，其中該列印頭總成包含以多個列配置之複數個列印頭群組，且該第二區域範圍覆蓋列印頭群組中之一個列。
5. 如請求項1之噴墨列印機，其中該第一列印頭清潔器可相對於該第二列印頭清潔器移動。
6. 如請求項1之噴墨列印機，其中該第一列印頭清潔器、該第二列印頭清潔器或兩者具有經致動以改變其高度之一清潔表面。
7. 一種操作一噴墨列印機之方法，其包含： 獲得表示該噴墨列印機之複數個列印頭之噴嘴之效能的資料，該等列印頭以群組配置，各群組具有複數個列印頭； 從該資料判定由於噴嘴效能不滿足一標準而需要清潔之任何群組； 定義一清潔程序，該清潔程序包含使用該噴墨列印機之一單群組清潔器、該噴墨列印機之一多群組清潔器或兩者來清潔需要清潔之該等群組；及 根據該清潔程序使用該單群組清潔器、該多群組清潔器或兩者。
8. 如請求項7之方法，其中定義該清潔程序包含判定清潔需要清潔之該等群組的一時間。
9. 如請求項7之方法，其中定義該清潔程序包含從該資料判定各列印頭之不滿足一效能標準之一噴嘴數目及比較該噴嘴數目與一臨限值。
10. 如請求項9之方法，其中定義該清潔程序進一步包含在該噴嘴數目小於該臨限值之情況下判定不需要清潔一群組。
11. 如請求項10之方法，其中定義該清潔程序進一步包含預測不需要清潔之群組之一未來清潔點及判定不需要清潔之該等群組之一剩餘有效壽命。
12. 如請求項11之方法，其中定義該清潔程序包含比較該剩餘有效壽命與一臨限值及在該群組之該剩餘有效壽命小於該臨限值之情況下包括用於清潔之群組。
13. 一種噴墨列印機，其包含： 一基板支撐件，其在該噴墨列印機之一縱向方向上延伸； 一列印支撐件，其包含跨越該基板支撐件安置且支撐一列印頭總成之一列印頭總成支撐件，該列印頭總成可在該噴墨列印機之一橫向方向上沿著該列印頭總成支撐件移動；及 一列印頭管理單元，其安置於該基板支撐件之一側處之一台支撐件上，該列印頭管理單元包含具有一第一區域範圍之一第一列印頭清潔器及具有不同於該第一區域範圍之一第二區域範圍之一第二列印頭清潔器，其中該列印頭管理單元可在該噴墨列印機之該縱向方向上沿著該台支撐件移動。
14. 如請求項13之噴墨列印機，其中該第一列印頭清潔器可在該噴墨列印機之該橫向方向上在該列印頭管理單元上移動。
15. 如請求項13之噴墨列印機，其中該第一列印頭清潔器包含一線性運動裝置，以在垂直於該噴墨列印機之該縱向方向及該橫向方向之一方向上定位該第一列印頭清潔器的一清潔表面。
16. 如請求項14之噴墨列印機，其中該列印頭管理單元進一步包含一液滴置放分析器、一液滴飛行分析器或兩者，且其進一步包含以操作方式耦接至該列印頭總成及該列印頭管理單元之一控制器，該控制器經組態以控制該液滴置放分析器、該液滴飛行分析器或兩者，以基於使用該液滴置放分析器、該液滴飛行分析器或兩者獲得之資料而判定需要清潔之該列印頭總成之列印頭，及控制該列印頭總成及該列印頭管理單元以相對地定位該列印頭總成及該列印頭管理單元以接觸該第一列印頭清潔器、該第二列印頭清潔器或兩者，其中該列印頭總成之該等列印頭經判定為需要清潔。
17. 如請求項16之噴墨列印機，其中該第一列印頭清潔器、該第二列印頭清潔器或兩者可相對於該列印頭管理單元移動，且該控制器進一步經組態以控制該第一列印頭清潔器、該第二列印頭清潔器或兩者以相對於該列印頭管理單元移動該第一列印頭清潔器、該第二列印頭清潔器或兩者，以相對於經判定為需要清潔之一或多個列印頭定位該第一列印頭清潔器、該第二列印頭清潔器或兩者。
18. 如請求項17之噴墨列印機，其中該第一列印頭清潔器、該第二列印頭清潔器或兩者包含一線性運動裝置，以在垂直於該噴墨列印機之該縱向方向及該橫向方向之一方向上定位該第一列印頭清潔器、該第二列印頭清潔器或兩者的一清潔表面，且該控制器進一步經組態以在相對於該列印頭總成移動該列印頭清潔器之前回縮該第一列印頭清潔器、該第二列印頭清潔器或兩者的該清潔表面。
19. 如請求項16之噴墨列印機，其中該控制器進一步經組態以基於從該液滴置放分析器、該液滴飛行分析器或兩者獲得之資料而預測用於該列印頭總成之列印頭的一清潔時間。
20. 如請求項16之噴墨列印機，其中該列印頭管理單元進一步包含一沖洗單元，且該控制器進一步經組態以基於使用該液滴置放分析器、該液滴飛行分析器或兩者獲得之該資料而判定需要沖洗之列印頭或噴嘴，及控制該列印頭總成及該列印頭管理單元以相對地定位該列印頭總成及該沖洗單元以執行需要沖洗之該等列印頭或該等噴嘴中之一或多者的一沖洗。