TWI394664B - 噴墨頭清洗裝置及方法 - Google Patents

Description

噴墨頭清洗裝置及方法

本發明係有關於一種清洗裝置，特別係有關於一種噴墨頭清洗裝置。

當噴墨印表機(ink jet printer)上的噴墨頭(printhead)受到污染或沾附殘留墨水時，往往會容易導致噴墨效能的異常。一般而言，為了維持噴墨頭的清潔以維持噴墨正常，傳統的作法大多是利用刮刀(wiper)刮除噴孔上的污染物，或者是利用清潔液(cleaning solution)來沖洗噴孔上的髒污，然而前述兩種方式的清潔效果有限，尤其利用刮刀的方式甚至可能會造成噴孔磨損。有鑑於此，如何提供一種能有效清潔噴墨頭之裝置及方法始成為一重要課題。

本發明之一實施例提供一種噴墨頭清洗裝置，包括一管狀結構、一超音波元件以及一吸氣元件。前述超音波元件設置於管狀結構內，並可發出超音波以清潔前述噴孔，其中超音波元件與管狀結構之間形成有至少一氣流通道。前述吸氣元件連接前述氣流通道，藉以在管狀結構內形成負壓，進而將噴墨頭內之墨水由噴孔吸出。

本發明一實施例更提供一種噴墨頭清洗方法，包括：提供一管狀結構以及一超音波元件，其中超音波元件設置於管狀結構內，且超音波元件與管狀結構之間形成有至少一氣流通道；使超音波元件面對於噴墨頭之至少一噴孔；提供一吸氣元件連接前述氣流通道，並經由前述氣流通道抽出管狀結構內的空氣，藉以在管狀結構內形成負壓，使得噴墨頭內的墨水自噴孔溢出並且充填於超音波元件和噴孔之間；以及，啟動超音波元件以清潔噴孔之阻塞物或污染物。

為使本發明之上述特點能更明顯易懂，下文特舉較佳實施例並配合所附圖式做詳細說明。

首先請參閱第1圖，本發明一實施例之噴墨頭清洗裝置係用以清潔一噴墨裝置上之噴墨頭1，其主要包括一管狀結構6以及一超音波元件7。需特別說明的是，前述管狀結構6的上、下兩端具有開口，其中管狀結構6與噴墨頭1的表面3相隔一間隙，超音波元件7則是設置在管狀結構6內部，並且面對於噴墨頭1上之至少一噴孔5，藉以清潔噴孔5，其中超音波元件7和管狀結構6之間分別形成有氣流通道S1、S2。在本實施例中，前述氣流通道S1、S2係位於超音波元件7兩側，並可分別透過吸出孔8而連接至一吸氣元件(未圖示)，其中吸氣元件可以是真空幫浦或抽氣幫浦。由第7A、7B圖可以看出，前述氣流通道S1、S2可分別形成於超音波元件7和管狀結構6之間(如第7A圖所示)，其中氣流通道S1、S2可為獨立或局部連通之氣流通道；此外，前述氣流通道S1、S2也可整個連通而形成單一氣流通道，並且環繞於超音波元件7周圍(如第7B圖所示)。

接著請參閱第2圖，在進行清潔動作時，首先係利用吸氣元件抽出管狀結構6內的氣體(如第2圖中的箭頭9所示)，此時管狀結構6內會形成負壓，使得外界空氣可沿著箭頭10的方向進入管狀結構6中，同時噴墨頭1內的墨水2會經由噴孔5溢出而充填於超音波元件7和噴孔5之間。接著，超音波元件7便可利用墨水2作為傳導介質，並發出超音波至噴孔5附近的污染物4上以使其脫落，藉此可避免噴孔阻塞而導致噴墨效果不良，其中污染物4更可隨著墨水2而沿氣流通道S1、S2一併被吸除。

應了解的是，本發明之清洗裝置亦可根據噴墨頭1上之噴孔5分佈位置而對應地改變設計或增加其尺寸大小，藉以達到同時清洗多個噴孔之功能，其中前述氣流通道S1、S2可以對稱或非對稱的方式設置於超音波元件7的周圍。此外，亦可在超音波元件7的周圍形成一或兩個以上的氣流通道以利於墨水2之吸除。

再請參閱第3圖，當噴孔5阻塞嚴重時，亦可將管狀結構6抵接於噴墨頭1的表面3上，如此可增加管狀結構6的真空度，藉以有效地將噴墨頭1內的墨水2吸出。需特別說明的是，第3圖所示的管狀結構6係具有一抵接部61，抵接於噴墨頭1的表面3，其中抵接部61可採用彈性材質(例如橡膠或矽膠)，以使管狀結構6和噴墨頭1之間保持密合；此外，在管狀結構6內另可額外裝設一加熱元件H，其中加熱元件H可加熱噴孔5附近的墨水2以增加其流動性並提升清潔效率。

接著請參閱第4圖，當清潔動作完成後，噴墨頭清洗裝置則會脫離噴墨頭1並相對於噴墨頭1移動，此時管狀結構6與噴墨頭1的表面3所形成的氣流可迅速將噴孔5附近的殘墨吸除，以避免噴孔5附近的墨水2殘留。如第5圖所示，當噴墨頭1不使用時，前述管狀結構6尚可作為密封蓋使用，以避免墨水2經由噴孔5處蒸發。

應了解的是，於本實施例中之超音波元件7係具有一端面71(如第5圖所示)，其可為一平面並且面對於噴墨頭1。然而，前述端面71也可以是凹面(如第6A圖所示)，或是形成菲涅爾透鏡結構(如第6B圖所示)，藉以提升超音波的聚焦與清洗能力。

如第8A、8B圖所示，通常一個噴墨頭1上所需要清潔的噴孔5僅有其中幾個，故可藉由清潔部分噴孔5以避免墨水的浪費；舉例而言，當僅需要清潔噴墨頭1上之少部分噴孔5時，可設計噴墨頭清潔裝置的尺寸小到僅涵蓋一個噴孔5(如第8A圖中的範圍C1所示)，然而若為了提高噴墨頭1的清潔速度，亦可設計噴墨頭清潔裝置的尺寸並使其大到完全涵蓋噴墨頭1上的所有噴孔5(如第8A圖中的範圍C2所示)。

綜上所述，本發明提供一種噴墨頭清洗裝置及方法，前述噴墨頭清洗裝置主要包括一管狀結構、一超音波元件以及一吸氣元件，其中透過在超音波元件旁形成至少一氣流通道，並透過吸氣元件在管狀結構內產生適當之負壓，可穩定地將噴墨頭內之墨水吸出，同時能使墨水充填於超音波元件和噴孔之間。如此一來，超音波元件便可利用墨水作為傳導介質，並透過超音波來有效清除噴孔上之阻塞物或污染物，接著污染物更可隨著墨水流動而沿氣流通道一併被吸出，故不僅能大幅提升清洗效率，同時更可避免噴孔在清洗過程中損壞。

雖然本發明以前述之較佳實施例揭露如上，然其並非用以限定本發明。本發明所屬技術領域中具有通常知識者，在不脫離本發明之精神和範圍內，當可做些許之更動與潤飾。因此本發明之保護範圍當視後附之申請專利範圍所界定者為準。

1．．．噴墨頭

2．．．墨水

3．．．表面

4．．．污染物

5．．．噴孔

6．．．管狀結構

61．．．抵接部

7．．．超音波元件

71．．．端面

8．．．吸出孔

9、10．．．箭頭

H．．．加熱元件

S1、S2．．．氣流通道

第1圖表示本發明一實施例之噴墨頭清洗裝置示意圖；

第2圖表示本發明一實施例之吸氣元件吸出管狀結構內氣體之示意圖；

第3圖表示本發明一實施例之管狀結構抵接噴墨頭表面之示意圖；

第4圖表示本發明一實施例之噴墨頭清洗裝置相對於噴墨頭移動之示意圖；

第5圖表示本發明一實施例之噴墨頭清洗裝置作為一密封蓋之示意圖；

第6A圖表示本發明一實施例之超音波元件之一端面為凹面之示意圖；

第6B圖表示本發明一實施例之超音波元件之一端面形成菲涅爾透鏡結構之示意圖；

第7A圖表示本發明一實施例之超音波元件和管狀結構間形成兩個氣流通道之示意圖；

第7B圖表示本發明一實施例之氣流通道環繞於超音波元件周圍之示意圖；

第8A圖表示本發明一實施例之噴墨頭清潔裝置尺寸範圍小到僅涵蓋一個噴孔之示意圖；以及

第8B圖表示本發明一實施例之噴墨頭清潔裝置大到涵蓋噴墨頭上所有噴孔之示意圖。

1．．．噴墨頭

2．．．墨水

3．．．表面

4．．．污染物

5．．．噴孔

6．．．管狀結構

7．．．超音波元件

8．．．吸出孔

S1、S2．．．氣流通道

Claims (26)

1. 一種噴墨頭清洗裝置，包括：一管狀結構；一超音波元件，設置於該管狀結構內且面對於該噴墨頭之至少一噴孔，用以清潔該噴孔，其中該超音波元件與該管狀結構之間形成有至少一氣流通道，該管狀結構相對於該噴墨頭移動，藉以吸除該噴孔附近的墨水；以及一吸氣元件，連接該氣流通道，藉以在該管狀結構內形成負壓，進而將該噴墨頭內之墨水由該噴孔吸出。
2. 如申請專利範圍第1項所述之噴墨頭清洗裝置，其中該超音波元件與該管狀結構之間形成有複數個相連通之氣流通道。
3. 如申請專利範圍第1項所述之噴墨頭清洗裝置，其中該超音波元件具有一端面，面對於該噴墨頭，且該端面為一平面。
4. 如申請專利範圍第1項所述之噴墨頭清洗裝置，其中該超音波元件具有一端面，面對於該噴墨頭，且該端面為一凹面。
5. 如申請專利範圍第1項所述之噴墨頭清洗裝置，其中該超音波元件具有一端面，面對於該噴墨頭，且該面形成一菲涅爾透鏡結構。
6. 如申請專利範圍第1項所述之噴墨頭清洗裝置，其 中該噴墨頭清洗裝置更包括一加熱元件，設置於該管狀結構內，用以加熱該噴孔附近的墨水。
7. 如申請專利範圍第1項所述之噴墨頭清洗裝置，其中該管狀結構與該噴墨頭相隔一間隙。
8. 如申請專利範圍第1項所述之噴墨頭清洗裝置，其中該噴墨頭具有複數個噴孔，且該噴墨頭清洗裝置之尺寸大小係對應於該等噴孔之分佈位置。
9. 如申請專利範圍第1項所述之噴墨頭清洗裝置，其中該超音波元件與該管狀結構之間形成有複數個氣流通道，且該等氣流通道以對稱的方式形成於該超音波元件的周圍。
10. 如申請專利範圍第1項所述之噴墨頭清洗裝置，其中該超音波元件與該管狀結構之間形成有複數個氣流通道，且該等氣流通道以非對稱的方式形成於該超音波元件的周圍。
11. 如申請專利範圍第1項所述之噴墨頭清洗裝置，其中該管狀結構具有一抵接部，且該抵接部與該噴墨頭抵接。
12. 如申請專利範圍第11項所述之噴墨頭清洗裝置，其中該抵接部為彈性材質。
13. 如申請專利範圍第12項所述之噴墨頭清洗裝置，其中該抵接部為橡膠或矽膠材質。
14. 一種噴墨頭清洗方法，包括： 提供一管狀結構以及一超音波元件，其中該超音波元件設置於該管狀結構內，且該超音波元件與該管狀結構之間形成有至少一氣流通道；使該超音波元件面對於該噴墨頭之至少一噴孔；提供一吸氣元件連接該氣流通道，並經由該氣流通道抽出該管狀結構內的空氣，藉以在該管狀結構內形成負壓，使得該噴墨頭內的墨水自該噴孔溢出並且充填於該超音波元件和該噴孔之間；啟動該超音波元件清潔該噴孔之阻塞物或污染物；以及使該管狀結構相對於該噴墨頭移動，藉以吸除該噴孔附近的墨水。
15. 如申請專利範圍第14項所述之噴墨頭清洗方法，其中該方法更包括：設置一加熱元件於該管狀結構內以加熱該噴孔附近的墨水。
16. 如申請專利範圍第14項所述之噴墨頭清洗方法，其中該超音波元件與該管狀結構之間形成有複數個相連通之氣流通道。
17. 如申請專利範圍第14項所述之噴墨頭清洗方法，其中該超音波元件具有一端面，面對於該噴墨頭，且該端面為一平面。
18. 如申請專利範圍第14項所述之噴墨頭清洗方法，其中該超音波元件具有一端面，面對於該噴墨頭，且該端面為一凹面。
19. 如申請專利範圍第14項所述之噴墨頭清洗方法，其中該超音波元件具有一端面，面對於該噴墨頭，且該面形成一菲涅爾透鏡結構。
20. 如申請專利範圍第14項所述之噴墨頭清洗方法，其中該管狀結構與該噴墨頭相隔一間隙。
21. 如申請專利範圍第14項所述之噴墨頭清洗方法，其中該墨頭具有複數個噴孔，且該噴墨頭清洗裝置之尺寸大小係對應於該等噴孔之分佈位置。
22. 如申請專利範圍第14項所述之噴墨頭清洗方法，其中該超音波元件與該管狀結構之間形成有複數個氣流通道，且該等氣流通道以對稱的方式形成於該超音波元件的周圍。
23. 如申請專利範圍第14項所述之噴墨頭清洗方法，其中該超音波元件與該管狀結構之間形成有複數個氣流通道，且該等氣流通道以非對稱的方式形成於該超音波元件的周圍。
24. 如申請專利範圍第14項所述之噴墨頭清洗方法，其中該管狀結構具有一抵接部，且該抵接部與該噴墨頭抵接。
25. 如申請專利範圍第24項所述之噴墨頭清洗方法，其中該抵接部為彈性材質。
26. 如申請專利範圍第25項所述之噴墨頭清洗方法，其中該抵接部為橡膠或矽膠材質。