专利名称：具有连续射流打印头的打印机和用于清洁该打印头的装置的制作方法
技术领域：
本发明涉及一种具有连续射流打印头的打印机，其设置有用于清洁该打印头的装置。
背景技术：
在不同性质的基板上和在不同工业领域中，喷墨打印机通过简单的字符行直到光学还原来产生图像。实施连续喷墨技术的打印机包括一个或多个打印头，打印头具有布置成接近于由墨滴喷嘴连续喷出的射流的破碎点的充电电极。通过偏转电极以大量轨迹的多元方式(利用偏离连续射流技术-具有多种偏转水平)或以双向方式(利用双向连续射流技术-具有单个偏转水平)使带电墨滴的下游偏转。布置在偏转电极下面的回收槽(recovery gutter)允许收集没有用于打印的墨滴，有两种布置方式是可能的在第一种布置方式中， 由槽回收偏离的墨滴，而非偏离墨滴可用于打印媒介；相反地，在第二种布置方式中，非偏离墨滴是由槽拦截的墨滴，而没有被槽拦截的偏离墨滴因此用于打印(后者是偏转或偏离连续射流打印技术)。实施按需供墨(drop-on-demand)技术的打印机包括一个或多个打印头，据此打印头装配有致动器；将每个所述致动器布置成面向一个孔口，其可喷出直接用于打印媒介的墨滴。无论实施什么样的技术，所产生的图像质量一般会随着操作时间的增加而由于打印头的正常或意外逐渐地被污染而趋于变差，(因为不再观察操作打印头的最佳条件，所以打印质量可能会变差)。为了防止这样，喷墨打印机要定期进行保养或维护，以便清除喷墨灰尘的积聚。问题包括要保证喷嘴板(通过该喷嘴板进行喷墨)进行足够长的清洁时间，以及与墨水或周围媒介相互作用的打印头的各种功能部件的清洁时间。污染源有很多种-由外界环境带入打印头的颗粒和灰尘的沉积，尤其是由打印头前方的基板卷动所带入的；-不期望的墨滴(一般为附着墨滴)的积聚，其产生是打印原理所固有的问题；-在运行阶段期间的干提取物(dryextract)的积聚，这是由毛细作用使打印头内的墨水分布或墨水排出所引起的；-失败的喷墨，例如，在停止/开始阶段期间，无论打印头是执行按需供墨打印技术或是连续射流技术。很早就在执行按需供墨技术的桌面打印机领域中设想了自动维护的问题。这些打印机配备了清洁站以自动进行维护操作，以便不会要求用户进行这种操作并最小化打印机的空闲时间(即，无法打印期间)。传统地，清洁是基于擦拭喷嘴板的外面的刮板系统 (scraper system)(弹性体)，且进入的液体(溶剂、稀释剂，通常仅为液体墨水)溶解粘附在喷嘴板上的固体颗粒并润滑刮板的与喷嘴板相对的滑动表面。吸收材料(海绵)存储废物。这种技术解决方案引发了由主要的桌面打印机制造企业申请专利的许多版本和替代方案，其维护功能的性能及其自动化是原始的。为了说明在用于办公打印的自动打印头维修领域中开发的概念，例如，可在以下专利中提到=Epson的美国专利5，055，856、Hewlett Packard的美国专利5，907，335、IBM的美国专利4，199，767、Canon的美国专利6，688，722、 Kodak的美国专利6，347，858以及最后的Xerox的美国专利5，574，485。对于这些打印头而言，喷嘴板是唯一要清洁的功能部件。该部分是平的、光滑的，而且一般具有足够大的表面以用于支撑并引导刮板的运动(参见，例如美国专利6，347，858中描述的解决方案)。在用于工业打印领域中的实施连续射流技术的打印机中，打印机系列应用所谓的流体动力清洁解决方案，即基于液体的使用，该液体的剥离作用部分地与待清洁部分接触的速度有关。因此，从Imaje的法国专利FR 2814395中已知用来自射流22的溶剂喷溅单个喷嘴18板19的外面；为了丢弃远离喷嘴18的墨水残留物，通过来自同一喷射器22的空气流进行蒸发而将喷射的溶剂清除掉。这一解决方案的缺点是不能收集产生的废物并严格限于喷嘴18板19的清洁。这个缺点与最初的想法相关，该想法的问题是不会清除废物，而只是将废物从喷嘴板的功能区域18中清除出去。转让给Videojet的美国专利6，575，556找到了补救上述专利的这种缺点的方法， 即通过将用于收集废物的喷嘴15放置为接近于溶剂射流13。该喷嘴15仅由布置成接近于喷墨嘴(9)并减压的孔口组成。Videojet的文献US 2005/206673利用圆形突出(冠状物3 完善了前述美国专利6，675，556的装置，该圆形突出将清洁液体限制在喷墨嘴36周围。这些维护解决方案仅是局部的解决方案，因为它们仅专用于清洁喷墨嘴的外面。Videojet的美国专利7，128，410公开了一种通过使液体(指定为《卸妆水》)沿电极M蒸发而清洁两个偏转电极中之一的方法。将该液体喷射到电极的一端处(在喷嘴板侧)并由用于回收和再循环非打印墨水的槽20来收集。Imaje的文献WO 2006/067227关注由与用于喷射打印墨水的喷嘴相同的喷嘴释放溶剂冲洗槽22来进行清洁。所以US 7，128，410和W02006/067227中的每一个中讨论的技术成果限于清洁功能部件(分别为两个偏转电极中之一或用于回收和再循环非打印墨水的槽)。Videojet的文献US 6，254，216提供了另一种改进打印头只有一个供打印墨滴通过的狭槽形式的孔沈，其可通过充气气囊42而关闭，以便使打印头无泄漏，并由此通过将所有零件浸在密封的打印头中而完全实现流体动力清洁(无任何机械动作)。这种通过清洁密封打印头的清洁概念也被kitex以商业上指定的“眼睑”概念所采用。由美国专利6，247, 781特别描述了该概念，该专利描述了其最先进的技术(维修是全自动化操作)。该方法的主要缺点是清洁效率较低，使用具有蚀刻性的液体(因此对操作者和/或环境有潜在危害)，以及干燥打印头的速度缓慢，尤其是当液体不易挥发时(且需要加热系统用于加速干燥和蒸发)。此外，液体搅动量很重要，这需要复杂且昂贵的液压回路，尤其是用于再循环废物。IBM的美国专利6，250，736特别解决了清洁连续射流打印头12的效率问题，并提出了一种采用刮板26的机械作用和流体动力液体的蚀刻作用的组合解决方案。清洁装置包括固定在盘观中的刮板26，用于在流体动力液体的压力下收集所擦拭和/或分离的颗粒。刮板沈的形状可使其能通过自对准同时与喷嘴板18的下部和槽14 (用于回收非打印墨滴)接触。相对机械运动(清洁装置26、28/打印头1 在打印头的功能部件(喷嘴板 18和槽14)上产生机械清洁作用。所建议的结构严重限制了打印头的整合灵活性且不符合工业打印领域的约束条件，因为-活动的打印头12将停在清洁装置沈、观上，清洁装置会延伸且必然会弄乱位于打印头下面一般被待打印的媒介所占据的空间；因此打印头与待打印媒介分开的距离必然会因为清洁装置或维修站26、28的庞大体积而增加；-在重量/重力的作用下，清洁液体和颗粒(如果出现这种情形的话)朝向制造于收集盘观下部中的排水管40被引导，这样杜绝了在不同方向中(例如，向上)定向打印头的可能性；-清洁液体必须在压力的作用下排出，从而在压力和/或清洁液体流速的影响下蚀刻表面，据此需要大尺寸并围绕打印头12的收集盘观，从而防止污染接近打印头的环境 (例如待打印的媒介等)；-打印头12的腔室和支撑清洁装置沈、观的传送装置(shuttle)44与打印头之间的滑动系统56a、56b、58a、58b的形状设计将干涉进入打印头，必要时，这样阻碍了操作者的干预。此外，尽管美国专利6，250，736没有提及任何类型的所使用的选择性偏离系统 (偏转电极、气流、或其他系统等)，也没有提及偏离系统在打印头中的移植，但是认为后者在将用于供应清洁液体的通道30直接布置在喷嘴板18下面的程度上也是困难的。不论是预期的连续射流技术(带有“偏离的”或双向连续射流)还是应用领域(工业或办公自动化应用领域)，根据现有技术的打印头在维护期间的清洁解决方案都有很多缺点，可总结为-对于连续射流而言，应用于按需供墨技术的解决方案既不适用也不可换位 (transposable)，因为这些解决方案仅限制造于喷嘴板的清洁；-维护站(具有收集盘的刮板)从打印头的偏移造成了喷墨头的整个体积庞大以及因此造成的整合灵活性和打印有效性的问题；-用于输送和收集清洁液体的重力的必要应用-清洁液体自然地排向保留盘(一般会自动排空)_是影响打印头的整合灵活性的又一缺点，原因是打印头的方向必须向下定位；-当使用粘附力很强的工业墨水(例如树脂和颜料)时，对喷嘴和表面的清洁(仅仅通过在待清洁的表面上流动的液体进行的清洁)是低效的；-必须在压力(流体动力)的作用下通过喷溅液体来清洁要求完美的密封，涉及用于收集残留物的大盘以便容纳飞溅，且消耗的清洁液体比具有限定清洁区域的装置大得多；-使用相同的槽(用于回收打印时没有用于打印的墨水以及在清洁阶段其间清除废物)使它们的处理变得复杂，因为其必须不可以污染打印墨水用于选择性地从槽中回收清洁液体/废液(电磁阀)并保留所述液体的装置提高了维护功能的费用；
-由位于打印头下面的清洁装置(刮板和收集盘)的高度造成的到达打印基板的打印距离的增加，通常会对刻印质量产生不利影响。于是本发明的目的是提出一种用于清洁连续射流打印头(“偏离的”或双向的)的新的解决方案，其可用于工业领域中并且其弥补根据现有技术的清洁解决方案中的全部或部分缺点。
发明内容
要做到这一点，本发明的主题是一种连续射流打印机，其包括打印头和用于在停止打印的操作期间清洁运行打印头的装置，其中-打印头包括·打印液体射流的发生器，包括设置有用于沿着方向Y喷射打印液体的至少一个喷嘴的板； 排序块(sorting block)，用于选择性地使由发生器的喷嘴所释放的液体发生偏离，布置成接近于喷嘴板同时相对于喷嘴的喷射方向Y移位(shift)； 槽(gutter)，用于回收从喷嘴喷射的且不旨在用于打印的打印液体的部分，该槽被布置成接近于排序块；-清洁装置包括 柔性材料的刮板，具有与由喷嘴板的至少喷嘴处、由排序块以及由槽的回收端所界定的轮廓相配合的轮廓； 用于使柔性刮板发生位移的装置，所述位移至少沿着横切于(transverse to，横向于)打印液体喷射方向Y的方向X进行，柔性刮板的位移使得其变形的轮廓与由喷嘴板的至少喷嘴处、由排序块以及由槽的回收端所界定的配合轮廓相符合(conform，一致)，并在该配合轮廓上进行摩擦；·用于在柔性刮板的轮廓的高度H上沿着喷射方向Y并且同时随其横向位移供应清洁液体的装置；·用于在柔性刮板的轮廓的高度H上沿着喷射方向Y并且同时随其横向位移向上抽拉(draw up，向上抽吸)由柔性刮板进行清洁所产生的液体的装置，抽吸装置和供应装置适于将其供应与其抽吸之间的清洁液体限制所述高度上且接近于柔性刮板的由其横向位移造成的变形轮廓。根据本发明的排序系统或块是用于选择性地使液滴发生器的喷嘴所发射的墨水发生偏转的装置，以便将打印液滴和非打印(再循环)墨水置于不同轨迹上。换言之，排序块是用于将不同液滴或射流部分引入不同轨迹的装置。因此，排序块可包括一个装置，该装置包括至少一个向一个或多个液体射流上施加静电作用的电极。例如，排序系统可以是电极块(偏离、连续、或双向等情况，喷墨技术)。排序系统也可以是设置有吹气装置的块，诸如，目前根据气流技术的打印头中存在的吹气装置。由槽所回收的液体部分是液滴或射流段，其可以通过排序块发生偏离或不偏离(连续的、双向或“偏离的”射流)。根据槽是否回收偏离的墨滴，槽具有回收端，该回收端相对喷嘴的喷射方向Y移位，或者位于喷嘴的喷射方向Y的轴线中。因此，本发明提供了连续射流打印头的三个功能表面(喷嘴板、排序块和用于回
8收打印液体的槽的回收端)的同步清洁，同时限制在这些功能表面上的清洁液体，使清洁液体不会流到打印头的另一部分上。因此该维护操作可以是完全自动化的，同时按需根据设想的打印应用，允许打印头的定位(向上、向下···)。事实上，通过提供对打印头的所有功能表面的同时进行清洁， 有可能避免操作者应必须进行清洁至少一个功能表面。通过限制清洁液体，有可能不用专用收集液体(通过重力流动)的装置，诸如美国专利6，250，736中。最后，通过限制清洁液体，有可能将清洁液体的消耗量恰好限制在所需量内。柔性材料的刮板有利地包括弹性体部件，该弹性体部件在其厚度方向上包括至少两个切口，因此由这些切口界定出三个部分，每部分分别抵靠在由喷嘴板的至少喷嘴处、排序块以及槽的回收端所界定的表面上。因此通过柔性刮板在每个清洁表面上的完美抵靠，获得柔性刮板的最佳的机械舔舐，不会对柔性刮板的安装产生不良影响。事实上，这是可能的使用若干个弹性体部件，而不是具有切口的单个弹性体部件，而安装也因此比较容易。根据有利的实施方式-将柔性材料的刮板插入两个刚性法兰之间，其通过在横切于刮擦位移方向X的平面TL中突出而附接至法兰上，由此形成刮板模块；-清洁液体供应装置包括至少一个通道，所述通道制造于柔性刮板内和/或两个附接法兰之一内，以便将清洁液体带到柔性刮板的高度上；-清洁液体抽吸装置包括至少一个制造于两个附接法兰之一内的通道，以便沿着柔性刮板的高度向上抽拉清洁液体，清洁液体含有由所述柔性刮板擦拭的颗粒(如果出现这种情形的话)，在清洁装置的清洁操作期间和打印头的打印操作期间，刮板模块布置成不突出于回收槽底部的下面(underneath，下方)，底部是相对于竖直向下定向的打印液体喷射方向而定义。换言之，当定向打印头，以便竖直向下打印时，槽不像根据现有技术的某些清洁装置(例如，美国专利6，250，376中描述的清洁装置)那样会在打印头下面增大。因此，刻印质量不会因为清洁装置的存在而被破坏，原因是喷嘴板与待打印的媒介之间的距离没有增大。有利地，刮板模块沿横向位移方向上的总宽度是这样的在打印头的打印操作和停止清洁期间，可将其定位成面向排序块的非功能区域。换言之，刮板模块庞大体积的减小提供了打印头的整合灵活性。因此，当打印头包括设置有多个喷嘴(多射流打印机)的板和关联的排序块时，宽度比打印头宽度小很多的刮板模块可在打印期间被定位成接近于射流幕(curtain)，这不会对打印头的总宽度产生不利影响。此外，在这个所谓的“静止”位置(用于停止刮板模块的清洁)，打印头的所有功能部分(喷嘴板、充电和偏转电极、槽)是运作的甚至易接近于是可以对这些功能部分进行定期保养、维修或其他干预，而无需拆卸清洁装置的部件。根据一个有利构造的实施方式，柔性刮板插入两个法兰之间，以便与两个法兰中的至少一个呈现微开姿势(ajar position)，且清洁液体供应通道和抽吸通道在微开法兰的与柔性刮板面对的面上开放(open out)，刮板模块沿着横切于打印液体喷射方向Y的方向X的位移使得柔性刮板在其微开姿势下与喷嘴板、排序块以及槽的回收端摩擦接触，由此允许通过微开法兰的供应通道带来清洁液体，并且可通过微开法兰的抽吸通道向上抽拉清洁液体，清洁液体含有由柔性刮板擦拭的颗粒(如果出现这种情形的话)。根据一个替代方案，将两个法兰中的仅一个法兰布置成相对于两个法兰中的另一个法兰突出，由此在弹性体部件与所述突出法兰之间实现微开的状态。根据该构造，有利的是将若干个清洁液体供应通道制造于所述法兰的面上，同时在高度上均勻分布，而根据与由至少在喷嘴处的喷嘴板、排序块以及槽的回收端所界定的轮廓类似的轮廓，将抽吸通道制造于液体供应通道的外围(periphery)。因此通过该方法制造的通道与待清洁表面(排序块、槽回收端、喷嘴板)的轮廓相符合。根据一个替代方案，清洁液体供应装置包括喷嘴板、至少一个制造于柔性刮板的厚度中的通道，以便通过来自喷嘴板的清洁液体的一个或多个喷射射流将清洁液体带到柔性刮板的高度上，且清洁液体抽吸装置包括至少一个制造于两个附接法兰中的至少一个法兰的厚度中的通道，以便向上抽拉清洁液体，清洁液体含有由柔性刮板在其高度上擦拭的颗粒(如果出现这种情形的话)。可能的是从喷嘴间歇地喷射清洁液体射流于是清洁液体供应装置优选地包括至少一个电磁阀。抽吸装置可包括在柔性刮板下面的一个抽吸点(suction point)，底部是相对于竖直向下定向的打印液体喷射方向而定义。根据一个特征，抽吸通道连接至减压空气源，在清洁操作期间，清洁液体供应压力适于空气减压(air d印ressurization)，以便限制清洁液体，清洁液体含有在柔性刮板的高度上擦拭的颗粒(如果出现这种情形的话)。用于使柔性刮板发生位移的装置包括一个部件可在其上滑动的滑道(slide)，柔性刮板稳固地附接至滑动部件以使其能够滑动和导向，且滑道的长度是这样的可使刮板的横向位移行程(travel)大于沿柔性刮板的平移方向的最大宽度(选自于喷嘴板、排序块和槽的宽度)。因此在打印头进行打印操作以及停止清洁期间，柔性刮板可定位于滑道的端部。关于清洁周期，可提供仅包括柔性刮板沿着横向方向的一次或多次往复运动的周期。清洁周期还可预期为包括柔性刮板沿着横向方向的一次或多次往复运动和通过使其从喷嘴板、从排序块和从回收槽同时位移离开的一次或多次靠近(approach)和回撤 (withdrawal)运动。位移装置可适于使刮板在与平移位移正交的TL平面中位移，以便使刮板同时从喷嘴板、排序块和回收槽离开。—种根据本发明的待清洁打印头的特殊轮廓是，排序块具有面向射流的平面，或与在正交于柔性刮板的位移(沿X)的平面中的一个或多个斜角(bevel，斜面)相符合的本发明所致力的打印机类型是具有静电偏转的打印机于是排序块包括这样的装置，该装置包括至少一个向液体射流上施加静电作用的电极。这种静电装置可包括充电电极和充电电极下游的偏转电极。
在阅读完参照以下附图的详细描述后，本发明的其他优点和特征将变得更加显而易见，在附图中-图1为沿根据本发明的打印机的高度的示意剖面图；-图2A-2C分别示出了组装构造和分解构造的根据本发明的刮板模块的透视图；-图3为在清洁打印头时，根据本发明的第一种可选的刮板模块的示意俯视图；-图4为在清洁打印头时，根据本发明的第二种可选的刮板模块的示意俯视图；-图5为在清洁打印头时，根据本发明的第三种可选的刮板模块的示意俯视图；-图6为根据本发明的打印机的实际实施方案的透视图；-图7为根据本发明的打印机的示意透视图，示出了打印机头、刮板模块及其位移装置；-图8A-8C通过根据本发明的不同可选刮板而实现的不同清洁周期。
具体实施例方式设置有打印头2的喷墨打印机1，它的轮廓可通过在图1中所示的根据本发明的清洁装置3进行清洁。根据本发明的打印头2包括设置有喷嘴板21的液滴发生器20。在打印阶段，发生器20中的加压墨水流过多个沿方向X对准的喷嘴210，以便形成射流幕。在沿墨水流方向 (沿Y方向向下)的喷嘴板21的下游发现排序块22，其包括带有电极的功能部分220。在打印操作期间，此电极部分220的功能是将射流部分置于不同的轨迹上，其一定量由回收槽23来收集，而其他部分则被导向待打印的媒介。排序块22接近于喷嘴板21布置，同时相对于喷射方向Y发生移位。回收槽23接近于排序块布置，且具有相对喷射方向Y发生移位的回收端230。术语“下”和“上”、“以下”和“以上”分别应以向下定向的打印头(射流的沿Y向下的流动方向)来理解，即以发生器20部分地位于根据本发明的电极22的块的基座处来理解。方向Y是墨水沿此方向从喷嘴210中喷射的方向。方向X是沿此方向喷嘴210彼此对准以便允许打印头1覆盖某些打印宽度的方向打印头的宽度因此沿着此方向X。因此，根据本发明的柔性刮板的平移位移在打印头2 的清洁期间是沿着此方向进行的，如下文所解释。如图1所示，排序块22与在TL平面中部分地界定带有电极的功能部分220的斜角相符合。提供了根据本发明的清洁装置3，其用于同时清洁打印头2的轮廓，该轮廓由至少在喷嘴210处的喷嘴板21、排序块22以及槽23的回收端230来界定。图示的清洁装置3包括刮板模块30。后者由保持在两个刚性附接法兰301、302之间的弹性体部件300构成，如图2A-5所示。为了使弹性体具有满意的柔性，发明人已经发现典型的l_2mm厚度e是合适的。选择弹性体的性质，以便提供优良的对抗墨水、溶剂和墨水以及清洁液体的耐化学性。
弹性体300的轮廓与以上定义的一个打印头配合，该打印头是需要清洁的打印头 (图 1，图 2A-2C)。如图2A-2C中所示，为了在清洁期间必然地在三个表面21、220、230中的每个表面上获得弹性体300的平面支撑，该弹性体包括位于具有棱角或至少具有斜度变化的位置处的切割口或切口 3001、3002。在没有这些切口的情况下，弹性体可真正优先抵靠在面21、 220、230中的一个上，且在与其他表面接触后发生弯曲。一种替代方案可包括以若干个部分制备弹性体300。两个刚性法兰301、302中的每个的轮廓也与待清洁的表面21、220、230的轮廓配合，如图2A-2C所示。根据图2A-2C和图3中所示的替代方案，弹性体300和法兰301、302以及它们的组件的尺寸被设置成使得弹性体300相对于两个法兰301、302突出。法兰中的一个法兰302 本身相对于另一个法兰301突出。在将这三个部件组装之后，弹性体300近似地形成一个突出边缘，当沿着横向方向向其施加用于清洁的力F时，该突出边缘可呈现相对与法兰302 微开的姿势，其对应于沿着方向X的给定指向的平移位移。由于法兰301相对于法兰302 的移位，根据图2A-2C和图3中的替代方案的刮板模块30因此形成非对称模块。根据图4中所示替代方案的刮板模块包括两个法兰301、302，这两个法兰相对彼此不会发生移位刮板模块因此形成对称模块。根据图5中的替代方案的刮板模块也形成对称模块，但是没有安装任何相对于法兰301、302微开的弹性体300。在图24-5中所示的不同替代方案中，提供了清洁液体供应3000、3010、3020(墨水溶剂、蚀刻溶液等)和清洁液体的抽吸(如果清洁液体含有由弹性体300擦拭的颗粒)，这是通过与减压的空气源(未示出)连接实现的。实现了供应和抽吸，以便将清洁液体和由弹性体300擦拭的颗粒限制在TL平面中柔性刮板高度H上。在图2A-3中所示的替代方案中，仅通过法兰302并在相对于打印头的确定平移方向Xl上实现在刮板的高度H上进行供给和抽吸。通过通道3020的扇形网实现供应。为了抽吸或者称为回收废物(污物、清洁液体等)，法兰302的功能轮廓穿透有在扇3020外围处的通道3021 因此有效避免了任何液流到达打印头上。在图4中所示的替代方案中，通过两个法兰301和302并在相对于打印头的两个平移方向XI、X2上实现在刮板高度H上的供应和抽吸。在图5中所示的替代方案中，通过弹性体300(在其厚度中)实现供应，并且通过两个刚性弹性法兰301、302沿着两个平移方向实现抽吸。针对图2A-5中所示的刮板模块30的替代方案中的每个(对称或不对称模块，带有或不带有相对于法兰微开的弹性体)，清洁液体从其供应上游直至其抽吸下游的行程是图示的。在这些图中，清洁液体的行程在供应通道3000、3010、3020中用点线图示，并且在抽吸通道3011、3021中用弯曲箭头N图示，箭头表示清洁液体在与待清洁表面接触之后， (如果发生这种情况的话)含有由弹性体300擦拭的颗粒的液体的回流运动。因此在清洁周期期间，在刮板30的初始方向Xl上，弹性体300的边缘抵靠在待清洁的打印头的面上(喷嘴板21，如图3和图4的XY平面中的剖视图)。弹性体边缘300略微倾斜(在位移的影响下放倒)，并在待清洁的面21、22、230上施加机械压力。在刮板运动
12的作用下，弹性体的边缘在被清洁的表面上施加机械作用，但还施加干燥作用以清除清洁液体。该干燥效果对于低挥发性清洁液体特别地有效。在具有图3和图4的微开状态的组件中，实现了法兰的移位，因此弹性体的边缘 300呈现变形的姿势并与表面21、22和230摩擦。在此姿势中，在法兰302 (图幻或法兰 301、302(图4)中制造的通道3020、3021或3010、3011的网是开放的，且清洁液体可流通。在所有所示的替代方案中，通过连接至抽吸通道3011、3021的减压空气源实现抽吸。因此通过构造/校准有利地调整注入液体的压力和应用的减压，以防任何过多的液体流入打印头中。通过弹性体300的擦拭和通过液体的润滑和对所擦拭颗粒和运输/抽空的联合作用，实现清洁作用。换言之，液体并不需要在压力下和/或如现有技术中一样的相当大速度下注入根据本发明的液体作用与现有技术中所描述的作为流体动力的液体作用 (参见，例如US 6，250，736)不同。因此可通过在电源电路(在图中未图示)上的管线中的电磁阀和校准流量限制(或锥尖定位螺丝)来处理清洁液体供应。图5的替代方案是刮板模块30的简化该简化包括抑制清洁液体到达刮板30的刚性法兰301、302，以及由来自喷嘴板21的喷嘴210的清洁液体(例如，溶剂)的供应而将其替换。因此，当停止打印并开始清洁时，从板21的喷嘴210喷射清洁液体射流J。在这些清洁液体射流中，在刮板平移期间，通过在厚度e中制造的通道3000在弹性体300的厚度中引导某些射流J1，以便在高度H上并朝着待清洁的表面重新分配。然后通过回收槽 23将擦拭区域外的其他清洁射流J2选出。根据该替代方案的抽吸通道3021也制造于法兰 301,302的厚度中。为了限制液体的消耗量，通过电磁阀间歇地触发喷嘴210的射流喷射。在图5中，可以看出可提供略微低于柔性刮板30的液体抽吸点300A 不论如何， 被抽出的液体在刮板平移期间都会被限制在变形的刮板轮廓30附近。图7示出了根据本发明的柔性刮板30的位移装置4的实施方式。这些位移装置4 包括滑道40，部件41能够在该滑道上沿轴线X平行于喷嘴210而平移地滑动。刮板30稳固地附接至该部件41。轴线42可旋转地安装在部件41中。部件41和进而柔性刮板30的位移行程C大于喷嘴210、功能区域220和槽23的对准的最大宽度。因此，在打印操作时以及在清洁停止期间，可将柔性刮板30定位于一端(图6)。为了确保使刮板(更普遍的是与用于供应和抽吸清洁液体的装置整合的刮板模块)定位于该“静止”位置区域或“停靠”区域，可预期在该端上植入一个机械接台(abutment)或实施一个提供部件41位移的电动机的编码器的读出器。在图6中，可以看出刮板30位于静止位置中，S卩，在打印操作期间和停止清洁时在这里，由回收槽23形成最大长度。因此静止位置位于该长度L之外。还可看出刮板模块30不在槽23和用于附接打印头的板M的下面突出。用于使柔性刮板发生位移的装置进一步包括正交地附接至轴线42的偏心轮420。 通过该偏心轮420，可获得刮板的组合位移，即-沿X方向的纵向平移运动，所以可通过射流幕清扫刮板30；-前/后运动，该运动使得刮板30可摩擦或不摩擦待清洁的面。实际上，在行程的末端，依靠偏心轮(椭圆形)420沿X方向的位置而提供其自身的转动。因此，在位移行程C上，偏心轮420沿其较大长度的半轴线抵靠在其导轨43上。在行程C外侧的末端处，偏心轮420可经受90°的旋转，以便使其较短长度的短半轴线抵靠在导轨43上。在导轨43上支撑偏心轮420的这种改变(从长半轴线转换为短半轴线)具有以下效果通过绕轴线42旋转而将刮板30从其用于摩擦待清洁的表面的位置上移开。当通过相同的附接法兰302使刮板模块30与液体的供应和抽吸不对称时，位移装置被调整以给予所述刮板根据图gA的轨迹Tl。该轨迹的外形为跑道形闭环。通过前面图 7中在前所描述的装置可实现仅在平移行程的末端发生偏心轮420的旋转。对于不对称刮板模块而言，确实需要该位移轨迹Tl，源于以下原因-在给定的方向Xl上，弹性体300必须稍微放倒(即，放置弹性体的边缘以施加压力到待清洁的表面上)，且必须施加清洁作用(利用清洁液体的喷射和抽吸进行擦拭，如在前所解释)；-在相反方向X2上，刮板30应与打印头略微脱开，以便返回其开始点。这种清洁运动避免了污物在弹性体300上(在法兰301逆流的一侧上且不包括供应和抽吸通道)的积聚。图7的实施方式中，通过旋转偏心轮90°并使刮板30在^平面中位移来执行这种
清洁运动。对于对称刮板模块30而言，可有利地提供根据图8B的轨迹T2。因此，该轨迹T2 是往复运动轨迹。根据前进方向XI，抵靠表面的倾斜边缘300通过法兰302带来并抽吸液体来清洁表面。在该Xl方向上，边缘300抵靠另一法兰301，然后阻挡清洁液体供应通道 3010和抽吸通道3011。在相反方向X2上，该过程是对称的。在对称刮板模块30的情形下，也可提供位移装置，以使其跟随根据图8C的轨迹 T3，即，与回撤或靠近行程C末端处相结合的往复运动。根据需要，清洁周期可包括沿轨迹T1、T2或T3的一次或多次运动。相对于根据现有技术状态的目前已知的喷墨打印机中的清洁装置，刚刚已经描述的根据本发明的清洁装置提供了以下优点-连续射流打印头的所有功能部分均被清洁，维护能够是全自动化的用柔性刮板300和清洁液体摩擦、清洗和擦拭喷嘴板21、排序块22和回收槽23 ；-刮板模块30具有减少的侧面占地(宽度1)，这为整合在打印头中提供了灵活性。因此，刮板模块是机械组件，其厚度比打印头的厚度小且在打印操作期间，其能够以静止模式定位成接近于平移行程末端处的射流幕，而不会对打印头的整体宽度产生不利影响。打印头的所有功能部分因此保持功能性和易接近，因此不会干扰定期维护操作或在打印头上进行的可能维修操作；-有效清洁区域正好定位于柔性刮板轮廓的高度上或接近于柔性刮板轮廓，这限制清洁液体的消耗；-清洁液体被限制在有限体积内因此无需通过重力来提供液体流系统。因此可按需定位打印头；-与打印头摩擦的弹性体提供了绝对必要的机械作用，用于清除可能会粘附到待清洁的表面上的污物。适配于打印头的几何形状的弹性体轮廓允许不在同一个表面中的多个表面被同时清洁。根据代替方案，其中通过喷嘴带来清洁液体，所消耗的液体可能会更少(可能通过电磁阀间歇性触发)；-根据刮板模块的对称性(或者不是)，可容易地调整柔性刮板所跟随的轨迹因此可理想地抑制废物在刮板平移行程末端处的任何积聚；
-刮板模块30具有减少的高度(沿Y方向)，而不会对打印头下面造成任何有害的混乱；-可使用单个致动器(电动机)使刮板产生组合的平移和清洁运动。
权利要求
1.一种连续射流打印机(1)，包括打印头( 和用于在停止喷射打印液体时清洁运行的打印头的装置(3)，其中-所述打印头⑵包括 打印液体射流的发生器(20)，包括设置有用于沿着方向Y喷射打印液体的至少一个喷嘴O10)的板； 排序块(22)，用于选择性地使由所述发生器的喷嘴所发射的液体发生偏离，布置成接近于所述喷嘴板同时相对于所述喷嘴的喷射方向Y移位； 槽(23)，用于回收从所述喷嘴喷射的且不旨在用于打印的打印液体的部分，所述槽被布置成接近于所述排序块； -清洁装置( 包括 柔性材料的刮板(300)，具有与由至少所述喷嘴处的所述喷嘴板、由所述排序块以及由所述槽的回收端所界定的轮廓相配合的轮廓； 用于使所述柔性刮板发生位移的装置G、40、41、42、43)，所述位移至少沿着横切于所述打印液体喷射方向Y的方向X进行，所述柔性刮板的位移使得其变形的轮廓与由至少所述喷嘴处的所述喷嘴板、由所述排序块以及由所述槽的回收端所界定的配合轮廓相符合， 并在所述配合轮廓上进行摩擦； 用于在所述柔性刮板的轮廓的高度H上沿着所述喷射方向Y同时随其横向位移供应所述清洁液体的装置(3010、3020、3000)； 用于在所述柔性刮板的轮廓的高度上沿着所述喷射方向Y同时随其横向位移向上抽拉所述清洁液体的装置(3011、3021、300A)，如果出现这种情形的话，所述清洁液体含有由所述柔性刮板擦拭的颗粒，供应装置和抽吸装置适于将其供应与其抽吸之间的清洁液体限制在所述高度上且接近于由其横向位移造成变形的柔性刮板轮廓。
2.根据权利要求1所述的打印机(1)，其中，柔性材料的所述刮板包括弹性体部件 (300)，所述弹性体部件在其厚度上包括至少两个切口(3001、3002)，因此由所述切口界定出三个部分，每部分分别抵靠在由至少所述喷嘴(210)处的所述喷嘴板01)、由所述排序块0 以及由所述槽的回收端(230)所界定的表面上。
3.根据权利要求1所述的打印机(1)，其中，-柔性材料的所述刮板(300)被插入两个刚性法兰(301、30幻之间，其通过在横切于所述位移方向X的平面Π中突出而附接至所述法兰上，由此形成刮板模块(30)；-所述清洁液体供应装置包括至少一个制造于所述柔性刮板内和/或两个附接法兰之一内的通道(3000、3010、3020)，以便将所述清洁液体带到所述柔性刮板的高度上；-所述清洁液体抽吸装置(3011、3021、300A)包括至少一个制造于两个附接法兰之一内的通道，以便在所述柔性刮板的高度上向上抽拉所述清洁液体，如果出现这种情形的话， 所述清洁液体含有由所述柔性刮板擦拭的颗粒；所述刮板模块被布置成在所述清洁装置的清洁操作期间以及同时在所述打印头的打印操作期间，不突出于所述回收槽03)的下面； 下侧是相对于竖直向下定向的打印液体喷射方向而定义。
4.根据权利要求3所述的打印机(1)，其中，所述刮板模块沿所述横向位移方向X的总宽度1是这样的在所述打印头的打印操作期间和在停止清洁时，能够将所述刮板模块定位成面向所述排序块的非功能区域。
5.根据权利要求3所述的打印机(1)，其中，所述柔性刮板(300)被插入两个法兰 (301,302)之间，以便与两个法兰中的至少一个法兰呈现微开姿势，并且其中，所述清洁液体供应通道和抽吸通道(3010、3020)在所述微开法兰的与所述柔性刮板面对的面上开放， 所述刮板模块沿着横切于所述打印液体喷射方向Y的方向X的位移使得所述柔性刮板在其微开姿势下与所述喷嘴板、所述排序块以及所述槽的回收端摩擦，由此允许通过所述微开法兰的供应通道带来所述清洁液体，并且通过所述微开法兰的抽吸通道向上抽吸所述清洁液体，如果出现这种情形的话，所述清洁液体含有由所述柔性刮板擦拭的颗粒。
6.根据权利要求5所述的打印机(1)，其中，两个法兰中的仅一个法兰(30 布置成相对于两个法兰中的另一个法兰突出，由此在所述弹性体部件(300)与所述凸出法兰(302) 之间实现微开状态。
7.根据权利要求5或6所述的打印机(1)，其中，多个清洁液体供应通道制造于所述法兰的面上同时均勻分布在所述高度H上，而根据与由至少所述喷嘴处的所述喷嘴板、由所述排序块以及由所述槽的回收端所界定的轮廓类似的轮廓，所述抽吸通道制造于所述液体供应通道的外围。
8.根据权利要求3或4所述的打印机(1)，其中，-所述清洁液体供应装置包括所述喷嘴板、至少一个制造于所述柔性刮板的厚度中的通道(3000)，以便通过从所述喷嘴板喷射的清洁液体的一个或多个射流将所述清洁液体带到所述柔性刮板的高度上，以及；-所述清洁液体抽吸装置包括至少一个制造于两个附接法兰中的至少一个法兰(302) 的厚度中的通道(3021)，以便向上抽拉所述清洁液体，如果出现这种情形的话，所述清洁液体含有由所述柔性刮板在其高度上擦拭的颗粒。
9.根据权利要求8所述的打印机(1)，其中，所述清洁液体供应装置包括至少一个电磁阀，以便间歇地喷射所述喷嘴板的清洁液体射流。
10.根据权利要求8所述的打印机(1)，其中，所述抽吸装置包括在所述柔性刮板下面的抽吸点(300A)，所述下面是相对于竖直向下定向的所述打印液体的喷射方向而定义。
11.根据权利要求8所述的打印机(1)，其中，所述抽吸通道连接至减压空气源，在所述清洁操作期间，所述清洁液体供应压力适于空气减压，以便限制所述清洁液体，如果出现这种情形的话，所述清洁液体含有在所述柔性刮板的高度上擦拭的颗粒。
12.根据权利要求1所述的打印机(1)，其中，所述用于使所述柔性刮板发生位移的装置⑷包括部件Gl)能够在其上滑动的滑道(40)，所述柔性刮板(300)稳固地附接至所述滑动部件(41)，且所述滑道的长度使得所述刮板(C)的横向位移行程大于沿所述柔性刮板的平移方向的最大宽度(L)，所述最大宽度选自于所述喷嘴板、所述排序块和所述槽的宽度，以便在所述打印头的打印操作期间以及在停止清洁时，所述柔性刮板定位于所述滑道的端部。
13.根据权利要求1所述的打印机(1)，其中，清洁周期仅包括所述柔性刮板沿着所述横向方向的一次或多次往复运动。
14.根据权利要求1所述的打印机(1)，其中，清洁周期包括所述柔性刮板沿着所述横向方向的一次或多次往复运动和通过使所述刮板从所述喷嘴板、从所述排序块和从所述回收槽同时分隔离开的一次或多次靠近和回撤运动。
15.根据权利要求14所述的打印机(1)，其中，所述位移装置进一步适于使所述刮板在与所述平移位移正交的平面^中发生位移，以便使所述刮板从所述喷嘴板、从所述排序块和从所述回收槽同时离开。
16.根据权利要求1所述的打印机(1)，其中，所述排序块0 具有面向所述射流的平面或者与在正交于所述柔性刮板(沿X)的位移的平面(YZ)中的一个或多个斜角相符合。
17.根据权利要求1所述的打印机(1)，其中，所述排序块0 包括具有向液体的射流上施加静电作用的至少一个电极O20)的装置。
全文摘要
本发明涉及一种连续射流打印机(1)，其包括打印头(21)和在打印停止时用于清洁运行的打印头的装置(3)。根据本发明，清洁装置包括柔性材料的刮板(300)，该刮板具有与由至少在喷嘴处的喷嘴板、用于排序从喷嘴中喷射的液滴的排序块以及槽的回收端所界定的轮廓相配合的轮廓。此外，还提供了横切于射流方向的位移装置，以及在刮板高度H上或与之接近的清洁液体的供应和抽吸，因此，将清洁液体的供应和抽吸限制于所述刮板高度H上。
文档编号B41J2/165GK102196916SQ200980143048
公开日2011年9月21日 申请日期2009年10月26日 优先权日2008年10月28日
发明者布鲁诺·巴尔贝, 蒂埃里·科隆姆巴特 申请人:马肯依玛士公司