带有液体散布网孔的喷墨维护设备的制造方法

带有液体散布网孔的喷墨维护设备的制造方法
【专利摘要】一种包括维护设备的喷墨打印设备，在维护设备中安装了网孔系统和废液接收器。液体在维护期间被施加在网孔系统的顶部上并且废液接收器接收从网孔系统的后部滴下的液体。网孔系统的特征在于包括液体散布网孔。
【专利说明】
带有液体散布网孔的喷墨维护设备
技术领域
[0001] 本发明涉及喷墨打印设备并且更具体地本发明涉及用于喷墨打印头的改进的维 护设备。
【背景技术】
[0002] 现今喷墨打印设备被用于广泛的应用中的广泛的器械中，例如传真、彩色照片打 印、工业应用等等。在这些打印系统中，可为各种各样的颜色的液体从位于喷墨打印头的液 体喷射表面上的喷嘴阵列向接收材料例如衬底喷射出。
[0003] 在喷墨打印设备中长久已知的问题是喷嘴(液体通过其向接收材料射出）由于在 喷嘴内和在打印头上液体的堵塞而封锁。这造成某些喷嘴不起作用并且导致恶化的打印质 量的有缺陷的打印。
[0004] 为了改善打印的图像的清晰度和对比度，近来的研究已经集中于所使用的液体的 改进。为了利用更黑的黑颜料以及更生动的颜色提供更快的、更多水的快速打印，已经发展 了基于色素的液体。这些基于色素的液体比初期的基于染料的液体具有更高的固体含量。 两种类型的液体快速地干燥，其允许喷墨打印机制形成高质量图像。
[0005] 小喷嘴和快速干燥液体的组合使打印头易受堵塞影响，堵塞不但来自干燥的液体 以及微小的灰尘微粒或纸纤维，而且来自在新的液体它们自己中的固体。
[0006] 已知通过各种各样的方法例如擦拭、喷出、罩住或吹送(purge)而保护和清洁打印 头以应对或改正堵塞的问题。
[0007] 也存在用于清洁喷墨打印头的其他的方法，其可包括应用如在文件EP1018430 (HEWLETT PACKARD)中的溶剂。
[0008] 这些设计用来清洁和保护喷墨打印头的特征一般地集中在安装在喷墨打印设备 内部的维护设备中，并且其中打印头能够在用于维护的位置上被移动。这样的维护设备的 一个例子能够在联合了擦拭、罩住、喷出以及吹送功能的文件US6193353 (HEWLETT PACKARD)中找到。
[0009] 在维护方法例如吹送期间相对地大量的液体通过喷墨打印头被释放到维护设备 中。该吹送出的液体能够在维护设备中保留并且然后跨越更长时期的时间干燥和形成大的 干燥的液体残渣，例如在痰盂(sp i t toon)中的干燥的液体形成的石笋。
[0010]因此通常提供了用于移除吹送出的液体和干燥的微粒的系统，但是它们不是有效 的并且不能容易地并且快速地排空接收的液体。
[0011] 由于相同的原因在维护方法例如吹送期间被释放的液雾（也被叫作液体的气溶 胶)未被容易地排空，其污染了喷墨打印设备，例如喷墨打印头的液体喷出表面，并且可导 致操作员有吸入的机会。
[0012] 清楚的是存在对于改进的维护设备的需要以提供清洁的系统，其中操作员和在喷 墨打印设备例如喷墨打印头和任何类型的传感器中包含的机构不能被液体滴落和液雾污 染。
[0013]维护单元，更具体地用于喷墨打印头的壳罩单元的一个例子在文件EP1083052 (SEIKO EPSON)中被公开，其中过滤器(在这里被叫作液体吸收构件)在图30中被公开，以在 墨水在废液接收器中被接收后过滤和吸收墨水。在此公开中不存在解决办法用于快速地排 空液体以防止污染喷墨打印设备或操作员吸入雾。
[0014] 在文件1^2011298875(1((?45!11]\^54冊）中公开了维护单元的另一例子，其中接触 构件与喷墨打印头接触并且接触构件包括流动通道，其可包括允许穿过如在[0076]中所公 开的接触构件的通路但是不涉及液体的快速的排空用于防止污染喷墨打印设备或操作员 吸入雾。喷墨打印头与维护单元的接触也是讨厌的因为它引起了对于液体喷出表面的刮 痕，其是在维护后由喷墨打印头所形成的打印质量的缺点。

【发明内容】

[0015] 为了克服上面描述的问题，利用如被权利要求1所限定的用于喷墨打印设备的维 护设备以及如被权利要求15所限定的用于喷墨打印设备的维护方法已经实现了本发明的 优选实施例。
[0016] 本发明是带有维护设备的喷墨打印设备，该维护设备包括网孔系统、废液接收器 以及可操作地用于在网孔系统的顶部上施加液体例如墨水的喷墨打印头。废液接收器布置 在跨越网孔系统而面向喷墨打印头的位置处用于在维护期间接收从网孔系统的后部滴下 的液体，废液接收器能够快速地并且有效地通过包括液体散布网孔的网孔系统排空废液。 优选地液体散布网孔是在网孔系统的底部处的用于朝向废液接收器排空废液的层。
[0017] 网孔在本发明中被考虑为任何的织物，编结的或编织的，带有开放的、纤细的或粗 糙的纹理。网孔经常被用作液体的过滤，其中液体通过网孔的开口但是一些网孔具有以下 特性，即：液体(即使它来自在喷墨打印头中的一个喷嘴)首先散开/散布在网孔上并且然后 经由开口滴下。这样的网孔在本发明中被叫作:液体散布网孔。
[0018] 发现了液体散布网孔对于快速地排空废液是非常有效的。因此喷墨打印设备的污 染以及喷墨打印设备的操作员对液雾的吸入是较少的。由于下者，液体散布网孔形成了用 于废液的理想的流动通道： -相对地统一的结构，其在没有如在现有技术水平中那样对流动通道的有限的数目限 制的情况下允许液体在孔洞区域上流动； -网孔对于使用的液体的全面的亲和力，其通常地与液体对网孔的材料的表面张力值 有关； -网孔的结构，其能够通过具有不同的网孔开口传播散布的液体。
[0019] 废液直接地散布开，并且干燥的液体在液体散布网孔上的积聚被消除。
[0020] 优选实施例通过提供在废液接收器中的液体出口排空在废液接收器中捕获的废 液以改进排空。发现了对于更优选的实施例，选择在朝向液体出口的方向上带有散布性质 的液体散布网孔改进了废液的排空并且对于最优选的实施例，构造了在出口的方向上向下 倾斜的废液接收器的底部改进了废液的排空。
[0021] 废液的排空必须是快速的。喷墨打印头的维护，例如在吹送方法中，可导致大量的 废液必须被快速地排空。因此带有液体出口的更小的废液接收器是改进。穿过液体出口的 废液的排空可通过使真空源与液体出口连接或通过构造一个或多个朝向出口的水槽也容 易地被排空。如果预见没有快速的排空，废液，例如废液，可也被固化或变干。
[0022] 发现了金属网孔结构尤其适合被用作液体散布网孔。为了避免腐蚀，使用不锈钢 编织网孔是有利的。
[0023] 能够通过在液体散布网孔中使用特别的编织结构获得此外的优点，可获得在一个 方向上相对于另一个方向带有更好的液体散布性质的液体散布网孔。液体散布网孔的这些 各向异性的液体散布特性能够通过组合的选择，线材的表面涂层或表面结构获得，但是优 选地使用不同的线材厚度以及联合的编织图案获得。
[0024] 为了避免在接收废液后来自液体散布网孔的废液的飞溅，网孔系统包括在液体散 布网孔的顶部上的耐液体多孔基底。不仅仅为了避免废液的飞溅，还发现了耐液体多孔基 底也避免液雾，其中气孔的毛细作用是重要的。重要的是多孔基底是耐液体的，否则它会失 去它的多孔性。优选地耐液体多孔基底被刚性网孔例如液体散布网孔支撑以避免耐液体多 孔基底的弯曲。
[0025] 当在液体散布网孔的顶部上的多孔基底具有下面的特征时，废液和液雾的飞溅可 被最小化： -多孔基底被填充多孔基底的总接收容量的多于90%的废液;并且 -在多孔基底上的顶层对于穿过多孔基底的废液的接收容量比在多孔基底上的底层 对于废液的液体滴下容量高10%。
[0026] 多孔基底的特性可随着时间的推移而变得不太有效，从而在一个优选实施例中， 多孔基底是可更换的。优选地通过固定系统下压到液体散布网孔上。
[0027] 发现了液雾污染和废液污染可被最小化，当多孔基底在多孔基底上的顶层处比在 多孔基底上的底面处具有更高的毛细液体流量时。在网孔系统的顶部上的废液的液体层厚 度应当是非常薄的，其给出了喷墨打印设备的更少的污染并且没有操作员对液雾的吸入。
[0028] 研究了几个耐液体多孔基底但是发现对于优选实施例包括液体可渗透编结聚酯 的多孔基底结果是最有效的。液体可渗透编结聚酯是耐液体的并且多孔性通过在编结聚酯 的纱线之间的开放结构而产生。
[0029] 根据前面的权利要求中任一项的喷墨打印设备，其中废液接收器和网孔系统附连 在用于罩住喷墨打印头的壳罩设备中。
[0030] 为了避免在非操作的时期期间废液的结块，打印头能够通过接触液体喷射表面的 密封套与污染物密封开。这也防止了液体的干燥。壳罩单元通常由在喷嘴阵列周围与液体 喷射表面接触放置的橡胶密封构成。在一个优选实施例中，废液接收器和网孔系统附连在 用于罩住喷墨打印头的壳罩设备中。优选地壳罩设备包括用于接触喷墨打印头的液体喷出 表面的密封唇。
[0031] 本发明也是通过使用包括以下方法步骤的实施例用于喷墨打印头的维护方法： -从喷墨打印头吹送出或喷出液体;并且 -通过在网孔系统中包含的液体散布系统向废液接收器散布吹送出的液体。
【附图说明】
[0032] 图1图示了作为紫外光喷墨打印机的优选的实施例的宽格式紫外光喷墨打印机 (1)，其包括带有多个紫外光喷墨打印头的可动的喷墨打印头模块(300)。紫外光照射设备 (100)附连在可动的喷墨打印头模块(300)的两侧。喷墨打印头模块移动(来回）的方向是快 速扫描方向（350)。接收器在在喷墨打印头模块(300)下面的传送带(5)上移动的方向是慢 速扫描方向（370)。在可动的喷墨打印头模块(300)的当前的位置下方，维护设备(不可见） 附连在宽格式紫外光喷墨打印机(1)上。
[0033]图2给出了在对于本发明的优选实施例中使用的液体散布网孔(HIFLO)的详细视 图。
[0034]图3图示了带有将液体(505)吹送在网孔系统上的喷墨打印头(500)的喷墨打印设 备(不可见）。网孔系统包括液体散布网孔(700)，吹送出的液体被喷射在其上。废液通过液 体散布特性主要地在水平的方向（900)上朝向在废墨接收器(600)中提供的液体出口（605) 被排空。
[0035]图4图示了带有将液体(505)吹送在网孔系统上的喷墨打印头(500)的喷墨打印设 备(不可见）。网孔系统包括液体散布网孔(700)，吹送出的液体被喷射在其上。废液通过液 体散布特性主要地在水平的方向（900)和竖向的方向（905)上朝向在废墨接收器(600)中提 供的液体出口（605)被排空。
[0036]图5图示了带有将液体(505)吹送在网孔系统上的喷墨打印头(500)的喷墨打印设 备(不可见）。网孔系统包括液体散布网孔(700)，吹送出的液体被喷射在其上。废液通过液 体散布特性主要地在水平的方向（900)上朝向在废墨接收器(600)中提供的液体出口（605) 被排空。为了更快速地排空废液，废墨接收器(600)的底部朝向液体出口（ 605)向下倾斜。 [0037]图6图示了带有将液体(505)吹送在网孔系统上的喷墨打印头(500)的喷墨打印设 备(不可见）。网孔系统包括液体散布网孔(700)，吹送出的液体被喷射在其上。废液通过液 体散布特性主要地在水平的方向（900)上朝向在废墨接收器(600)中提供的液体出口（605) 被排空。网孔系统包括在液体散布网孔(700)的顶部上被液体散布网孔(700)支撑的多孔基 底(800) 〇
[0038]图7图示了带有将液体(505)吹送在网孔系统上的喷墨打印头(500)的喷墨打印设 备(不可见）。网孔系统包括液体散布网孔(700)，吹送出的液体被喷射在其上。废液通过液 体散布特性主要地在水平的方向（900)上朝向在废墨接收器(600)中提供的液体出口（605) 被排空。网孔系统包括在液体散布网孔(700)的顶部上被液体散布网孔(700)支撑的多孔基 底(800)。通过多孔基底(800)的卷轴(805)在液体散布网孔(700)上提供了多孔基底。
[0039]图8和图9给出了在对于本发明的优选实施例中使用的液体散布网孔(SPW)的详细 视图。
【具体实施方式】 [0040] 喷墨打印设备 喷墨打印设备包括用于在衬底上打印液体例如墨水的喷墨打印头。这些是喷墨打印头 的几个类型。实施例的喷墨打印设备可包括可使用连续喷墨、压电按需喷墨、热喷墨、赫兹 连续式雾喷墨、静电按需喷墨(EIJ)、喷墨容错打印(LIFT)、磁性喷墨(MIJ)或声学喷墨打印 (AIP)技术的喷墨打印头。
[0041 ]在实施例中的喷墨打印设备的优选的打印头是所谓的阀喷射打印头。优选的阀喷 射打印头具有在45和600μπι之间的喷嘴直径。这允许15到150dpi的分辨率，其对于当不包括 质量时具有高的生产力是优选的。
[0042]在一个优选实施例中，阀喷射打印头的分辨率是15到150dpi，优选地分辨率不超 过75dpi，更优选地为了最大化的打印速度和生产力不超过50dpi。阀喷射打印头优选地喷 射1到1500纳升的小滴，其比大多数压电喷墨打印系统或热喷墨打印系统使用的喷射的皮 升小滴多得多。
[0043]将阀喷射打印头结合到打印设备中的方式对技术人员是众所周知的。例如，文件 US2012105522(MATTHEWS RESOURCES INC)公开了包括螺线管线圈和带有易受磁性影响的 柄的柱塞杆的阀喷射打印机。
[0044] 适合的商业的阀喷射打印头是来自Zimmer的chromoJET TM 200,400和800以及来 自VideoJet的Printos TM P16〇
[0045] 另一优选的喷墨打印头是贯穿流喷墨打印头，其中在液体中的微粒例如色素允许 液体自由流动穿过喷墨打印设备，尤其在喷射喷嘴处以防止在喷墨打印头中色素微粒的沉 淀。液体循环的有利的效果是： -失败的喷嘴的自动的和快速的恢复； -利用统一的温度的稳定的打印质量； -容易填充墨水； -改进生产力； -减少运行费用。
[0046] 适合的商业的贯穿流喷墨打印头是来自东芝泰格株式会社（Toshiba Tec Corporation)的CFl〇
[0047] 优选地喷墨打印设备是多行程喷墨打印设备，例如宽格式喷墨打印设备并且更优 选地具有例如页宽喷墨打印头阵列的单行程喷墨打印设备，其中喷墨打印头仅仅经过衬底 一次。页宽喷墨打印头阵列可整体地被构造。
[0048] 在多行程喷墨打印设备中，喷墨打印头通常地跨越移动的衬底在横向方向中来回 地扫描。在多行程打印方法中，叠瓦和间行方法可如通过文件EP1914668(AGFA-GEVAERT)例 示的那样使用，或打印模板方法可如通过文件US745 2046 (HEWLETT-PACKARD)例示的那样使 用。
[0049] 优选地喷墨打印设备是带有旋转的衬底输入和旋转的衬底输出的卷对卷设备并 且更优选地包括旋转的衬底输入和用于将旋转的衬底分离成片的衬底刀具的卷轴到片设 备。
[0050] 在衬底的表面上打印的图案优选地是图像。衬底的表面可已经通过标记设备例如 喷墨打印设备被标记。图案可具有无色的或彩色的颜色。为了增强图案在衬底上的粘附力， 喷墨打印设备可包括干燥系统，例如紫外光源，以为了具有更好的粘附力使在衬底上的标 记的图案干燥。最优选地带有一个或多个喷墨打印头的喷墨打印设备喷射紫外光可固化液 体以标记衬底的表面。
[0051] 在衬底上的紫外光可固化喷墨液体的散布能够此外通过部分固化或"钉固化"处 理被控制，其中液体小滴被"钉住"，也就是固定不动并且没有此外的散布出现。例如，文件 TO2004/002746 (INCA)公开了使用可固化的液体在多个行程中打印衬底的区域的喷墨打印 方法，方法包括在区域上沉积液体的第一关口；部分地固化在第一关口沉积的液体;在区域 上沉积液体的第二关口；并且在区域上完全地固化液体。
[0052]紫外光源的优选的构型是汞蒸气灯。在包含例如带电的汞的石英玻璃管内部，添 加了能量，并且汞被蒸发和被离子化。作为汽化和离子化的结果，汞原子、离子和自由电子 都具有的高能导致了许多汞原子和离子的激发态。当它们落回到它们的基态时，发射了辐 射。通过控制在灯中存在的压力，被发射的辐射的波长能够稍微精确地被控制，目标当然是 用于确保大部分被发射的辐射落到光谱的紫外部分中，并且在对于紫外光固化液体固化会 有效的波长处。另一优选的紫外光源是紫外光发射二极管。
[0053]在一个优选实施例中，喷墨打印设备是用于通过连续的分层堆积过程创造物体的 3D喷墨打印机，也被叫作附加制造。除加工应用和生产后定制之外，附加地制造的物体能够 贯穿产品生命周期被用于无论何处，从前期生产（也就是快速原型制作)到全规模生产（也 就是快速制造）。被用在这样的3D喷墨打印机中的特别的液体要求好的维护设备。
[0054]在另一优选实施例中，喷墨打印设备是被用于直接地创造平板打印板或柔版打印 原版的CTP喷墨打印机。方法也被叫作计算机直接制版(CTP)方法。CTP喷墨打印机的一个例 子在文件EP1477308(AGFA-GEVAERT)中被公开。并且CTP喷墨打印机的另一个例子在文件 EP2199066(AGFA-GRAPHICS)中被公开。
[0055] 在一个优选实施例中，从喷墨打印头分配的液体(也被叫作喷射液体)是水性墨水 并且在一个更优选的实施例中，是辐射可固化喷墨墨水，例如紫外光可固化喷墨墨水。所分 配的液体可也是溶剂墨水。
[0056] 如果喷射液体是辐射可固化喷墨墨水:它优选地包含分散剂，更优选地包含用于 使色素分散的聚合分散剂。辐射可固化喷墨墨水可也包含用于改进分散剂质量和墨水的稳 定性的分散剂增效剂。分散剂增效剂的混合物可被用于进一步改进分散剂稳定性。
[0057] 辐射可固化喷墨墨水的表面张力优选地在25° C下从20到50mN/m，更优选地在25° C 下从22到30mN/m。从适印性能的观点通过第二个福射可固化喷墨墨水优选地20mN/m或更 多，并且从浸润性的观点优选地不多于30mN/m。
[0058]为了具有好的喷射能力，辐射可固化喷墨墨水的粘性在喷射的温度下优选地小于 30mPa. s，更优选地小于15mPa. s，并且最优选地在308+1的剪切率和在10和70° C之间的喷射 温度下在1和IOmPa. s之间。
[0059] 福射可固化喷墨墨水的粘性优选地小于35mPa. s，优选地小于28mPa. s，并且最优 选地在25° C和在3〇S4的剪切率下在1和25mPa. s之间。
[0060] 辐射可固化喷墨墨水可此外也包含用于改进墨水的热稳定性的至少一种抑制剂。
[0061] 辐射可固化喷墨墨水可此外也包含用于获得在衬底上的好的散布特性的至少一 种表面活性剂。
[0062]福射可固化喷墨墨水优选地包括60到95wt%的可聚合的化合物，更优选地根据福 射可固化喷墨墨水的总重量包括70到90wt%的可聚合的化合物。
[0063]喷墨打印设备可具有几个传感器例如衬底位置传感器、边缘探测传感器、高度喷 墨打印头传感器、皱纹测量、密度测量。如果在喷墨打印设备中的传感器被液体污染，不能 保证喷墨打印设备的性能，其可对于喷墨打印设备的操作员导致危险的情形。
[0064] 关于喷墨打印设备的更多的信息在文献STEPHEN F. POND喷墨技术和产品发展策 略.美利坚合众国：托瑞平斯研究，2000.1 SBN0970086008(STEPHENF. POND. Inkjet technology and Product development strategies. United States of America: Torrey Pines Research，2000.1 SBN 0970086008)中被公开D
[0065] 维护设备 存在几个可获得喷墨打印头的脏的喷射表面的原因，脏的喷射表面影响喷射性能。那 是用于实行喷墨打印头的维护的主要原因中的一个。液体的喷射可通过将附属物或液雾收 集在喷射表面上而变脏。低速率滴可抵着喷射表面伴随空气流移动。这些空气流可由于在 喷墨打印头下面的衬底的喷射或通过而产生。被喷射的衬底的灰尘、纤维和碎片，或在环境 中的灰尘、纤维和碎片也可引起喷射表面变脏。
[0066] 即使液体例如紫外光液体或油类液体的挥发性是低的，在洁净室中操作或在打印 前清洁衬底，喷墨打印头的维护是必需的以维持性能。
[0067] 引起喷墨打印头的性能问题的其他的原因是引起局部粘性增加的液体溶剂的蒸 发、树脂的薄膜形成或可固化液体的局部的固化、当改变液体供给或改变液体空气泡进入 到喷墨打印设备的液体系统中时或在喷墨打印设备的液体系统中产生空气泡。
[0068] 在一个优选实施例中，维护设备安装在喷墨打印设备中；并且其中喷墨打印头能 够被移动直到它被安置在网孔系统上。
[0069] 下面的列表给出了用于喷墨打印头的维护方法的纵览，其通过维护设备被执行： -:在打印前和在打印期间通过使用弹性体的抹布擦净喷墨打印头的液体喷射表 面，移除液体残渣、纸尘和其他的杂质;或 -喷出：通过周期性地发射许多液体的滴穿过每个喷嘴进入到废液接收器(一般地被 叫作痰盂）中，从喷嘴中清除了堵塞。这能够被集中到不被使用达某个时间的喷嘴，但是通 常所有的喷嘴在喷出期间都被开动;或 -罩住:在非操作时期期间打印头能够通过接触液体喷射表面的密封套与污染物密封 开。这也防止了液体的干燥。壳罩设备通常由与围绕喷嘴阵列的液体喷射表面接触放置的 橡胶密封构成。罩住对于减少液体的蒸发是重要的。
[0070] -吹送:将新鲜的液体带到喷墨打印头的通道。有时当在喷嘴的外面上应用真空 时进行吹送，其被叫作真空辅助吹送。优选地吹送帮助清除和清洁喷嘴以及移除在喷墨打 印头的通道中俘获的空气。
[0071] 在一个优选实施例中，在液体喷出表面和网孔系统的顶部之间的距离在0.5mm和 4mm之间，以为了最小化液体飞派和液雾导致的污染以及液雾的吸入。
[0072]在液体喷出表面和网孔系统的顶部之间的距离可通过包含在喷墨打印设备中的 提升系统被改变，由此网孔系统可在Z方向上被升高或降下，以为了使维护设备的制造和维 修更容易。
[0073] 液体散布网孔 研究了几个网孔以具有好的液体散布特性：带有好的结果的第一种类型由HaVer& Boeker供给，其为带有平纹编织的80x700网目的编织金属过滤器织物HIFL036。网目是用于 测量编织产品例如渔网、栅栏织物、窗纱等等的细度的传统的单位，等于每英寸的股数。对 于N网孔织物，在股之间的距离是1/N英寸或25.4/N毫米。在这种情形下这意味着HIFL036是 在长度方向上带有80线材/英寸并且在横向方向上带有高至700网孔线材/英寸的编织网 孔，HIFLO也具有0.21mm的厚度。带有这种类型的液体散布是成功的并且向着在废液接收器 中的出口的导引是有利的。
[0074]带有有利的结果的第二种类型由Haver&Boeker供给，其为带有平纹编织的2/ 50x250网目的编织金属过滤器织物SPW45。
[0075] 另一类型是Haver&Boeker的编织金属过滤器织物DTW36,其也是80x700网目过滤 器织物，但是带有荷兰斜纹编织(DTW)结构，其在液体散布和对出口的导引方面提供更差的 结果。
[0076] HIFL036，SWP45和DTW36的额外的参数在表格1和表格2中示出。这些额外的参数基 于近似值。实际的渗透性性能依赖于工作条件。
[0077] 带有标签5的列是以形式DP=YxV+MxV2的用于过滤器性能的方程，其中V=以cm/sec 为单位的空气流并且DP=以mbar为单位的压力差。
[0078] 带有标签6的列是IOmm宽，IOOmm长的线材编织部分的以牛顿(N)为单位表达的拉 伸强度。通过使用轴向的加载直到达到断裂(断裂点），拉伸强度测试决定金属纤维测试样 品的机械性质例如弹性极限、屈服点、极限强度等。
[0079] 带有标签8的列是以kg/m2为单位表达的重量。
[0080] 保留微米定义了能够穿过液体散布网孔的最大的圆形颗粒的直径。
[0083] 液体散布网孔的网孔结构可通过材料的激光穿孔获得，但是在一个优选实施例 中，想得到的特性能够更容易地并且更便宜地通过编织网孔的使用获得，优选的不锈钢线 材。
[0084] 在一个优选实施例中，液体散布网孔是编织网孔。
[0085] 在一个更优选的实施例中，液体散布网孔是金属编织网孔，例如钢编织网孔;并且 在一个最优选的实施例中，液体散布网孔是不锈钢编织网孔。这些优选实施例对于维护设 备的耐久力和使用期限是有利的。
[0086] 液体散布网孔可向耐液体多孔基底给出支撑以避免耐液体多孔基底的弯曲。因此 液体散布网孔必须是刚性的例如带有钢编织网孔的液体散布网孔。
[0087] 这些编织网孔结构能够以几个方式通过变型而相异： -线材厚度，其中线材厚度能够在不同的方向上相异或甚至能够在相同的方向上交替 或改变； -线材密度，其中在给定的距离上线材的数目可为不同的； -不同的材料在相同的或交叉的方向上能够被用于不同的线材； -引起了网孔的确定的"织物"结构的特殊的编织图案。
[0088] 在一个优选实施例中，作为液体散布网孔的金属编织网孔的网孔结构是高流过滤 器编织(HIFLO)，其中与经线相比，非常薄的炜线线材在平纹编织中尽可能近地抵着彼此被 放置。
[0089] 在另一优选实施例中，作为液体散布网孔的金属编织网孔的网孔结构是单平纹荷 兰编织(SPW)，其中炜线线材是平纹编织，以在平纹编织中尽可能近地抵着彼此放置。
[0090] 作为液体散布网孔的金属编织网孔的网孔结构优选地具有矩形的孔以增强各向 异性的液体散布特性。
[0091 ]液体散布网孔，例如金属编织网孔，可被折叠用于将液体散布的方向变成另一方 向，以更有效地朝向废液接收器并且更优选地朝向废液接收器的出口引导废液。
[0092]金属编织网孔的理论的多孔性定义为空的空间体积相对总部件体积的比率，表达 为百分率。在一个优选实施例中，作为液体散布网孔的金属编织网孔的理论的多孔性大于 40%并且小于80%，并且在一个更优选的实施例中，作为液体散布网孔的金属编织网孔的理 论的多孔性大于50%并且小于70%。
[0093] 当发生跨越金属编织网孔的流动时，在输入侧和卸料侧之间存在有压力差，这依 赖于金属编织网孔结构，周围的操作条件。利用固体流量数据，压降系数G(zeta)作为用于 估计渗透性的特性值给出。
[0094] 压降系数的公式如下： 其中液体速度V以米每秒为单位，压力差Δ p以Pa为单位并且P=I. 2041kg/m3(介质空 气)。
[0095] 发现了压降系数优选地低于300并且高于40并且更优选地低于200并且高于60。 [0096]关于线材织物术语学的更多的信息能够在文献IS09044:1999"工业编织线材织 物-技术需求和测试"（ISO 9044:1999"Industrial woven wire cloth - Technical requirements and tests")中找到。
[0097]作为液体散布网孔的金属编织网孔的炜线线材和经线可相对于废液的粘性被优 化，以利用它的液体散布特性更快地排空废液和/或可被优化以在一个方向上相对于另一 方向具有更好的液体散布性质，也被叫作液体的导引。优选地液体散布的方向朝向废液接 收器的出口。
[0098] 在一个优选实施例中，液体散布网孔被预处理，以通过影响液体散布网孔的表面 张力增强液体散布特性。液体散布网孔可通过电晕处理被预处理，电晕处理是表面修改技 术。
[0099] 用于表面处理的其他的技术可被用于例如顺列（in-line)大气等离子体、火焰等 离子体和化学等离子体系统。
[0100] 液体散布网孔可利用表面活性剂例如含氟表面活性剂被预处理，其帮助废液的快 速的排空。
[0101] 液体散布网孔优选地附连在废液接收器的内表面上用于防止散布在废液接收器 外的液体。液体散布网孔可通过它的自己的回弹力抵着废液接收器的墙保持位置。或者液 体散布网孔可通过在废液接收器的内表面中穿过在液体散布网孔中的安装孔洞或孔安装 钉被钉牢。
[0102] 液体散布网孔的组合能够根据所使用的液体的类型调节。为了适应液体的可能的 类型，金属合金或塑料的各种各样的类型能够被用作液体散布网孔。
[0103] 网孔系统可包括多个液体散布网孔层用于更快地排空例如废液和/或用于向网孔 系统提供更好的各向异性的液体散布特性。
[0104] 耐液体多孔基底 在一个优选实施例中，耐液体多孔基底放在液体散布网孔的顶部上，用于避免废液的 飞溅但是更重要的用于避免液雾。与液体散布网孔喷出一起，吹送可通过同一维护设备被 执行。
[0105] 当在液体散布网孔的顶部上的多孔基底具有下面的特征时，废液的飞溅和液雾可 被最小化： -多孔基底被填充多于95%的废液;并且 -在多孔基底上的顶层对于穿过多孔基底的废液的接收容量比在多孔基底上的底层 对于废液的液体滴下容量高10%。
[0106] 耐液体多孔基底的特征可随着时间的推移而变得不太有效。因此在一个优选实施 例中，耐液体多孔基底是可更换的。喷墨打印设备可包括卷轴系统，其中在卷轴上的可弯曲 的耐液体多孔基底在液体散布网孔的顶部上被移动。如果维护设备过一会儿不再执行，则 喷墨打印设备的操作员可将新的（"新鲜的"）可弯曲的耐液体多孔基底卷在液体散布网孔 的顶部上。耐液体多孔基底的卷动可通过电马达被执行。
[0107] 在一个优选实施例中，耐液体多孔基底通过固定机构例如盖板或夹具被下压在液 体散布网孔上。
[0108] 在一个优选实施例中，耐液体多孔基底的顶层被预处理以增强耐液体多孔基底的 毛细作用。耐液体多孔基底可通过电晕处理被预处理，电晕处理是表面修改技术。
[0109] 可使用用于表面处理的其他的技术例如顺列（in-line)大气等离子体、火焰等离 子体和化学等离子体系统。
[0110] 耐液体多孔基底可利用表面活性剂例如含氟表面活性剂被预处理，其帮助废液的 快速的排空。
[0111] 耐液体多孔基底可包括在彼此的顶部上的多个耐液体多孔基底，以更快地排空例 如废液并且使液雾最小化。
[0112] 耐液体多孔基底优选地包括纤维和纱线。耐液体多孔基底在一个优选实施例中是 编织和编结聚酯织物。编织和编结聚酯可利用二氧化硅微粒被预处理，例如Sylysia350,其 是由Fuji Silysia Chemical提供的带有高多孔性和高纯度的合成的无定形的二氧化娃， 用于改进毛细作用。
[0113] 影响耐液体多孔基底的毛细流动过程的因素主要地是与织物有关的并且包括组 成的纤维化学的性质、织物构型、以及它的多孔的结构的几何性质即内纤维和内纱线孔。纱 线和织物产品参数是织物性质和毛细作用的控制因素。
[0114] 耐液体多孔基底可包括棉花，其由于它的出众的液体转移性能而知名。然而更优 选合成的纤维尤其聚酯被包含在耐液体多孔基底中。棉花和聚酯纤维具有对物理性质有大 的影响的不同的化学性质。棉花是作为长的、不规则的、扭曲的和平的管出现的自然的种子 纤维。另一方面聚酯是被生产成任何想得到的横截面和长度的合成的纤维。当聚酯能够被 控制以覆盖宽阔范围的直径和横截面形状时，对于棉花这些是成长和培养条件的结果。
[0115] 纱线线性密度(TEX)，定义为每单元长度纱线的质量或重量，是影响了多孔基底的 毛细作用的参数中的一个。
[0116] 影响毛细作用、液体渗透性和液体流动的另一参数是捻度。捻度通常被引入以锁 定细纱，以向纱线添加强度和其他的有利的品质。其通常表达为每单元长度的转数。理想的 捻度随纱线厚度而改变:纱线越薄，必须被插入以给出相同的效果的捻度的数目就越大。由 于它在纱线内部的纤维上引起的压缩水平，所以纱线捻度会改变纤维间的孔。在纱线中的 更高的捻度水平使纤维在内部更加紧凑并且从而生产更小的直径的更硬的纱线。
[0117] 混纺是纱线生产过程，通过其带有不同的特性的纤维能够被混合以生产不能通过 单独地使用一种类型的纤维获得的纱线品质。混纺的一般的原理涉及尽可能密地纤维的混 合以形成均匀的混合。纤维混合率与捻度一样也影响毛细作用、液体渗透性和液体流动。
[0118] 在一个优选实施例中，纱线线性密度、捻度和纤维混合率被优化以更有效地改变 毛细作用和穿过液体可渗透多孔基底的液体流动。
[0119] 研究了几个耐液体多孔基底，但是发现对于优选实施例包括液体可渗透编结聚酯 的多孔基底结果是最有效的，例如平的编结聚酯织物。液体可渗透编结聚酯是耐液体的并 且多孔性通过在编结聚酯的纱线之间的开放结构而产生。
[0120] 液体可渗透编结聚酯的重量优选地小于300g/m2，为了避免由于重量用于支撑可 渗透编结聚酯的复杂的构造。
[0121]下面的商业的液体可渗透编结聚酯具有最好的结果： _ 来自 Quality Media and Laminating Solutions (www.qmls.com)的没有纸衬的 3P TruColor Flag;以及 -来自A.Berger纺织品制造厂（www.bergertextil.com)的没有纸衬的G-Flag 117 FR0
[0122] 废液接收器 废液接收器是在经过网孔系统后通过维护方法例如吹送或喷出的废墨应当被接收的 地方。
[0123] 在一个优选实施例中，在废液接收器内的底部由液体排斥性材料制成。
[0124] 废液接收器的底部可在液体出口的方向上向下倾斜以排空废液。手动阀可附连在 液体出口处以清空废液接收器或可附连在永久的软管连接件上以将废液从废液接收器排 空到废料罐中。
[0125] 废液接收器的底部可包括水槽用于更容易地向液体出口排空废液。
[0126] 废液接收器可包括多个液体出口。
[0127] 通过液体出口的排空可通过真空压力进行。优选地当实行维护方法例如吹送或喷 出时进行该真空排空。
[0128] 壳罩设备 在一个优选实施例中废液接收器和网孔系统附连在用于罩住喷墨打印头的壳罩设备 中。
[0129] 重要的是喷墨打印头的液体喷出表面未被液体例如液雾或液体飞溅所污染，尤其 当液体是水性墨水或溶剂墨水时。靠近液体喷出表面被安置的液体散布网孔与在液体喷出 表面上的废液结合并且快速地排空废液到废液接收器。为了阐明发明液体喷出表面与液体 散布网孔不接触。
[0130]壳罩设备可包括： -吸入帽，其作为废墨接收器，其为壳罩设备的内部，用于接收从喷墨打印头的吹送出 的墨水； -密封唇，其用于接触喷墨打印头的液体喷射表面并且包围液体喷射表面中的喷嘴； -用于在固定器中安装壳罩设备的安装边缘； -用于从吸入帽排空墨水的液体出口； _吸入帽底部。
[0131] 液体经常连接到真空源，但是，因为壳罩通常由液体排斥性材料制成，液滴不趋向 于容易地被排空。因此在壳罩设备的吸入帽内的液体散布网孔是有利的。
[0132] 已经发现了在吸入帽底部和液体散布网孔之间的距离优选地在0和Imm之间，但是 在使用更大的底部网孔距离时，本发明也起作用。
[0133] 通过使用为了更有效地向出口孔洞排空吹送出的墨水的倾斜的底部，能够获得进 一步的改进。
[0134] 在吹送期间或在非罩住情况期间能够进行真空排空。当壳罩仅仅具有用于防止墨 水的干燥的功能时，通常地不适合应用真空，因为这会刺激溶剂的蒸发。为了防止干燥，必 须在壳罩内在"露点"处保持溶剂的局部压力，这样存在饱和的蒸发并且"潮湿的"大气是现 存的。
[0135] 另一参数是液体散布网孔相对于喷墨打印头的喷出表面的距离。这优选地是大约 1到4mm。墨水喷出表面的位置在密封唇的顶部边缘处通常地是相同的。液体喷射表面相对 于网孔的距离可根据密封唇尺寸变化，但是也根据应用于确保喷墨打印头的良好的罩住的 力而变化。这些力通过向喷墨打印头推动壳罩而产生，但是也通过向壳罩的内部应用真空 而产生。高的力可引起密封唇的相当大的变形，因此缩小了在网孔和墨水喷出表面之间的 距离。
[0136] 为了避免壳罩和密封唇的过分的磨损和撕裂，密封力应当是正好足够高，以用于 提供好的密封，仅仅导致密封唇的低的变形。
[0137] 在一个优选实施例中，壳罩设备包括安装钉，用于通过在液体散布网孔中的安装 孔洞钉牢液体散布网孔。但是能够设计在吸入帽内的用于安装液体散布网孔的其他的方 式。通过在制造壳罩自己期间进入液体散布网孔，液体散布网孔能够例如固定到弹性体的 壳罩。能够使用其他的类型的安装设备和方法，例如胶水或螺钉。
[0138] 其他的实施例 与之前的实施例有关的另一个发明是喷墨打印设备，包括 -维护设备，其包括网孔系统和废液接收器;以及 -可操作地用于在网孔系统的顶部上施加液体的喷墨打印头；以及 -布置在跨越网孔系统而面向喷墨打印头的位置处用于在维护期间接收从网孔系统 的后部滴下的液体的废液接收器；特征在于网孔系统包括液体可渗透多孔基底。优选地液 体可渗透多孔基底是耐液体的。
[0139] 发现了 -多孔基底被填充多于90%的废液;并且 -在多孔基底上的顶层对于穿过多孔基底的废液的接收容量比在多孔基底上的底层 对于废液的液滴下容量高10%。
[0140] 多孔基底的特征可能随着时间的推移而变得不太有效从而在一个优选实施例中 多孔基底是可替换的。优选地通过固定系统下压到刚性支撑件上。
[0141] 发现了当多孔基底在多孔基底上的顶层处比在多孔基底上的底面处具有更高的 毛细液体流量时，液雾污染和废液污染可被最小化。在网孔系统的顶部上的废液的液体层 厚度应当是非常薄的，其导致喷墨打印设备的更少的污染并且没有操作员对液雾的吸入。
[0142] 研究了几个耐液体多孔基底，但是发现了对于优选实施例，包括液体可渗透编结 聚酯的多孔基底结果是最有效的。液体可渗透编结聚酯是耐液体的并且多孔性由在编结聚 酯的纱线之间的开放结构产生。 ΓΠΙΛ^? 金去敕马万il丰

【主权项】
1. 一种喷墨打印设备，包括 -维护设备，其包括网孔系统和废液接收器；以及 -可操作地将液体施加在所述网孔系统的顶部上的喷墨打印头；以及 -废液接收器，其布置在跨越所述网孔系统面向所述喷墨打印头的位置处，以在维护 期间接收从所述网孔系统的后部滴下的液体;并且 -所述网孔系统包括在朝向包含在所述废液接收器中的液体出口的方向上带有快速 散布特性的液体散布网孔;并且 其中在所述喷墨打印头的液体喷出表面和所述网孔系统的顶部之间的距离是在〇.5_ 和4mm之间；并且 其中所述液体散布网孔的特征在于是带有平纹编织或荷兰斜纹编织结构的编织金属 过滤器。2. 根据上述权利要求中任一项所述的喷墨打印设备，其特征在于，所述液体散布网孔 是不锈钢编织网孔。3. 根据上述权利要求中任一项所述的喷墨打印设备，其特征在于，所述液体散布网孔 的压降系数是在40和300之间。4. 根据上述权利要求中任一项所述的喷墨打印设备，其特征在于，所述液体散布网孔 具有各向异性的液体散布特性。5. 根据上述权利要求中任一项所述的喷墨打印设备，其特征在于，所述网孔系统包括 在所述液体散布网孔的顶部上的多孔基底;并且其中所述多孔基底是耐液体的，并且其中： -所述多孔基底被填充所述多孔基底的总接收容量的多于90%的废液;并且 -在所述多孔基底上的顶层对于穿过所述多孔基底的废液的接收容量比在所述多孔 基底上的底层对于废液的液体滴下容量高10%。6. 根据权利要求4所述的喷墨打印设备，其特征在于，所述多孔基底在所述多孔基底上 的顶层处比在所述多孔基底上的底侧处具有更高的毛细液体流量。7. 根据权利要求4到5中任一项所述的喷墨打印设备，其特征在于，所述多孔基底包括 液体可渗透编结聚酯。8. 根据上述权利要求中任一项所述的喷墨打印设备，其特征在于，从水性液体或紫外 光可固化液体中选择所述液体。9. 根据上述权利要求中任一项所述的喷墨打印设备，其特征在于，在所述液体喷出表 面和所述网孔系统的顶部之间的距离是在〇. 5mm和4mm之间。10. -种用于维护喷墨打印头的方法，包括以下方法步骤： -从所述喷墨打印头吹送出或喷出液体；以及 -通过包含在网孔系统中的液体散布网孔将吹送出或喷出的液体散布到废液接收器； 并且 其中所述液体散布网孔在朝向包含在所述废液接收器中的液体出口的方向上具有快 速散布特性;并且 其中在所述喷墨打印头的液体喷出表面和所述网孔系统的顶部之间的距离是在〇.5_ 和4mm之间；并且 其中所述液体散布网孔的特征在于是带有平纹编织结构或荷兰斜纹编织结构的编织
【文档编号】B41J2/165GK106061744SQ201580012032
【公开日】2016年10月26日
【申请日】2015年2月27日 公开号201580012032.6, CN 106061744 A, CN 106061744A, CN 201580012032, CN-A-106061744, CN106061744 A, CN106061744A, CN201580012032, CN201580012032.6, PCT/2015/54153, PCT/EP/15/054153, PCT/EP/15/54153, PCT/EP/2015/054153, PCT/EP/2015/54153, PCT/EP15/054153, PCT/EP15/54153, PCT/EP15054153, PCT/EP1554153, PCT/EP2015/054153, PCT/EP2015/54153, PCT/EP2015054153, PCT/EP201554153
【发明人】L.德罗伊克, P.沃特斯
【申请人】爱克发印艺公司