打印头维护的制作方法

文档序号:15066859发布日期:2018-07-31 22:51阅读:143来源:国知局

一些打印头(例如,喷墨打印头)包括含有打印流体(具有悬浮颗粒)的贮存器以及具有多个喷嘴的喷嘴板,所述喷嘴用于将来自所述贮存器的打印流体朝向打印基板喷射。此外,在一些大版式打印装置当中,打印头中的每个连接至打印流体罐,打印流体罐维持打印头的贮存器有打印流体供应。

一些打印流体(例如,白油墨、一些金属油墨或者磁性油墨)包括趋向于沉淀的颜料或添加剂颗粒。用于这样的打印流体的打印头在不使用时可以对其实施维护过程(例如,喷吐打印流体,装填打印流体或者使打印流体进出打印头的持续再循环),以便避免所述颗粒沉积到喷嘴上。

附图说明

在下文中将参考附图描述本公开的非限制性示例,在附图中:

图1是示出根据本文所公开的实施方式的用于打印头的维护的方法的示例的流程图;

图2是示出本文所公开的打印头的维护设备的示例的图示;

图3a和图3b分别是示出根据一些实施方式的维护设备的示例的正面透视图和背面透视图;

图4是根据一些实施方式的维护设备的示例的示意性透视图;

图5、图6和图7是示出根据本文所公开的示例的用于打印头的维护的方法的示例的流程图。

具体实施方式

本文公开了对打印头(例如,带具有趋向于沉淀的溶解或者悬浮颗粒的打印流体的打印头)的维护过程,例如,所述颗粒是为打印输出提供特殊特性的某些颜料及添加剂的颗粒。这样的打印液体的示例可以是白油墨、一些金属油墨以及磁性油墨等。

打印头可以包括含有打印流体的贮存器以及具有多个喷嘴的喷嘴板,所述喷嘴用于将来自所述贮存器的打印流体朝向打印基板喷射。可以将带有不同打印流体的多个打印头安装到打印装置中的往复式托架上,并且每个打印头可以通过管道连接至安装在打印装置的静止部分中的打印流体罐。所述罐维持打印头的贮存器有打印流体供应。

可以提供对罐中的打印流体的某种搅动,以避免打印流体颗粒的沉淀。在不使用打印头时,对打印头的维护也可以很方便,以便避免颗粒沉淀到打印头的贮存器内部,因为这种沉淀可能(例如)引起喷嘴的堵塞,和/或其可能影响打印流体性质。

在打印头将有一段时间不使用时(例如,整夜或者几天不使用时),可以为打印头提供例如分别用作流体入口和流体出口的两个端口,并使打印流体进行流入和流出打印头的持续再循环。这样将在打印头贮存器中建立减少颗粒沉淀的湍流。然而,即使借助于该再循环,在打印头贮存器中还是可能存在某种程度的沉淀,并且喷嘴仍然趋向于随着时间的推移而堵塞。

可以通过喷吐和/或装填来维修打印头,从而去除并丢弃沉淀颗粒,并用新鲜的流体代替喷嘴附近的打印流体。例如,这些维修操作可以是在利用已经受到过上文描述的再循环操作的打印头重新开始进行打印之前执行的,例如,所述再循环操作是为了恢复随着时间的推移变得堵塞的喷嘴。维修操作的强度取决于打印头已经有多长时间未被使用了,并且为了恢复已处于闲置状态的打印头以及使打印头经受为期几天的再循环可能会浪费大量的打印流体。

在重新开始打印之前,也可以将打印头从打印装置上拆下并将其手动摇晃。然而,根据所经过的时间以及喷嘴的堵塞程度,即使手动摇晃也可能无法使打印头恢复到允许优质打印的状况。此外,该手动维护操作依赖于用户的技能,并且存在不在正确时间执行该操作的风险。

如图1所示,本文公开的用于打印头维护的方法的一些示例包括在方框100中给打印头的喷嘴板加盖,并且在方框110中使被加盖的打印头根据预定旋转周期进行旋转。

所述预定旋转周期使得打印流体中的趋向于沉淀的悬浮颗粒因旋转而在打印流体内通过重力而散布,并且趋向于在贮存器内保持运动。

打印流体中的具有较高的沉淀趋向的大和/或重的颗粒更易于受所述旋转和重力的影响。因此,趋向于沉淀的颗粒可以在打印流体中保持悬浮,并且从而降低了沉淀风险以及堵塞喷嘴的风险。即使打印头几天或者几星期不使用,它们也可以保持良好状况,并且可以在不执行维修操作的情况下或者在利用比经受再循环操作时更快且更不严格的维修操作的情况下进行打印时再次使用打印头。

本文还公开了用于打印头的维护设备的实施方式,例如,如图2所示,维护设备包括控制单元10、驱动设备20和支架30,支架30具有用于将打印头附接到支架30的插口31。

在控制单元10的控制下,驱动单元20可以使支架30围绕轴a旋转,从而使附接至插口31的打印头经受预定旋转周期,例如,由图2中的箭头r所表示的。

为了方便起见,诸如驱动单元20之类的驱动单元在本文中指的是使支架30围绕轴a旋转的动力传输系统。诸如控制单元10之类的控制单元在本文中指的是包括输入设备、处理设备、存储器和输出设备的电子设备,其允许对驱动单元进行控制,以执行如本文所公开的维护操作。下文将给出驱动单元和控制单元的示例。

图3a和图3b分别示出了根据一些实施方式的维护设备的示例的正面透视图和背面透视图。

在图3a中,在一些实施方式中,所述维护设备的支架包括具有用于附接打印头(图3a中示出了一个打印头ph)的插口41的鼓状物40,插口41安装在鼓状物40内部,使得打印头保持受到保护。可以将鼓状物40安装在轴上并使其旋转,如下文所述。如图所示,鼓状物40可以是圆柱形的,但是鼓状物40也可以具有其它形状,例如棱柱形的。

打印头ph在图3a中被描绘为其喷嘴板用适当的盖帽42加盖,在这种情况下,所述盖帽42可以是在将打印头ph插入到鼓状物40中并使其附接至插口41之前装配到打印头ph的。

插口41可以通过形状匹配和/或通过压力配合来容纳打印头,并且插口可以包括一些缓冲材料,例如橡胶海绵。例如,插口41还可以包括弹簧夹(未示出),以保护打印头。

鼓状物40可以具有间隔壁43,在间隔壁43上形成管44,借此可以将鼓状物40以可旋转方式围绕轴45安装。轴45的端部附接至框架47。

图3b还示出了用于使鼓状物40旋转的驱动单元的示例性实施方式,所述驱动单元可以包括附接至框架47的电动机48以及处于主动齿轮49a和从动齿轮49b之间的齿轮传动装置49,其中主动齿轮49a被用键固定到电动机48的轴上,从动齿轮49b则借助于插入的轴承46围绕轴45安装,并且被固定至鼓状物40。在图3b中省略了框架47,以便显示齿轮传动装置49和轴承46。传动装置49可以降低电动机48的旋转速度,以向鼓状物40提供适当的旋转速度或者适当范围的旋转速度。

电动机48可以连接至可以包括处理器资源和存储器资源的控制单元50。例如,所述控制单元可以包括微处理器、如键盘的允许用户输入数据(例如,被置入到鼓状物40内的打印头的类型)的输入设备和用于存储数据(例如,施加至鼓状物40的预定旋转周期的数据)的存储器。控制单元50可以是所述维护设备的专用控制单元,或者控制单元50可以是其上安装了所述维护设备的打印装置的控制单元。

在图3b的驱动单元的实施方式中,齿轮传动装置49允许鼓状物40在两个方向上旋转,并且还允许用户手动旋转鼓状物40。驱动单元的其它实施方式也是可能的,例如,包括电动机和蜗杆驱动装置(未示出),所述蜗杆驱动装置具有不可逆的传动方向,而且不允许用户手动旋转鼓状物40。

驱动单元的一些实施方式还可以包括连接至控制单元并且被放置为检测鼓状物40的旋转的编码器(未示出)。

图4示出了根据一些实施方式的维护设备。

所述维护设备可以包括以可旋转方式围绕轴61安装的托盘60。可以将两个笔袋62作为打印头的插口安装到托盘60上。笔袋62可以类似于打印装置中采用的用于插入打印头以进行打印的那些笔袋,例如,打印装置的往复式托架上的。从图4中可以看出,每个笔袋62可以包括控制杆63,可以打开控制杆63从而将打印头ph插入,并且可以使其再次关闭,从而将打印头ph固定到适当位置。

在控制单元的控制下可以通过驱动单元驱动托盘60旋转(例如,如关于图3b所述),从而使打印头经受预定旋转周期。

在一些实施方式中,所述支架(例如,图3a、图3b以及图4的实施方式的鼓状物40或托盘60)可以包括用于使两个打印头ph同时附接至所述支架的插口。

而且,如例如图3a、图3b和图4中所示,插口可以被安放在支架中,从而将打印头附接到使得打印头的喷嘴板大体上不垂直于支架的旋转轴的位置上。例如,所述喷嘴板可以平行于支架的旋转轴,如图3a、图3b和图4中所示。

在维护设备的一些实施方式中,所述插口包括在打印头附接至所述维护设备时用于为所述打印头加盖的盖帽,使得用户不用手动对打印头加盖,而是在打印头附接至所述插口时自动加盖。这简化了用户必须执行的手动操作。

例如,在一些实施方式中,例如,在图3a和图3b所示的实施方式中,可以将盖帽(未示出)安装到鼓状物40内部,以这样的方式使得用户可以将打印头水平插入到鼓状物40中并对应插口41,并且在移动到端部时打印头将遇到倾斜表面,并在竖直方向上被引导,直到其被施加为抵靠盖帽并由此被加盖为止。弹簧夹(未示出)可以提供对打印头的额外固定。

在一些实施方式中,例如,在图4所示的实施方式中,盖帽64可以安装到笔袋下。在打印头被以垂直运动插入到笔袋62内时,其将抵靠在盖帽64上。随后,随着使控制杆63闭合以固定打印头,在打印头在笔袋中受到推动而进一步下降时,对打印头加盖。

根据上文描述的实施方式的维护设备可以附接至采用具有趋向于沉淀的颗粒的打印流体的打印装置的框架,从而在带有这样的打印流体的打印头不使用时存放这样的打印头。在这样的情况下,维护设备的驱动单元可以如上文所述,也可以与打印装置的驱动单元集成(例如,通过提供从打印装置的轴到维护设备的可旋转支架的传动装置),或者可以采取这两种方式的组合,等等。此外,可以通过打印装置的控制单元对维护设备进行控制,而不是使维护设备具有自身的微处理器、存储器等。

例如,图3a、图3b或者图4中所示的设备可以附接至打印装置的框架。

在一些实施方式中,如上文所述的维护设备也可以是独立设备,或者可以是附接至打印装置的成套维护设备。

本文所公开的打印头的维护方法的一些实施方式可以包括将打印头附接至可旋转支架,例如,图2中公开的支架30,并根据预定旋转周期使所述支架旋转。

所述方法的一些实施方式可以是通过将打印头放置在维护设备(例如,根据本文所公开的实施方式的设备)中而执行的。

根据维护方法的一些示例,可以对打印头执行几个小时或者几天,乃至几星期的预定旋转周期,所述预定旋转周期可以使打印头处于良好工作状况,而不会在此期间发生显著的颗粒沉积。测试表明如果打印头如本文所公开的一些示例中那样经受旋转,那么即使在两个月以后打印头也会具有良好的状况。

由于本文所公开的方法的实施方式可以是在没有用户介入手动摇晃或搅动打印头的情况下实施的,因此这些实施方式降低了针对打印头的不充分介入(例如,由于用户缺乏经验)所带来的风险。

此外,所述预定旋转周期可以取决于每一种打印流体和打印头的性质(例如,打印流体的密度和颗粒种类、打印头的几何结构等等),以便改进每种情况下的结果。

在所公开的方法的一些示例中,维护操作中所浪费的打印流体的量是非常小的,或者可以几乎为零。

在预见到打印装置将有一段时间不使用时(例如,周末期间)或者在个别打印头将有一段时间不使用时(因为接下来的批量作业将使用如cmyk(青色、品红、黄色和黑色)油墨的打印流体,其中的颗粒不趋向于沉积),可以将打印头从打印装置上(例如,从打印头托架上)拆卸下来,以便使其经受文中公开的方法的实施方式。

一旦从打印装置上拆下,就使打印头经受文中公开的维护操作,直到打印头被再次用于打印为止。此时,可以停止预定旋转周期,并且可以将打印头安装到打印装置中以进行打印。

所公开的维护方法和维护设备的实施方式也可以用于处于存放期间的备用或额外打印头,从而(例如)降低喷嘴变得堵塞的风险或者打印流体的性质在存放期间遭受显著退化的风险。

一些实施方式包括在将打印头附接至可旋转支架之前对打印头加盖。例如,如图5所示,所述方法可以包括:在方框500中对打印头的喷嘴板加盖,在方框510中将被加盖的打印头附接至可旋转支架,以及在方框520中使具有被加盖的打印头的支架根据预定旋转周期旋转。

所述方法的一些其它实施方式包括(例如,如图6所示):在方框600中提供包括用于打印头的盖帽的可旋转支架,在方框610中将打印头附接至支架,从而使得打印头被加盖,以及在方框620中使具有被加盖的打印头的支架根据预定旋转周期旋转。

本文所公开的方法的一些实施方式涉及使打印头围绕旋转轴旋转,所述旋转轴被定位为使得喷嘴板的取向随着所述旋转而变化,即,轴并非大体上垂直于喷嘴板。

在打印头的每次旋转过程中,喷嘴板的取向(例如,从水平到竖直,随后再次水平,但是却相对于第一位置发生了上下颠倒,等等)使得在打印流体中悬浮的遭受重力作用的颗粒随着喷嘴板改变其取向而首先从喷嘴板移开,并接下来再次朝喷嘴板移动。

在一些实施方式中,例如,在图7所示的实施方式中,一种用于维护打印头的方法包括:在方框700中对打印头的喷嘴板加盖,以及在方框710中使被加盖的打印头旋转,使得喷嘴板的取向周期性变化。

本文所使用的预定旋转周期可以被定义为一种旋转运动,其可以包括使打印头按照沿时间重复的顺序、在特定时间间隔内、在特定速度下旋转。

在一些实施方式中,预定旋转周期包括连续旋转。例如,使打印头在预定的恒定旋转速度下旋转,例如,在0.5rpm和5rpm(转数每分)之间的旋转速度。在一些示例中,所述旋转速度可以是例如大约1rpm。

在一些实施方式中,所述预定旋转周期可以包括间歇旋转和/或相反方向的交替旋转。例如,所述预定旋转周期可以包括在恒定速度下的旋转周期以及使打印头停止(即,旋转速度为零)的时间段:例如,在10秒和2分钟之间的间隔期间以恒定速度(例如,以0.5和5rpm之间的速度)旋转,并且随后在10分钟和2小时之间的间隔期间停止。在一些示例中,所述预定旋转周期可以包括使打印头旋转一角度,以改变喷嘴板的取向,例如,旋转190°,随后在一定时间间隔(例如,1分钟和60分钟之间的,例如,30分钟)期间停止,并重复这一循环,直到打印头将被再次用于打印为止。打印头停下来的位置在每次旋转之后存在变化,并且随着时间的推移颗粒在重力作用下朝着各个方向散布。

在一些实施方式中,所述预定旋转周期取决于打印流体。例如,对于白油墨打印头而言,预定旋转周期可以涉及每30分钟以1rpm的速度进行190°的旋转。对于具有较高密度的打印流体而言,例如,频率可以不同,并且所述预定旋转周期可以涉及例如每10分钟以1rpm的速度旋转190°。

尽管本文中已经公开了很多特定实施方式和示例,但是对所公开的设备和方法的其它变型和修改也是可能的。例如,并非本文所公开的所有特征都包括在所有的实施方式中,并且包括所描述的特征的其它组合的实施方式也是可能的。

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