印表機列印頭的清理裝置的製作方法

2023-12-12 13:33:37

專利名稱：印表機列印頭的清理裝置的製作方法
技術領域：
本發明涉及用於清理印表機尤其是但不限於熱熔印表機列印頭的裝置。 本發明還涉及一種使上述清理裝置的刮削器與印表機之列印頭相接觸和相分離
以便清理列印頭的裝置。
背景技術：
已知有各種清理印表機列印頭的裝置。如果，例如，列印頭被幹的熱熔墨汁或汙物 阻塞，或列印頭之表面上噴頭周圍積集了墨汁或灰塵，或在噴頭內形成了氣泡，那麼，列印 頭就必需進行清理。要清理列印頭時，可採用例如固定在位於列印紙通道附近的清理裝置 內的刷子，通過上述清理裝置可移動一種帶有列印頭的滑架。上述的刷子安裝在列印頭移 動路徑的下方，列印頭則移過刷子。 還有另一種用於熱熔印表機的具有一長排噴頭的打字頭的清理裝置，上述的一排 噴頭設置成垂直於列印頭的移動方向。要刷洗列印頭時，使用加熱過的刷子，以便在刷子與 列印頭相接觸時使列印頭上的墨汁保持液態從而可將墨汁刷去。刷子沿上述噴頭排列的縱 向也就是平行於列印頭移動的方向沿著並移過列印頭。上述的刷子安置在加熱的鋁容器內 而進行加熱。 已知的清理裝置的缺點是列印頭要較頻繁地清理，而使列印頭磨損較大，由於打 印頭價格昂貴，故視為缺點。另一個缺點是清理裝置的刷子也磨損較大。由於列印頭和/ 或刷子磨損快，印表機的維修工作量也增大。

發明內容
本發明的目的是提出在這方面的改進。 本發明還涉及一種用於清理印表機之列印頭的噴頭的清理裝置，它具有一個用於 列印頭的刮削裝置和一個用於驅動移動機構的控制器，上述移動機構使上述刮削裝置在打 印頭的清理它的路徑內的工作位置與列印頭的上述路徑之外的非工作位置之間移動，其 中，上述移動機構具有一個與刮削裝置相接的雙金屬盤和一個加熱雙金屬盤的加熱器，通 過加熱雙金屬盤使其發生變形而使刮削裝置從非工作位置轉變到工作位置。若與具有例如 馬達或凸輪機構的移動機構相比較，本發明裝置結構簡單，所需的維修工作量小，且安全可罪。 為此，本發明提供一種用於清理印表機列印頭的噴頭的裝置，它具有刮削裝置； 一個用於顯示哪些噴頭需要清理的顯示器；和一個與上述顯示器相連接用於驅動列印頭和 /或刮削裝置以便清理列印頭的噴頭需要清理的區段的控制器。在清理工作中，實際上僅僅 清理列印頭的噴頭需要清理的那些區段或那一個區段，而其他的區段則不與刮削裝置相接觸，故無論列印頭還是刮削器的磨損都可減小。上述顯示器可以例如包括可記錄噴頭管道
內壓力波的壓電元件，另外，上述顯示器也可包括光學傳感器例如有線傳感器。 在一個實施例中，上述的刮削裝置細分成數個相鄰的獨立的刮削組，每個獨立的
刮削組包括獨立的移動機構以便清理列印頭的噴頭需要清理的相應區段，其中，獨立的移 動機構可由控制器單獨驅動。如果在清理作業過程中列印頭有一個已知的固定位置，那就 可方便地控制移動機構，這就較為簡便了。按照本發明，僅僅需要驅動那些要求對列印頭的 相應區段進行清理的(獨立的)移動機構以及僅僅那些也需要清理的列印頭。最後，上述 措施的作用是在墨汁溢流時只消耗最少量的墨汁。 在一個優選實施例中，上述獨立的移動機構安置成可在列印頭的清理其相應區段
的移動路徑內的工作位置與列印頭的上述路徑之外的非工作位置之間移動。藉助於相關的 移動機構驅動一個或多個相應的刮削器使之移動至工作位置便可方便地清理列印頭的上 述的一個或多個區段。然後，沿一條已知的軌道並沿工作位置上的刮削器移動列印頭，便使 相應的區段刮削乾淨。而此時處於非工作位置上的刮削器則不與上述列印頭相接觸。 上述的非工作位置最好是位於列印頭的移動平面之外的位置。 最好，刮削器的垂直於噴口所處平面的移動方向尤其是大致垂直的，刮削器也可 沿一個固定的列印頭移動。 獨立的刮削器最好由裝有刷子的獨立的夾持器構成。上述刷子由一個或多個彈性 材料片製成。 在一個實施例中，印表機是熱熔印表機，獨立的夾持器可由控制器驅動加熱器而 單獨地加熱。然後只加熱其刷子必須進行清理作業的那一個或那一些夾持器，從而使夾持 器所夾持的刷子也通過與上述夾持器之間的熱傳導而被加熱，以便使熱熔印表機墨汁在刮 削器沿列印頭刮削時保持其液態，這就可將墨汁除去。上述這種選擇加熱一個或幾個夾持 器的措施可節約能源。 上述加熱器最好可將夾持器加熱到墨汁熔化的溫度，最好為125t:左右。
上述的夾持器最好用金屬製成，最好用鋁製成。 在一個優選實施例中，與獨立的刮削器相連接的獨立的移動機構包括獨立的雙金
屬片，這種獨立的雙金屬片受到加熱後會發生變形，因此，通過正確設計其尺寸和選擇其材
料並將其加熱到規定的溫度，雙金屬片便發生所需要的變形，從而使與它相連接的刮削器
發生移動。所以，本發明的裝置結構簡單、所需的維修工作量很小，並且安全可靠。 上述加熱器最好成為移動機構的一部分，這樣，通過加熱獨立的夾持器並通過各
夾持器與相應的雙金屬件之間的熱傳導，使雙金屬片發生變形。這樣，上述加熱器具有兩個
作用除了通過加熱相應夾持器而獨立加熱刷子外，還加熱相應的雙金屬片，以便使與之相
連接的夾持器發生所要求的移動。這就進一步簡化了本發明裝置的結構。 上述的獨立的雙金屬片最好是一種中空的盤狀層壓件。該雙金屬盤加熱到規定溫
度時，將發生翻折變形，即從凸出形狀變成凹入形狀，或者相反。由於發生這種翻折變形，便
使刮削器在非工作位置與工作位置之間移動。當雙金屬盤冷卻時，便發生翻折回去的變形，
從而發生刮削器在工作位置與非工作位置之間的移動。 每個獨立的雙金屬盤最好與兩個或多個其本身鉸接固定在支架上的支承臂剛性 連接。由於該支承臂在獨立的雙金屬盤上的剛性連接部位上將採取與獨立雙金屬盤相同的形狀，故在翻折變形時支承臂的取向也將隨雙金屬盤的形狀的變化而變化。雙金屬盤發生 翻折變形時，支承臂也隨之一起變形。結果，在雙金屬盤和支承臂一起發生翻折變形時，刮 削器的跨接距離也會增大，從而形成在工作位置與非工作位置之間的足夠大的中間距離。
在一個優選實施例中，印表機是一種熱熔印表機，其中的加熱器也可用於加熱刮 削裝置。這樣，其加熱器具有兩種功能除了加熱雙金屬盤外，還加熱刮削裝置，從而在沿打 印頭刮削時，可使熱熔列印墨汁保持液態以便將它刮去。 刮削裝置最好包括一個裝有至少一個刷子的夾持器，該夾持器用金屬製成，最好 用鋁製成。 上述加熱器可將夾持器加熱至墨汁熔化的溫度，最好為125t:左右。 上述清理裝置最好也具有檢測哪些噴頭或噴頭組需要清理的裝置，其中，控制器
可驅動與上述檢測裝置相關聯的移動機構，以使清理裝置進入清理由上述檢測裝置選定的
幾個噴頭或噴頭組的工作位置。 本發明還涉及一種具有上面所述的一個或多個特徵的清理裝置的印表機。


下面將參看附圖結合實例來說明本發明清理裝置的示範性的實施例。 圖1A 1E是用於選擇性清理熱熔印表機之列印頭的噴頭的清理裝置和進行選擇
性清理步驟的典型實施例的透視圖； 圖2A和2B是更詳細和更完整地示出圖1A 1E的清理裝置中所用的獨立的刮削 器分別處於退回(未加熱)狀態和工作(加熱)狀態的透視圖； 圖3是帶有用於非選擇性清理熱熔印表機之列印頭的噴頭的刮削器的清理裝置 的透視圖，其中，上述的刮削器可通過雙金屬件式移動機構而在非工作位置與工作位置之 間移動。
具體實施例方式
圖1A示出的作為熱熔印表機的組成部分的裝置中，具有一個帶有噴頭3的列印頭 1，多個分別帶有彈性材料刷子42a g的刮削器40a g，和一個與上述列印頭1和刮削器 40a g工作連接的控制器80。該圖示出了所述裝置處於開始工作狀態。列印頭l(虛擬 地)細分為不同的可選擇地清理的區段2a g，每個部區段2a g具有許多噴頭3，為了 清晰起見，對每個區段2a g僅示出幾個按大比例放大的噴頭3，區段2f具有一些被堵塞 的噴頭4，區段2c具有多個在其周圍積聚有汙物6的噴頭5，上述的噴頭4和5是需要清理 的噴頭。 列印頭1還具有用於顯示那些噴頭3需要清理的顯示器(圖1A E中未示出)， 該顯示器具有例如可記錄噴頭3管道內的壓力波的壓電元件。上述顯示器通過連接導線81 與控制器80工作連接，以便對控制器80傳遞有關列印頭1中需要清理的噴頭的信息，在本 實施例中因而是噴頭4和5的信息。 列印頭1具有一個移動平面7，在圖1A所示的開始位置上，該平面7的延伸使刷 子42a g與打字頭1之間不可能發生工作接觸。在平面7上移動時，打字頭1移過刷子 42a g而不與之接觸。為了在平面7上移動，打字頭1具有作動和導引機構(未示出)。打字頭1的作動機構由控制器80控制。 刮削器40a g(圖1A E僅示出其上表面)分別具有夾緊相應刷子42a 42g 的金屬(鋁)夾持器41a 41g，每個刮削器40a 40g分別由控制器80控制，使垂直於 列印頭1的移動平面7移動從非工作位置移至工作位置，而反之亦然。在非工作位置上，當 打字頭1在移動平面7上移動時，相關的刷子42a g與打字頭1不可能接觸，相關的刷子 42a g處於打字頭1上方一定距離處。在工作位置上，當打字頭1在移動平面7上移動 時，相關的刷子42a g與打字頭1之間可以接觸。那麼，相關的刷子42a g可以沿有關 區段2a g刮削以便進行清理。 為了進行清理作業，每個夾持器41a g具有一個相應的由控制器80獨立控制的 加熱元件(見圖2)，因此，通過上述加熱元件以及相應的夾持器41a g與相應刷子42a g之間的熱傳導，每個加熱元件便可加熱相應的刷子42a g。當刷子42a g達到足夠高 的溫度時，便可使有關區段2a g上的墨汁在工作位置和與有關區段2a g相接觸時保 持液態，以便從打字頭1上除去。熱熔印表機用的墨汁在IO(TC左右將保持液態，通過加熱 器可使夾持器41a g加熱至約125°C 。 在圖1A所示的起始位置上，刮削器40a g中沒有一個被控制器80驅動至工作位 置，所有的刷子42a g都處於非工作位置，顯示器通過連接導線81向控制器80顯示(如 箭頭85所示)噴頭4、5需要清理。 圖IB示出清理過程的第二步驟控制器80通過連接導線82驅動相應的刮削器 40c和40f (如箭頭86所示)，結果，刮削器40c和40f從非工作位置移至工作位置，並通過 其相應的加熱元件加熱夾持器41c和41f ，由於熱傳導，也使刷子42c和42f受到加熱，至 此，刮削器40c和40f已準備好進行清理作業，此時列印頭1沿移動平面7相對移動到刮削 器40上方。 圖1C示出列印頭1如何受其作動機構中的控制器80的驅動而沿方向A在刮削器 40a 40g上方移動。刷子42c處於與區段2c清理接觸狀態以便去除噴頭與周圍的汙物 6，而刷子42f則處於與區段2f清理接觸的狀態以便將噴頭4刮削乾淨。在刮削器40a g 上方的移動是沿列印頭1的整個寬度或基本上整個寬度上進行，故區段2c和2f沿其整個 表面(或基本上整個表面)被刮削乾淨。 圖1D示出完成了圖1C所示的清理後的情況。噴頭4已清理乾淨，噴頭5周圍的汙 物6已去除。控制器80對刮削器40c和40f的驅動已停止。結果，刮削器40c和40f返回 到其非工作位置，對夾持器41c和41f的加熱也已停止。打字頭1可能處於刮削器40a g的另一側，而不是圖1A和IB所示的這一側。 圖IE最終示出打字頭1受傳動機構中的控制器80的驅動從圖ID所示狀態移回 至圖IA所示的起始位置的情況。 採用上述的清理裝置和清理方法，無論是打字頭1的磨損和刷子42a 42g的磨 損都限制在最小程度。 圖2A和2B更詳細地更完整地示出由圖1A IE部分地示出的獨立的刮削器40。 該刮削器40具有一個刷子42、一個夾持器41、一個與可由控制器80驅動的電源相連接的 加熱元件43、和一個與兩個帶有相應端部47、48的杆件45、46剛性連接的雙金屬(層壓的) 盤44，上述端部47、48可繞固定在立柱11上的銷軸IO而鉸接，上述立柱11牢牢固定在印表機的基座12上，所以刮削器40獨立且鉸接地固定在印表機機架上。夾持器41由兩部分 50和51組成，這兩個部分50和51通過螺釘52擰緊在一起而夾緊刷子42、加熱元件43可 通過熱傳導加熱夾持器41、刷子42和雙金屬盤44，關於加熱刷子42的作用上面已結合圖 1討論過。 如圖2B所示，當加熱元件43將雙金屬盤44加熱到規定的溫度時，雙金屬盤44便 發生翻折變形。由於杆件45、46與雙金屬盤44剛性連接，故雙金屬盤44發生翻折變形時， 它們將隨盤44的取向而動作，也發生翻折，由於它們的端部47、48在軸銷IO上局部地鉸接 在印表機機架上，故容易發生上述翻折。雙金屬盤44和與之相連接的杆件45、46的接頭髮 生翻折的結果是刮削器40從非工作位置移動到工作位置，當圖2B所示的裝置冷卻時，雙金 屬盤44和杆件45， 46將發生翻回變形，從而使刮削器40從工作位置返回到圖2A所示的非 工作位置。為此，只要斷開加熱元件43的電源便可以了。 上述加熱元件43是由圖1A E所示的控制器80單獨驅動每個刮削器40的作動 件，起動加熱元件43後，既可按要求加熱刷子42，又可按要求使刮削器40從非工作位置移 動到工作位置。因此就不必要設置用於移動刮削器40的帶有傳動齒輪或類似機構的馬達。 採用雙金屬盤44是可靠的，工作上是安全的，並且所需的維修工作量極少。
圖3示出一種用刮削器60非選擇地清理熱熔印表機的列印頭90之噴頭93的裝 置，其中的刮削器60通過雙金屬盤64的作動可在非工作位置與工作位置之間移動。圖3 示出刮削器60處於工作狀態，當刷子62移動到打字頭90的上方時，便與打字頭90的噴頭 表面相接觸，在圖3所示的位置上，刮削器60處於通過打字頭90的上端的狀態。上述刮削 器60僅僅是清理裝置的刮削器，並與控制器100相連接。打字頭90的作動機構(未示出) 也與控制器IOO相連接。該圖中，為了清晰起見，也僅僅高度放大地示出打字頭90的幾個 噴頭93。刮削器60的結構和工作原理與結合圖2A和2B示出的和說明的刮削器是一樣的， 只是在本實施例中不是選擇性地清理的打字頭某些區段。刮削器60沿縱長方向B刮削打 字頭90，便可在一次作業中清理打字頭90的所有噴頭表面。應當明白，上述的打字頭和刮 削器的移動是彼此相對移動。
權利要求
一種用於清理印表機之列印頭的噴頭的清理裝置，包括列印頭的刮削裝置、一個用於驅動移動機構以便使上述刮削裝置在列印頭的清理它的路徑內的工作位置與列印頭的上述路徑之外的非工作位置之間移動的控制器，其中，上述的移動機構包括與刮削器相連接的雙金屬件和加熱該雙金屬件的加熱器。
2. 根據權利要求l的清理裝置，其特徵在於，上述的印表機是熱熔印表機，其中的加熱 器也可用於加熱刮削裝置。
3. 根據權利要求l的清理裝置，其特徵在於，上述刮削裝置包括一個裝有至少一個刷 子的夾持器。
4. 根據權利要求3的清理裝置，其特徵在於，上述夾持器由金屬製成。
5. 根據權利要求4的清理裝置，其特徵在於，上述夾持器由鋁製成。
6. 根據權利要求5的清理裝置，其特徵在於，上述加熱器可將夾持器加熱到墨汁的熔 化溫度。
7. 根據權利要求l的清理裝置，其特徵在於，設有用以檢測哪些噴頭或噴頭組需要清 理的檢測裝置，其中，上述控制器適於驅動與上述檢測裝置相關的移動機構，以便使清理裝 置進入由上述檢測裝置所選定的一些噴頭或噴頭組的工作位置。
8. —種設有根據權利要求1的清理裝置的印表機。
全文摘要
一種用於清理印表機之列印頭的噴頭的裝置，包括刮削裝置、一個用於驅動移動機構以便使上述刮削裝置在列印頭的清理它的路徑內的工作位置與列印頭的上述路徑之外的非工作位置之間移動的控制器，其中，上述的移動機構包括與刮削器相連接的雙金屬件和加熱該雙金屬件的加熱器。
文檔編號B41J2/175GK101786378SQ201010143
公開日2010年7月28日 申請日期2004年2月5日 優先權日2003年2月5日
發明者A·J·J·范格爾文 申請人:奧西-技術有限公司