包括噴嘴清潔單元的噴墨成像設備及其使用方法
2023-10-22 18:31:47 3
專利名稱：包括噴嘴清潔單元的噴墨成像設備及其使用方法
技術領域：
本發明涉及一種噴墨成像設備的噴嘴清潔單元及其使用方法。更具體地說，本發明涉及一種能夠清潔噴射墨水的噴嘴單元的噴墨成像設備及其使用方法。
背景技術：
通常，噴墨成像設備通過將墨水從往復的噴墨頭噴出而形成圖象，該噴墨頭與紙張的頂面間隔預定距離，並且在與紙張供給方向正交的紙張橫向上往復運動。噴墨頭包括噴嘴單元，該噴嘴單元上形成多個噴嘴，墨水通過該噴嘴噴出。當墨水噴射到紙張上時，諸如未噴射的墨滴、在剩餘的墨滴已經乾燥之後沉澱的固體物質、或者空氣中的細小灰塵的外來物質附著到噴嘴單元上，由此改變墨水噴射的方向並降低列印質量。為了保持良好的列印質量，存在一種對消除匯集在噴嘴單元上的外來物質的設備的需求。
近年來，已經通過採用行列印噴墨頭來試圖實現高速印表機，該行列印噴墨頭包括這樣的噴嘴單元，該噴嘴單元的長度基本上與紙張的寬度相一致，而取代在紙張橫向上往復運動的噴墨頭。在這種噴墨成像設備中，噴墨頭被固定，而僅僅紙張在移動。於是，噴墨成像設備的驅動單元變得簡單並且可以實現高速列印。在不考慮紙張橫向上的列印邊距的情況下，這種噴墨成像設備的噴嘴單元通常具有與A4尺寸的紙張相一致的大約210mm的長度。於是，存在一種對有效消除附著在長噴嘴單元上的外來物質的設備的需求。
發明內容
本發明提供了一種噴墨成像設備，該設備通過有效消除附著在噴墨頭的噴嘴單元上的外來物質，可以保持良好的列印質量。
根據本發明的一個方面，提供了一種噴墨成像設備，其包括噴墨頭，該噴墨頭包括具有多個噴嘴的噴嘴單元，墨水通過該噴嘴噴出；至少一個用於清潔噴嘴單元的擦拭器；以及用於在擦拭器可以接觸噴嘴單元的方向上彈性偏壓擦拭器的彈性元件，其中，所安裝的擦拭器可以在其縱向上傾斜。
多個擦拭器可以安裝在安裝部分上，在其橫向上彼此間隔預定距離，多個擦拭器中的每一個可以在縱向上獨立傾斜。
多個擦拭器可以安裝在安裝部分上，以在其橫向上彼此間隔預定距離，並且可以在橫向上傾斜。
擦拭器可以是彈性接觸噴嘴單元的彈性刀片。擦拭器可以是接觸噴嘴單元的旋轉輥。
噴墨頭可以是在紙張橫向上往復運動的往復噴墨頭。噴嘴單元可以具有與紙張寬度相一直的長度，且噴墨頭可以是在固定位置相紙張噴射墨水的行列印噴墨頭。
根據本發明的另一方面，提供了一種噴墨成像設備，其包括噴墨頭，該噴墨頭包括具有多個噴嘴的噴嘴單元，墨水通過該噴嘴噴出；用於清潔噴嘴單元的多個擦拭器；其上安裝多個擦拭器的安裝部分；以及用於在多個擦拭器可以接觸噴嘴單元的方向上彈性偏壓所述多個擦拭器的彈性元件，其中，安裝在安裝部分上的所述多個擦拭器可以在其橫向上傾斜。
根據本發明的另一方面，提供了一種清潔噴墨成像設備的噴嘴單元的方法，該方法包括以下步驟通過噴嘴單元噴出墨水；將多個擦拭器安裝在安裝部分上；用多個擦拭器清潔噴嘴單元；以及在所述多個擦拭器可以接觸噴嘴單元的方向上彈性偏壓所述多個擦拭器。
本發明的上述和其他特徵和優點將通過參照附圖詳細描述本發明的示例性實施例而變得清楚，圖中圖1是根據本發明一個實施例的噴墨成像設備的透視圖；圖2是圖1所示的噴墨成像設備的前視圖；圖3是在圖1的副掃描方向上取得的噴墨成像設備的橫截面圖；圖4是圖3所示的噴墨成像設備的局部橫截面圖，示出擦拭器相對於噴嘴單元傾斜；
圖5是圖3所示的噴墨成像設備的局部橫截面圖，示出擦拭器在縱向上傾斜；圖6是根據本發明另一實施例的噴墨成像設備沿著副掃描方向取得的橫截面圖；圖7是根據本發明一個實施例的噴墨成像設備的前視圖；圖8是根據本發明一個實施例的噴墨成像設備在副掃描方向上取得的橫截面圖；圖9是根據本發明的一個實施例的噴墨成像設備的前視圖；圖10是根據本發明一個實施例的噴墨成像設備的分解透視圖；圖11是根據本發明一個實施例的噴墨成像設備的透視圖；以及圖12A到13B是示出根據本發明一個實施例的行列印噴墨頭的噴嘴單元的一個示例的示意圖。
遍及附圖，應理解到相同的附圖標記指代相同的特徵、結構和元件。
具體實施例方式
現在，將參照附圖更全面地描述本發明的實施例，圖中示出本發明的示例性實施例。
圖1是根據本發明一個實施例的噴墨成像設備的透視圖。參照圖1，紙張P或其他適當的列印介質由一對輥20在副掃描方向S上供給，所述對輥20優選地彼此嚙合以轉動。噴墨頭10安裝在紙張P之上。噴墨頭10是行列印噴墨頭，包括噴嘴單元11，該噴嘴單元11在主掃描方向M上的長度與紙張P的寬度相對應。在這種結構中，在紙張P被供給的同時，噴墨頭10可以在固定的位置處向紙張P噴射墨水，以在紙張P上列印圖象。
圖12A到圖13B是示出噴嘴單元11的示例的示意圖。在圖12A中示出的噴嘴單元11是通過在主掃描方向M上排列多個傾斜的噴嘴板12而形成，每個噴嘴板具有多個對齊的噴嘴12。圖12B所示的噴嘴單元11是通過交替布置兩排噴嘴板14而形成，每個噴嘴板具有多個傾斜的噴嘴15的列。圖13A和13B所示的每個噴嘴單元11包括四派噴嘴段11-1、11-2、11-3和11-4，它們在副掃描方向S上排列。噴嘴段11-1、11-2、11-3和11-4分別可以噴射相同顏色的墨水，或可以噴射不同顏色的墨水，例如，青色、洋紅色、黃色和黑色。圖12A到13B所示的噴嘴單元11是示例性的，而本發明的範圍不局限於此。
當噴水被噴射到紙張P上時，諸如未噴射的墨滴、在未噴射的墨滴乾燥之後沉澱的固體物質、或者空氣中的細小灰塵的外來物質會匯集在噴嘴單元11上，由此改變墨水噴射的方向，並降低列印質量。為了保持良好的列印質量，需要一種消除匯集在噴嘴單元11上的外來物質的設備。
圖2是圖1所示的噴墨成像設備的前視圖，而圖3是沿著副掃描方向S截取的圖1所示的噴墨成像設備的橫截面圖。參照圖1到圖3，噴墨成像設備包括擦拭器30，該擦拭器30彈性接觸噴嘴單元11，並且在移動的同時去除噴嘴單元11上匯集的外來物質。在本實施例中，擦拭器30是彈性接觸噴嘴單元11的彈性刀片。擦拭器30安裝在安裝部分40上。安裝部分40連接到一個帶52上，這個帶52由馬達51在主掃描方向M上移動，由此安裝部分40可以在主掃描方向M上移動。如圖2所示，擦拭器30稍微重疊噴嘴單元11，使得擦拭器30的端部31可以彈性彎曲，而向噴嘴單元11施加預定量的接觸壓力。在這種結構中，安裝在沿主掃描方向M移動的安裝部分40上的擦拭器30清理噴嘴單元11，並消除匯集在噴嘴單元11上的外來物質。
根據本實施例的擦拭器30可以在其縱向L上傾斜。參照圖1、2和3，擦拭器30連接到託架70上。突起71從託架70的兩側突出。其中可以插入突起71的狹槽41形成在安裝部分40的兩側上。彈性元件60在擦拭器30可以接觸噴嘴單元11的方向上彈性偏壓擦拭器30。如圖3所示，每個狹槽41的垂直長度大於每個突起71的垂直長度。在這種結構中，擦拭器30可以在其縱向L上傾斜。
為了有效去除匯集在噴嘴單元11上的外來物質，擦拭器30應該在端部31的整個區域上以均勻的接觸壓力接觸噴嘴單元11。為此，擦拭器30與噴嘴單元11之間的重疊量應該在端部31的整個區域上一致。當擦拭器30的端部31相對於噴嘴單元11在縱向L上傾斜時，如圖4所示，擦拭器30的端部的一側31和噴嘴單元11之間的重疊量可能與擦拭器30的端部31的另一例33和噴嘴單元11之間的重疊量不同。此外，擦拭器30的端部31的一側32可能不接觸噴嘴單元11。在這種情況下，擦拭器30的端部和噴嘴單元11之間的接觸壓力在端部31的縱向L上變得不均勻，不能均勻地清潔噴嘴單元11。例如，當噴墨頭10被安裝得傾斜、端部31被製造得傾斜或者擦拭器30傾斜地連接到託架70上時，會發生擦拭器30的端部31在縱向L上相對於噴嘴單元11傾斜的這個問題。
根據本發明實施例的噴墨成像設備，擦拭器30可以在縱向L上傾斜。如圖5所示，由於擦拭器30可以在箭頭A所標識的傾斜方向上傾斜，擦拭器30的端部31的一側32稍微降低，使得擦拭器30的端部31的一側32和噴嘴單元11之間的重疊量變得等於擦拭器30的端部31的另一側33和噴嘴單元之間的重疊量。在這種結構中，擦拭器30可以根據噴嘴單元11的傾斜度沿縱向L動態傾斜，由此均勻清潔整個噴嘴單元11。
圖6是根據本發明另一實施例在副掃描方向S上取得的噴墨成像設備的橫截面圖。噴墨成像設備採用輥形擦拭器30a。擦拭器30a被可旋轉地支撐在託架70上。在這種結構中，隨著安裝部分40在主掃描方向M上移動，擦拭器30a接觸噴嘴單元11，並且在轉動的同時去除匯集在嘖嘴單元11上的外來物質。優選的是，至少擦拭器30a的接觸噴嘴單元11的部分由彈性可變形材料，如彈性橡膠或海綿，製成。圖6所示的噴墨成像設備的其他工作效果與圖1到5所示的噴墨成像設備的相同。
圖7是根據本發明其他實施例的噴墨成像設備的前視圖。參照圖7，在安裝部分40上安裝兩個擦拭器30，二者彼此在橫向W上間隔開預定距離。如果在安裝部分40上安裝兩個擦拭器30，安裝部分40一次移動可以清理噴嘴單元11兩次，由此更有效地去除匯集在噴嘴單元11上的外來物質。擦拭器30的數量不局限於兩個。這兩個擦拭器30分別安裝在兩個託架70上。兩個託架70安裝在安裝部分40上，使得兩個託架70可以在縱向L上傾斜，如圖2和3的結構所示。於是，這兩個擦拭器30中的每一個可以在縱向L上獨立傾斜。取代擦拭器30，也可以採用圖6所示的輥形擦拭器30a。
圖8是根據本發明另一實施例的噴墨成像設備在副掃描方向S上的橫截面圖。參照圖8，在託架70上形成一個圓柱形凸起部分72。在安裝部分40上形成一個圓柱形凸起部分72所插入的圓柱形凹陷部分42。在這種結構中，擦拭器30圍繞圓柱形凸起部分72和凹陷部分42樞轉，以在縱向L上傾斜預定角度。於是，可以獲得與參照圖1到5所描述的相同的工作效果。
圖9是根據本發明又一實施例的噴墨成像設備的前視圖。參照圖9，兩個擦拭器30-1和30-2安裝到託架70a上以彼此在橫向W上間隔預定距離。突起73從託架70a的兩側突出。突起73所插入的插入部分43形成在安裝部分40的兩側。突起73和插入部分43具有適當的形狀，使得託架70a可以在箭頭B所標識的方向上相對於安裝部分40樞轉。例如，突起73和插入部分43是圓柱形的。彈性元件60夾置在安裝部分40和託架70a之間，並在擦拭器30-1和30-2接觸噴嘴單元11的方向上彈性偏壓擦拭器30-1和30-2。在這種結構中，擦拭器30-1和30-2可以在橫向W上傾斜。
在製造噴墨成像設備時，擦拭器30-1和噴嘴單元11之間的重疊量可能與擦拭器30-2和噴嘴單元11之間的重疊量不同。擦拭器30-1和30-2在橫向W上布置的原因為使得安裝部分40移動一次時可以兩次清潔噴嘴單元11。然而，如果擦拭器30-1和噴嘴單元11之間的重疊量過小，擦拭器30-1不能充分清潔噴嘴單元11，使得安排兩個擦拭器30-1和30-2變得無意義。此外，在擦拭器30-2上，只有與噴嘴部分11相接觸的大部分被磨損。根據本實施例，託架70a在橫向W上傾斜，使得擦拭器30-1和噴嘴單元11之間的重疊量可以等於擦拭器30-2和噴嘴單元11之間的重疊量。從而，當安裝部分40移動一次時，噴嘴單元11可以被清潔兩次。由於擦拭器30-1和30-2幾乎均等地磨損，因此噴嘴單元可以有效地被清潔，直到擦拭器30-1和30-2需要更換為止。隨著擦拭器，30-1和30-2或在示例中的任何擦拭器的磨損，擦拭器的預定傾斜角將從其初始設定有所變化。
圖10是根據本發明另一實施例的噴墨成像設備的分解透視圖。參照圖10，擦拭器30-1和30-2安裝在託架70b上。形成在託架70b上的球形凸起部分74插入到形成在安裝部分40上的半球形凹陷部分44內。四個彈性元件60彈性支撐託架70b。在這種結構中，擦拭器30-1和30-2可以在縱向L和橫向W上主動傾斜。
在圖1到10的實施例中，擦拭器30、30a、或30-1和30-2的縱向和橫向分別與副掃描方向S和主掃描方向M重合，使得當其上安裝擦拭器30、30a、或30-1和30-2的安裝部分40在主掃描方向M上移動時，擦拭器30、30a、或30-1和30-2清潔噴嘴單元11。圖1到10所示的實施例可以應用到擦拭器30、30a、或30-1和30-2的縱向L和橫向W分別與主掃描方向M和副掃描方向S重合的情況。當其上安裝擦拭器30、30a、或30-1和30-2的安裝部分在副掃描方向S上移動時，擦拭器30、30a、或30-1和30-2清潔噴嘴單元11。在這種情況下，由於30、30a、或30-1和30-2的長度幾乎類似於主掃描方向M上噴嘴單元11的長度，因此，擦拭器30、30a、或30-1和30-2在縱向L上的動態傾斜在均勻清潔噴嘴單元11方面起到重要作用。此外，噴嘴單元11可以通過使多個擦拭器30-1和30-2在橫向W上，即在副掃描方向S上彼此間隔預定距離並且在橫向W上動態傾斜擦拭器30-1和30-2來有效地清潔。
擦拭器30、30a、或30-1和30-2可以在縱向L和/或橫向W上傾斜的結構可以應用於包括往復噴墨頭10a的噴墨成像設備中，這種往復噴墨頭10a在紙張的橫向上，即在主掃描方向M上往復運動。圖11是根據本發明再一實施例的噴墨成像設備的透視圖。參照圖11，在沿著軸10在主掃描方向M上移動的同時，噴墨頭10a將墨水噴射到紙張P上，該紙張在副掃描方向S上被供給，以便列印圖象。參照圖1到3所解釋的擦拭器30、託架70和安裝部分40安裝到服務工作站18上。通常，安裝部分40固定到服務工作站18上，而噴墨頭10a在主掃描方向M上移動，使得擦拭器30可以清潔噴嘴單元11。然而，本發明的範圍不局限於此，而是可以在噴墨頭10a到達服務工作站18並停止在預定位置處時，安裝部分40在主掃描方向M上移動，使得擦拭器30可以清潔噴嘴單元11。
在這種結構中，可以獲得參照圖1到5所解釋的相同工作效果。此外，圖6到10中所示的擦拭器30、30a、或30-1和30-2可以在縱向L和/或橫向W上傾斜的結構可以應用到圖11所示的噴墨成像設備中。此外，擦拭器30、30a、或30-1和30-2的縱向L和橫向W可以分別與主掃描方向M和副掃描方向S重合，而擦拭器30、30a、或30-1和30-2可以在其上安裝擦拭器30、30a、或30-1和30-2的安裝部分40沿著副掃描方向S移動時清潔噴嘴單元11。
如上所述，根據本發明的噴墨成像設備，通過根據噴嘴單元的傾斜度動態傾斜擦拭器，整個噴嘴單元可以被均勻地清潔。此外，通過布置多個擦拭器來有效地清潔噴嘴單元11，噴嘴單元可以被有效清潔。
雖然已經參照本發明的示例性實施例特定地圖示和描述的本發明，但是本領域技術人員可以理解到在不背離由所附權利要求限定的本發明的精髓和範圍前提下，可以在形式和細節上對本發明作出各種變化。
權利要求
1.一種噴墨成像設備，包括噴墨頭，該噴墨頭包括具有多個噴嘴的噴嘴單元，墨水通過所述噴嘴噴出；至少一個清潔噴嘴單元的擦拭器；其上安裝擦拭器的安裝部分；以及在擦拭器可以接觸噴嘴單元的方向上彈性偏壓擦拭器的彈性元件，其中，安裝在安裝部分上的擦拭器可以在其縱向上傾斜。
2.如權利要求1所述的噴墨成像設備，其中，多個擦拭器安裝在所述安裝部分上，以使之在其橫向上彼此間隔預定距離，並且多個擦拭器中的每個擦拭器可以在縱向上獨立傾斜。
3.如權利要求1所述的噴墨成像設備，其中，多個擦拭器安裝在所述安裝部分上，以使之在其橫向上彼此間隔預定距離並在橫向上傾斜。
4.如權利要求1所述的噴墨成像設備，其中，擦拭器是用於彈性接觸噴嘴單元的彈性刀片。
5.如權利要求1所述的噴墨成像設備，其中，擦拭器是用於接觸噴嘴單元的旋轉輥。
6.如權利要求1所述的噴墨成像設備，其中，噴墨頭是在紙張橫向上往復運動的往復噴墨頭。
7.如權利要求1所述的噴墨成像設備，其中，噴嘴單元的長度與紙張的寬度相一致，並且噴墨頭是在固定位置處向紙張噴射墨水的行列印噴墨頭。
8.一種噴墨成像設備，包括噴墨頭，該噴墨頭包括具有多個噴嘴的噴嘴單元，墨水通過該噴嘴噴出；用於清潔噴嘴單元的多個擦拭器；其上安裝多個擦拭器的安裝部分；以及用於在多個擦拭器可以接觸噴嘴單元的方向上彈性偏壓所述多個擦拭器的彈性元件，其中，安裝在安裝部分上的所述多個擦拭器可以在其橫向上傾斜。
9.如權利要求8所述的噴墨成像設備，其中，所述多個擦拭器是彈性接觸噴嘴單元的彈性刀片。
10.如權利要求8所述的噴墨成像設備，其中，所述多個擦拭器是接觸噴嘴單元的旋轉輥。
11.如權利要求8所述的噴墨成像設備，其中，噴墨頭是在紙張橫向上往復運動的往復噴墨頭。
12.如權利要求8所述的噴墨成像設備，其中，噴嘴單元的長度與紙張的寬度相一致，並且噴墨頭是在固定位置處向紙張噴射墨水的行列印噴墨頭。
13.一種清潔成像設備的噴墨頭的方法，包括如下步驟通過噴嘴單元噴出墨水；將多個擦拭器安裝在安裝部分上；用多個擦拭器清潔噴嘴單元；以及在所述多個擦拭器可以接觸噴嘴單元的方向上彈性偏壓所述多個擦拭器。
14.如權利要求13所述的方法，其中，多個擦拭器是接觸噴嘴單元的旋轉輥。
15.如權利要求13所述的方法，其中，噴嘴單元的長度與紙張的寬度相一致。
16.如權利要求13所述的方法，其中，彈性偏壓多個擦拭器的步驟還包括如下步驟將噴嘴單元與所述多個擦拭器彈性接觸，其中，所述多個擦拭器是彈性刀片。
全文摘要
本發明公開了一種噴墨成像設備及其方法。該噴墨成像設備包括噴墨頭，該噴墨頭包括具有多個噴嘴的噴嘴單元，墨水通過所述噴嘴噴出；至少一個清潔噴嘴單元的擦拭器；其上安裝擦拭器的安裝部分；以及在擦拭器可以接觸噴嘴單元的方向上彈性偏壓擦拭器的彈性元件，其中，安裝在安裝部分上的擦拭器可以在其縱向上傾斜。
文檔編號B41J2/135GK1772489SQ200510118
公開日2006年5月17日 申請日期2005年10月31日 優先權日2004年11月9日
發明者姜承旭 申請人:三星電子株式會社