專利名稱：用于噴墨打印機的噴嘴清理裝置的制作方法
技術領域：
本發(fā)明涉及一種用于具有多個油墨儲槽的噴墨打印機的噴嘴清理裝置，清理裝置包括壓力源和有選擇地將壓力源連接到油墨儲槽上的閥機構。
背景技術：
噴墨打印機具有多個打印頭，例如在多色打印機中至少一個打印頭對應于每種顏色。每個打印頭包括油墨液滴通過其中噴射在記錄介質上的噴嘴陣列和經由各自油墨通道與每個噴嘴陣列的噴嘴連通的油墨儲槽。在每個油墨通道內或附近，設置例如壓電致動器的致動器，該致動器可被激勵以便在油墨通道中的液體油墨內產生壓力波，使得油墨液滴從相關噴嘴排出。
在某些公知的噴墨打印系統(tǒng)中，油墨儲槽保持在略微次大氣壓下，以便防止油墨從噴嘴泄漏。
由于小噴嘴趨于被雜質堵塞，需要定時清理噴嘴。這通過運動打印頭到清理站并接著在油墨儲槽上施加正壓力以便用來自油墨儲槽的油墨洗刷噴嘴來實現(xiàn)。清理站包括面向打印頭的噴嘴以便收集在洗刷步驟中流出噴嘴的油墨的溝槽，并還可包括從打印頭的噴嘴表面上去除殘留油墨和灰塵的擦拭器。這種清理或洗刷過程的另一目的在于去除進入油墨通道的氣泡，該氣泡可對于噴嘴的噴射性能造成不利影響。
為了限制壓力源的所需能量以及清理站的尺寸，最好是打印頭不同時清理，而可以在連接到該特定油墨儲槽的噴嘴位于面向清理站的油墨收集系統(tǒng)的位置時通過一次只對一個油墨儲槽施加壓力來單獨清理。這還具有的優(yōu)點是通過只對實際上需要清理處理的一個或多個打印頭進行清理處理可以減小浪費的油墨數(shù)量。但是，需要閥機構將壓力源有選擇地連接到正被清理的打印頭的油墨儲槽上。特別是由于考慮到涉及小的壓力差應該采用直接驅動類型的閥，這種閥機構整體增加了系統(tǒng)的復雜性和成本。
US-A-6 095 633披露一種所述類型的清理裝置，其中對于每個油墨儲槽設置單獨的閥，以便可控制地將其連接到公共壓力源上。
US-A-4 870 431披露一種用于具有轉動打印頭的熱融噴墨打印機的清理裝置，其中噴嘴布置在外周上以便在圍繞打印頭卷繞的記錄紙片材上進行打印。這里，打印頭的內部細分成多個油墨儲槽，每個儲槽具有圓形扇形的截面形狀。每個儲槽在其頂部表面具有供應開口，使得油墨的固體小球落入其中融化油墨的油墨儲槽內。通過轉動打印頭，每個儲槽開口可到達與空氣供應系統(tǒng)對準并密封連接的位置。當打印頭鎖定在此位置上時，壓力空氣供應到油墨儲槽內以便洗刷連接其上的噴嘴。打印頭的其他頂部表面通過固定蓋覆蓋以便閉合不位于清理位置上的油墨儲槽的開口。

發(fā)明內容
本發(fā)明的目的在于提供一種權利要求1前序部分所述類型的噴嘴清理裝置，其中閥機構具有簡單的構造并可以低成本制造和組裝。
按照本發(fā)明，噴嘴清理裝置的特征在于閥機構包括具有帶有多個出口的壁的閥殼體，每個出口連接到油墨儲槽之一上，以及可在閥殼體內運動并在其中限定第一壓力腔室以及具有連接到壓力源并通過密封件圍繞的入口的活塞，密封件和閥殼體的所述壁一起限定適用于通過活塞的運動與出口中所選擇的一個出口連通的第二壓力腔室。
油墨儲槽可恒定地連接到閥殼體的各自出口上，并且可通過運動活塞到密封件圍繞連接有特定油墨儲槽的出口的位置來有選擇地施加適用于洗刷連接到單獨油墨儲槽上的噴嘴的壓力。密封件由此將該出口與第一壓力腔室脫開并將在只包括一個出口的閥殼體的壁區(qū)域上限定經由活塞入口連接到壓力源上的第二壓力腔室。
因此對于打印頭和清理站的配置以及打印頭如何運動進入并離開清理站的方式來說，本發(fā)明的裝置適用于多種噴墨打印機，并允許高度的設計選擇。閥機構可具有帶有唯一一個可運動構件(即活塞)的緊湊和簡單的構造。
第一壓力腔室可保持在大氣壓力下并將只具有防止外界物質通過出口進入油墨儲槽的功能。但是，本發(fā)明特別的優(yōu)點在于第一壓力腔室可用來徑向控制不被清理的油墨儲槽內部的壓力。因此，除非將要清理特定打印頭的噴嘴，例如單個壓力控制裝置足以將所有打印頭的油墨儲槽保持在略微此大氣壓下，以便防止油墨從噴嘴泄漏。
在清理過程中，活塞可穩(wěn)定運動，使得密封件隨后通過閥殼體壁內的出口之上，使得預定長度的壓力脈沖連續(xù)施加在單個油墨儲槽上。
本發(fā)明其他變型和任選的特征表示在所附權利要求中。
在特別優(yōu)選的實施例中，在閥殼體內活塞的運動可以和打印頭相對于清理站的運動相關，使得將在適當?shù)臅r刻上施加壓力脈沖，即當打印頭位于正確的清理位置時?；钊倪\動和打印頭的運動相結合可通過例如齒輪、齒條和小齒輪以及類似物的機械裝置來實現(xiàn)。
閥殼體內活塞的運動可以是線性移位、轉動以及兩者的組合。
在特別優(yōu)選的實施例中，活塞相對于清理站在平行于載有打印頭的滑架的運動的方向上線性運動。接著簡單地通過朝著一個端部位置彈性偏置活塞并在滑架和清理站之間采用相對運動以便推動活塞抵抗偏置力通過閥殼體來實現(xiàn)機械連接。為此，閥機構可安裝在載有打印頭的滑架上，使得當滑架到達清理站時活塞或活塞桿的一個端部接合固定止擋。作為選擇，閥機構可相對于清理站固定安裝，并且滑架上的鄰靠件可用來啟動活塞。


現(xiàn)在將結合

本發(fā)明的優(yōu)選實施例，附圖中圖1是即將在清理操作開始之前的狀態(tài)下本發(fā)明清理裝置的示意圖；圖2是與圖1類似但是單個打印頭進行清理的狀態(tài)的示意圖；以及圖3是通過本發(fā)明裝置的閥機構的示意縱向截面圖。
具體實施例方式
如圖1所示，適用于本發(fā)明的噴墨打印機包括可沿著導軌12線性運動以便掃描記錄紙張片材的滑架10。附圖只表示記錄紙張區(qū)域外部導軌12的端部，使得記錄紙張在這里看不到。
多個打印頭14(此實例中是四個)并排安裝在滑架10上，并具有布置在公共平面內并在附圖中面向下以便當滑架10掃描紙張時與記錄紙張相對的噴嘴面16。每個打印頭14還具有油墨儲槽18，并且不同打印頭14的油墨儲槽含有不同顏色的液體油墨。
已經表示在圖1中的打印機的部分容納通過用來自油墨容器18的液體油墨洗刷噴嘴來清理打印頭14的噴嘴面16內的噴嘴的清理裝置。為了造成油墨流出打印頭的噴嘴，清理裝置包括壓力源20和用作從壓力源20供應壓縮空氣到單個油墨儲槽18的閥機構的分配閥22，使得油墨將被壓迫離開噴嘴。以此方式從噴嘴噴射的油墨截留并收集在布置成面向當前進行清理的打印頭的噴嘴面16的溝槽24內。任選地，溝槽24可以和擦拭器組件相結合，以便從噴嘴面16擦去殘留油墨，同時滑架10運動通過溝槽。
分配閥22包括用作閥殼體20的外管和用作滑動地容納在閥殼體內的活塞28的內管。閥殼體26和活塞28兩者各自通過柔性管30、32和34連接到壓力源20上，該柔性管具有足夠的長度和柔性以便跟隨滑架10沿著導軌12運動的行程。通過連接到閥殼體26上的管30、32，壓力源22供應例如大約-1000Pa大小等級的略微次大氣壓。當打印頭操作或閑置時，通常在打印頭1的油墨儲槽18內保持該壓力，以便防止油墨從噴嘴泄漏。管34連接到活塞28的一個端部上，并在適當時刻單獨或連續(xù)地供應例如10kPa等級的正空氣壓力的脈沖到不同打印頭14的油墨儲槽18上，以便當該打印頭運動通過溝槽24時洗刷每個打印頭的噴嘴。
通過活塞28相對于閥殼體26的運動來控制空氣供應到單個打印頭14的油墨儲槽18上，并且該運動通過滑架10相對于導軌12的運動來控制。
如圖1所示，活塞28在兩側伸出超過閥殼體26的端部，并且止擋36、38設置在活塞的兩端上。在圖1所示的情況下，滑架10在箭頭的方向上剛接近清理裝置，并且活塞28保持在止擋36接合閥殼體26的左端的靜置位置上?；钊ㄟ^偏置活塞28的相對端部離開閥殼體26的壓縮彈簧40保持在靜置位置上。在活塞的端部處的止擋38即將到達相對于導軌12保持固定的鄰靠件42。當滑架10進一步運動到圖1左側時，止擋38接合鄰靠件42，并且活塞28被推動通過閥殼體26。這表示在圖2中，其中滑架10已經進一步運動到第三打印頭的噴嘴面16面向溝槽24的位置。
分配閥22的內部構造表示在圖3中。這里，管狀閥殼體26表示成在兩端具有密封環(huán)44，活塞28通過密封環(huán)滑動地引導在閥殼體中，使得環(huán)形第一壓力腔室46形成在活塞28和閥殼體26的內壁之間，并通過密封環(huán)44在兩端閉合。第一壓力腔室46具有在閥殼體26的周壁內軸向對準的四個出口48，并成形為連接器以便各自連接到打印頭14的油墨儲槽18之一上。另外，閥殼體26具有靠近閥殼體的相對端部布置并用來連接低壓管30和32到第一壓力腔室上的兩個連接器50。管狀活塞28通過止擋38在一個端部閉合，而另一端部形成用于高壓管34的連接器52。在活塞28的軸向中心，兩個密封環(huán)54固定在活塞的外表面上。這些密封環(huán)54一起形成將環(huán)形第二壓力腔室56和第一壓力腔室46分開的密封件。密封環(huán)54還將第一壓力腔室46分成兩個分開的隔室，這是設置兩個連接器50的原因，一個連接器針對每個隔室。
第二壓力腔室56的入口60在兩個密封環(huán)54之間的區(qū)域內形成在活塞28的周壁內。在圖3所示的情況下，入口60和第二壓力腔室56與第三出口48對準，使得經由管34供應的高壓將向前通過活塞28的內部、入口60、第二壓力腔室56和出口48進入第三打印頭的油墨儲槽18。這與圖2所示的情況相對應，其中第三打印頭面向溝槽24。
在圖1所示的情況下，當活塞28位于其靜置位置時，入口60將位于靠近右側連接器50的位置，并且在該位置上，第二壓力腔室56即不連接到出口48上，也不連接到連接器50上。在圖3中，入口60的位置通過箭頭A表示。
當活塞28位于靜置位置，并且滑架10接近鄰靠件42時，第二壓力腔室56運動通過出口48，使得與打印頭通過溝槽24的運動同步地將高壓連續(xù)供應到打印頭14的油墨儲槽內。當滑架在反向行程內運動離開鄰靠件42時，以相反順序進行第二系列的清理步驟。因此，無論滑架10何時運動到定位有清理裝置的導軌12的端部，對于每個打印頭14分別自動進行兩步驟清理過程。
在圖3所示的實例中，活塞28在兩端具有另外的密封環(huán)62。這些密封環(huán)62將進入閥殼體26并當活塞到達其兩個端部位置之一時接合后者的密封環(huán)44。應該注意到限定第二壓力腔室56的密封環(huán)54和活塞28一起運動，而密封環(huán)44相對于閥殼體26固定。在組裝過程中，可在載有密封環(huán)54的活塞28已經插入閥殼體內之后，但在止擋36、38安裝在活塞之前插入靠近閥殼體26的端部布置的密封環(huán)44。
本領域普通技術人員將理解到以上描述的實施例可以多種方式改型。例如，如果打印頭14經由各自的柔性管連接到閥殼體26上，分配閥22可相對于導軌12和壓力源20固定布置。鄰靠件42接著通過適當布置在滑架10上的鄰靠件來代替。作為另一選擇，分配閥的活塞28可通過其本身和滑架的運動同步驅動的例如齒條和小齒輪組件或類似物的適當驅動機構來驅動。
權利要求
1.一種用于具有多個油墨儲槽(18)的噴墨打印機的噴嘴清理裝置，該清理裝置包括壓力源(20)和用于有選擇地將壓力源連接到油墨儲槽上的閥機構(22)，其特征在于，閥機構包括具有帶有多個出口(48)的壁的閥殼體(26)，每個出口連接到油墨儲槽(18)之一上，以及在閥殼體內可運動并在其中限定第一壓力腔室(46)以及具有連接到壓力源(20)并通過密封件(54)圍繞的入口的活塞(28)，密封件和閥殼體(26)的所述壁一起限定適用于通過活塞(28)的運動與出口(48)中所選擇的一個出口連通的第二壓力腔室(56)。
2.如權利要求1所述的噴嘴清理裝置，其特征在于，第一壓力腔室(46)保持在次大氣壓下。
3.如權利要求1所述的噴嘴清理裝置，或對于每個油墨儲槽(18)安裝在可運動打印頭(14)內部或上面的打印機來說，其特征在于，活塞(28)的運動與打印頭(14)的運動相關。
4.如權利要求3所述的噴嘴清理裝置，其特征在于，包括布置成在清理過程中收集從噴嘴噴出的油墨的溝槽(24)，活塞(28)相對于閥殼體(26)的運動與打印頭(14)相對于溝槽(24)的運動同步，使得只在打印頭面向溝槽(24)時打印頭(14)的油墨儲槽(18)連接到壓力源(20)上。
5.如權利要求3或4所述的噴嘴清理裝置，其特征在于，閥殼體(26)具有管狀形狀，并且活塞(28)可軸向運動通過閥殼體。
6.如權利要求5所述的噴嘴清理裝置，其特征在于，活塞(28)是連接到壓力源(20)上的中空管，入口(60)限定在中空管的周壁內，并且密封件(54)通過在入口(60)任一側上圍繞活塞的兩個密封環(huán)形成。
7.如權利要求2和6所述的噴嘴清理裝置，其特征在于，閥殼體(26)具有都連接到次大氣壓源上并靠近閥殼體的相對端部布置而且軸向偏離出口(48)的兩個連接器(50)。
8.如權利要求6或7所述的噴嘴清理裝置，其特征在于，閥殼體(26)平行于打印頭(14)和溝槽(24)相對運動的方向布置，并且活塞(28)在其兩端伸出閥殼體(26)，相對于閥殼體彈性偏置到端部位置上，并適用于與鄰靠件(42)協(xié)作，以便按照打印頭(14)和溝槽(24)相對運動被推動通過閥殼體。
9.如權利要求8所述的噴嘴清理裝置，其特征在于，打印頭(14)和閥機構(22)安裝在可相對于溝槽(24)運動的公共滑架(10)上。
10.如權利要求9所述的噴嘴清理裝置，其特征在于，壓力源(20)相對于溝槽(24)固定，并經由柔性管(30、32、34)連接到閥機構(22)上。
全文摘要
一種用于具有多個油墨儲槽的噴墨打印機的噴嘴清理裝置，該清理裝置包括壓力源和用于有選擇地將壓力源連接到油墨儲槽上的閥機構(22)，其特征在于，閥機構包括具有帶有多個出口(48)的壁的閥殼體(26)，每個出口連接到油墨儲槽(18)之一上，以及在閥殼體內可運動并在其中限定第一壓力腔室(46)以及具有連接到壓力源(20)并通過密封件(54)圍繞的入口的活塞(28)，密封件和閥殼體(26)的所述壁一起限定適用于通過活塞(28)的運動與出口(48)中所選擇的一個出口連通的第二壓力腔室(56)。
文檔編號B41J2/165GK1640672SQ2005100043
公開日2005年7月20日 申請日期2005年1月14日 優(yōu)先權日2004年1月14日
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