專利名稱:具有模塊化滑板的維護系統(tǒng)的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域:
本發(fā)明涉及用于維護打印頭的維護系統(tǒng)、設(shè)備和方法,并且涉及此類系統(tǒng)和設(shè)備的部件的構(gòu)造和布置。具體地講,提供了對流體噴射打印頭(例如噴墨打印頭)的維護。更具體地講,提供了對噴墨介質(zhì)寬度打印頭的維護。
背景技術(shù):
大多數(shù)噴墨打印機具有掃描式或往復(fù)式打印頭,該打印頭在介質(zhì)沿著介質(zhì)供給路徑遞增地前進時在整個打印寬度中被重復(fù)掃描或往復(fù)。這允許緊湊和低成本的打印機布置方式。然而,鑒于對每次掃描中介質(zhì)的遞增停止和啟動所導(dǎo)致的掃描移動和時間延誤的精確控制,基于掃描式打印頭的打印系統(tǒng)在機械上為復(fù)雜和緩慢的。介質(zhì)寬度打印頭通過提供跨越介質(zhì)的固定打印頭來解決該問題。此類介質(zhì)寬度打印機提供了高性能,但介質(zhì)寬度打印頭中的大型噴墨噴嘴陣列卻難以維護。例如,需要維護打印頭,但這在該噴嘴陣列的長度等于介質(zhì)的寬度時變得異常困難。此外,維護站通常需要偏離打印頭設(shè)置,以便不妨礙介質(zhì)傳送。一些以前的系統(tǒng)在未進行打印時將打印頭移動至維護站。然而,當打印頭返回到其操作位置時,其為了正確打印而進行的對齊易于偏移,直到最終可見的偽影需要硬件和/或軟件機構(gòu)來重新對齊該打印頭時。在其它以前的系統(tǒng)中,當打印頭升高至足夠高于介質(zhì)路徑時,服務(wù)站從其偏離位置平移以維護這些打印頭。這兩種系統(tǒng)設(shè)計存在打印機寬度尺寸大、設(shè)計和控制復(fù)雜以及難以使打印頭保持對齊的缺點。此外,這些系統(tǒng)增加了打印機的尺寸。因此,需要具有一種對介質(zhì)寬度打印系統(tǒng)而言更簡單、更緊湊且更有效的介質(zhì)寬度打印頭維護方案。此外,因為需要使介質(zhì)供給錯誤最小化,所以此類介質(zhì)寬度打印機中采用的高介質(zhì)傳送速度通常會導(dǎo)致這些打印機中使用更復(fù)雜的介質(zhì)傳送系統(tǒng)。因此,需要具有一種對介質(zhì)寬度打印系統(tǒng)而言更簡單且更可靠的介質(zhì)傳送方案。
發(fā)明內(nèi)容
在一個方面,本發(fā)明提供了一種用于打印頭的維護系統(tǒng),該系統(tǒng)包括:相對于打印頭可滑動地布置的滑板;由滑板支承的介質(zhì)臺板模塊;由滑板支承的封蓋機模塊;由滑板支承的擦拭器模塊;和選擇機構(gòu),其用于選擇性地滑動滑板以將臺板模塊、封蓋機模塊和擦拭器模塊之一與打印頭對齊,并且用于將對齊的模塊移動至鄰近打印頭的位置。任選地,臺板模塊、封蓋機模塊和擦拭器模塊串聯(lián)布置在滑板上。任選地,打印頭為介質(zhì)寬度打印頭,并且臺板模塊、封蓋機模塊和擦拭器模塊每個均具有對應(yīng)于介質(zhì)寬度的長度。
任選地,選擇機構(gòu)包括用于滑板的選擇性滑動的齒條和齒輪機構(gòu)。任選地,齒條和齒輪機構(gòu)包括與臺板模塊、封蓋機模塊和擦拭器模塊的每端相對應(yīng)的滑板的每端上的齒條以及軸的每端上的小齒輪,以便每個均與齒條和電機中相應(yīng)的一者率禹接。任選地,選擇機構(gòu)還包括用于感測臺板模塊、封蓋機模塊和擦拭器模塊的位置的傳感器。任選地,選擇機構(gòu)還包括連接至傳感器和電機的控制器。任選地,控制器響應(yīng)于傳感器輸出的感測結(jié)果來控制電機的操作。任選地,選擇機構(gòu)包括用于對齊的模塊的所述移動的提升機構(gòu),該提升機構(gòu)包括用于與對齊的模塊接合的提升臂和用于使提升臂提升和下降接合的模塊的電機,提升位置鄰近打印頭。任選地,提升機構(gòu)還包括與電機接合的凸輪,該凸輪被布置成與提升臂接合和脫離,以引起接合的模塊的所述提升和下降。任選地,提升機構(gòu)還包括附接至提升臂以使提升臂偏向下降位置的彈簧。在另一個方面,本發(fā)明提供了一種打印機,其包括:介質(zhì)寬度打印頭;相對于打印頭可滑動地布置的滑板;由滑板支承的介質(zhì)臺板模塊;由滑板支承的封蓋機模塊;由滑板支承的擦拭器模塊;和選擇機構(gòu),其用于選擇性地滑動滑板以將臺板模塊、封蓋機模塊和擦拭器模塊之一與打印頭對齊,并且用于將對齊的模塊移動至鄰近打印頭的位置。任選地,臺板模塊、封蓋機模塊和擦拭器模塊串聯(lián)布置在滑板上。任選地,打印頭為介質(zhì)寬度打印頭,并且臺板模塊、封蓋機模塊和擦拭器模塊每個均具有對應(yīng)于介質(zhì)寬度的長度。 任選地,選擇機構(gòu)包括用于滑板的選擇性滑動的齒條和齒輪機構(gòu)。任選地,齒條和齒輪機構(gòu)包括與臺板模塊、封蓋機模塊和擦拭器模塊的每端相對應(yīng)的滑板的每端上的齒條以及軸的每端上的小齒輪,以便每個均與齒條和電機中相應(yīng)的一者率禹接。任選地,選擇機構(gòu)還包括用于感測臺板模塊、封蓋機模塊和擦拭器模塊的位置的傳感器。任選地,選擇機構(gòu)還包括連接至傳感器和電機的控制器。任選地,控制器響應(yīng)于傳感器輸出的感測結(jié)果來控制電機的操作。任選地,選擇機構(gòu)包括用于對齊的模塊的所述移動的提升機構(gòu),該提升機構(gòu)包括用于與對齊的模塊接合的提升臂和用于使提升臂提升和下降接合的模塊的電機,提升位置鄰近打印頭。任選地,提升機構(gòu)還包括與電機接合的凸輪,該凸輪被布置成與提升臂接合和脫離,以引起接合的模塊的所述提升和下降。任選地,提升機構(gòu)還包括附接至提升臂以使提升臂偏向下降位置的彈簧。
在另一個方面,本發(fā)明提供了一種維護打印頭的方法,該方法包括:當用打印頭打印時,將模塊化滑板相對于打印頭平移,以便使由滑板支承的介質(zhì)臺板1吳塊與打印頭對齊;在用打印頭打印后,將滑板相對于打印頭平移,以便使由滑板支承的擦拭器模塊與打印頭對齊,并且操作擦拭器模塊的擦拭器滾筒,以便擦拭打印頭的打印面;并且在所述擦拭后和在用打印頭開始打印前,將滑板相對于打印頭平移,以便使由滑板支承的封蓋機模塊與打印頭對齊,以便對打印頭的打印面進行封蓋。任選地,打印頭為介質(zhì)寬度打印頭,并且臺板模塊、封蓋機模塊和擦拭器模塊每個均具有對應(yīng)于介質(zhì)寬度的長度。任選地,滑板通過該滑板的齒條上的小齒輪的操作來平移。任選地,滑板包括與臺板模塊、封蓋機模塊和擦拭器模塊的每端相對應(yīng)的滑板的每端上的齒條以及軸的每端上的小齒輪,以便每個均與齒條和電機中相應(yīng)的一者耦接。任選地,所述方法還包括通過傳感器來感測臺板模塊、封蓋機模塊和擦拭器模塊相對于打印頭的位置。任選地,所述方法還包括將每個對齊的模塊相對于滑板位移,以將對齊的模塊鄰近打印頭放置。在另一個方面,本發(fā)明提供了一種用于打印頭的打印輔助設(shè)備,該設(shè)備包括:臺板,其用于在通過打印頭在介質(zhì)上打印期間支承該介質(zhì);和設(shè)置在臺板內(nèi)的吸芯元件,該吸芯元件由多孔材料形成,以使得所述臺板上的流體通過芯吸從臺板輸送至該多孔材料。任選地,打印頭為介質(zhì)寬度打印頭,并且臺板和吸芯元件每個均具有大于介質(zhì)寬度的長度。任選地,臺板包括具有沿著介質(zhì)寬度的縱向長度的狹槽,吸芯元件位于該狹槽內(nèi)。任選地,吸芯元件可拆卸地夾在狹槽內(nèi)。任選地,臺板包括基準元件,該基準元件接觸打印頭以使得支承介質(zhì)的臺板表面與打印頭的流體噴射噴嘴間隔第一距離,吸芯元件設(shè)置在臺板內(nèi)以使得吸芯元件與這些噴嘴間隔大于第一距離的第二距離。任選地,吸芯元件的多孔材料為親水性聚乙烯。在另一個方面,本發(fā)明提供了一種用于介質(zhì)寬度打印頭的打印輔助設(shè)備,該設(shè)備包括:細長臺板,其具有用于在通過打印頭的流體噴射噴嘴在介質(zhì)上打印期間在整個介質(zhì)寬度中支承該介質(zhì)的表面;和設(shè)置在臺板內(nèi)的吸芯元件,其用于從所述支承表面芯吸通過所述噴嘴噴射的流體,該吸芯元件具有設(shè)置在臺板內(nèi)的細長主體和從該主體沿著縱向長度主體向打印頭突出的多個墊片,這些墊片通過凹口分隔。任選地,吸芯元件由多孔材料形成。任選地,臺板包括具有沿著介質(zhì)寬度的縱向長度的狹槽,吸芯元件位于該狹槽內(nèi)。任選地,吸芯元件可拆卸地夾在狹槽內(nèi)。任選地,臺板包括基準元件,該基準元件接觸打印頭以使得支承表面與所述噴嘴間隔第一距離,吸芯元件設(shè)置在臺板內(nèi)以使得吸芯元件與所述噴嘴間隔大于第一距離的第
二距離。在另一個方面,本發(fā)明提供了一種用于介質(zhì)寬度打印頭的打印輔助設(shè)備,該打印頭具有沿著介質(zhì)寬度延伸的多行流體噴射噴嘴,該設(shè)備包括:細長臺板,其具有用于在介質(zhì)沿著介質(zhì)行進方向行進通過打印頭時在整個介質(zhì)寬度中支承該介質(zhì)的表面,該臺板具有沿著介質(zhì)寬度的細長狹槽;設(shè)置在狹槽內(nèi)的吸芯元件,其用于從所述支承表面芯吸通過所述噴嘴噴射的流體;和對齊機構(gòu),其用于使臺板與打印頭對齊以使得狹槽的相對縱向邊緣沿著所述噴嘴行的長度相對于中心線分別設(shè)置在介質(zhì)行進方向的上游和下游,其中上游邊緣比下游邊緣更靠近中心線,以使得吸芯元件的上游表面積小于吸芯元件的下游表面積。任選地,吸芯元件由多孔材料形成。任選地,吸芯元件可拆卸地夾在狹槽內(nèi)。任選地,臺板包括基準元件,該基準元件接觸打印頭以使得支承表面與所述噴嘴間隔第一距離,吸芯元件設(shè)置在狹槽內(nèi)以使得吸芯元件與所述噴嘴間隔大于第一距離的第
二距離。在另一個方面,本發(fā)明提供了一種用于通過介質(zhì)寬度打印頭使打印用介質(zhì)成形的系統(tǒng),該系統(tǒng)包括:介質(zhì)寬度打印頭,其具有限定介質(zhì)寬度打印區(qū)域的多個流體噴射噴嘴;輸入滾筒,其相對于打印頭設(shè)置,以便與平行于打印區(qū)域的平面成一定角度地將介質(zhì)傳送到打印區(qū)域中;輸出滾筒,其相對于打印頭設(shè)置,以便與平行于打印區(qū)域的平面成一定角度地將介質(zhì)傳送出打印區(qū)域;和細長臺板,其用于在介質(zhì)被傳送通過打印區(qū)域時支承介質(zhì)并使其成形,該臺板具有相對于介質(zhì)傳送方向設(shè)置在打印區(qū)域上游的一系列上游肋條和相對于介質(zhì)傳送方向設(shè)置在打印區(qū)域下游的一系列下游肋條,其中這些肋條被構(gòu)造以使得傳送的介質(zhì)通過與打印區(qū)域中的肋條接觸而采用穿過所述噴嘴的限制性彎曲路徑。任選地,臺板包括具有沿著介質(zhì)寬度的縱向長度的狹槽,上游肋條設(shè)置在狹槽的上游側(cè)上,并且下游肋條設(shè)置在狹槽的下游側(cè)上。任選地,每個上游肋條的外表面相對于所述平行平面成一角度,使得每個上游肋條中最靠近狹槽的一部分比每個上游肋條中離狹槽最遠的一部分更靠近打印頭。任選地,每個下游肋條的外表面相對于所述平行平面成一角度,使得每個下游肋條中最靠近狹槽的一部分比每個下游肋條中離狹槽最遠的一部分更靠近打印頭。任選地,輸入滾筒和輸出滾筒相對地設(shè)置,以使得所述平行平面的上游角度和下游角度為約10°至12°。任選地,臺板包括基準元件,該基準元件接觸打印頭以使得上游肋條和下游肋條與所述噴嘴間隔。任選地,所述肋條沿著臺板的伸長長度周期性地設(shè)置,并且每個均沿著其相應(yīng)長度與介質(zhì)傳送方向?qū)R。任選地,臺板由模制塑料材料主體形成,并且所述肋條一體成型于該主體中。在另一個方面,本發(fā)明提供了一種用于通過介質(zhì)寬度打印頭使打印用介質(zhì)成形的方法,該方法包括:將介質(zhì)傳送到由打印頭的多個流體噴射噴嘴限定的打印區(qū)域中,其中輸入滾筒與平行于打印區(qū)域的平面成一定角度;將介質(zhì)傳送出打印區(qū)域,其中輸出滾筒與所述平行平面成一定角度;并且當介質(zhì)被傳送通過打印區(qū)域時,通過細長臺板來支承介質(zhì)并使其成形,該臺板具有相對于介質(zhì)傳送方向設(shè)置在打印區(qū)域上游的一系列上游肋條和相對于介質(zhì)傳送方向設(shè)置在打印區(qū)域下游的一系列下游肋條,其中這些肋條被構(gòu)造以使得傳送的介質(zhì)與打印區(qū)域中的肋條接觸并采用穿過所述噴嘴的限制性彎曲路徑。任選地,臺板包括具有沿著介質(zhì)寬度的縱向長度的狹槽,上游肋條設(shè)置在狹槽的上游側(cè)上,并且下游肋條設(shè)置在狹槽的下游側(cè)上。任選地,每個上游肋條的外表面相對于所述平行平面成一角度,使得每個上游肋條中最靠近狹槽的一部分比每個上游肋條中離狹槽最遠的一部分更靠近打印頭。任選地,每個下游肋條的外表面相對于所述平行平面成一角度,使得每個下游肋條中最靠近狹槽的一部分比每個下游肋條中離狹槽最遠的一部分更靠近打印頭。任選地,將介質(zhì)傳送到打印區(qū)域中,以使得該介質(zhì)的前緣接觸上游肋條的外表面,沿著這些外表面被引導(dǎo)朝向打印頭,然后越過狹槽并通過所述噴嘴的打印區(qū)域,此時該介質(zhì)以懸臂方式彎曲使得該介質(zhì)的其余部分僅與上游肋條的所述最靠近部分進行點接觸。任選地,將介質(zhì)傳送通過打印區(qū)域,以使得該介質(zhì)的前緣然后與下游肋條的所述最靠近部分點接觸以橋接狹槽,然后與下游肋條脫離接觸以呈現(xiàn)給輸出滾筒,以使得該介質(zhì)在其與上游肋條的點接觸時穩(wěn)定地由懸臂支撐。任選地,將介質(zhì)傳送出打印區(qū)域,以使得該介質(zhì)的后緣離開輸入滾筒,從上游肋條轉(zhuǎn)移至下游肋條,并且離開打印區(qū)域。在另一個方面,本發(fā)明提供了一種用于打印頭的維護設(shè)備,該設(shè)備包括:可旋轉(zhuǎn)軸;圍繞該軸的多孔材料;和機構(gòu),其用于旋轉(zhuǎn)所述軸以使得多孔材料抵靠打印頭旋轉(zhuǎn),多孔材料被構(gòu)造成在所述旋轉(zhuǎn)期間從打印頭吸收流體。任選地,所述機構(gòu)包括可旋轉(zhuǎn)地安裝在擺臂內(nèi)的齒輪系,該擺臂可樞轉(zhuǎn)地安裝至所述軸的一端。任選地,所述設(shè)備還包括滑板和由滑板支承的擦拭器模塊,所述軸可旋轉(zhuǎn)地安裝在擦拭器模塊中。任選地,所述設(shè)備還包括用于從滑板提升擦拭器模塊以將多孔材料鄰近打印頭設(shè)置的提升機構(gòu)。任選地,所述設(shè)備還包括用于將介質(zhì)傳送通過打印頭的介質(zhì)傳送滾筒,該介質(zhì)傳送滾筒具有齒輪,該齒輪在從滑板提升擦拭器模塊時可操作地接觸擺臂的齒輪系,使得該介質(zhì)傳送滾筒的旋轉(zhuǎn)弓I起所述軸的旋轉(zhuǎn)。任選地,擦拭器模塊被布置,以使得在擦拭器模塊遠離打印頭時,齒輪系接觸介質(zhì)傳送滾筒齒輪,以開始所述軸的旋轉(zhuǎn)。任選地,擺臂被構(gòu)造成相對于擦拭器模塊樞轉(zhuǎn),以使得齒輪系與介質(zhì)傳送滾筒齒輪保持接觸,而與擦拭器模塊的提升位置無關(guān)。任選地,所述設(shè)備還包括安裝至所述軸的可壓縮芯,多孔材料設(shè)置在所述芯的上方,其中提升機構(gòu)被構(gòu)造成將多孔材料抵靠打印頭設(shè)置以便壓縮可壓縮芯。任選地,所述芯由擠出的閉孔泡沫形成。任選地,多孔材料由非織造微纖維形成。任選地,該非織造微纖維通過螺旋技術(shù)纏繞所述芯,以使得該微纖維的至少兩層存在于所述芯的周圍,其中粘合劑位于這些層之間。任選地,所述設(shè)備還包括設(shè)置在所述芯和多孔材料之間的疏水性膜。任選地,該膜由壓敏粘合劑形成。在另一個方面,本發(fā)明提供了一種用于打印頭的維護系統(tǒng),該系統(tǒng)包括:滑板;由滑板支承的擦拭器模塊,該擦拭器模塊包括可旋轉(zhuǎn)軸和圍繞該軸的多孔材料;提升機構(gòu),其用于從滑板提升擦拭器模塊以將多孔材料抵靠打印頭設(shè)置;旋轉(zhuǎn)機構(gòu),其用于旋轉(zhuǎn)所述軸以使得多孔材料抵靠打印頭旋轉(zhuǎn),多孔材料被構(gòu)造成在所述旋轉(zhuǎn)期間從打印頭吸收流體;和滑動機構(gòu),其用于將滑板相對于打印頭滑動以使得旋轉(zhuǎn)的多孔材料在整個打印頭中擦拭。任選地,旋轉(zhuǎn)機構(gòu)包括可旋轉(zhuǎn)地安裝在擺臂內(nèi)的齒輪系,該擺臂可樞轉(zhuǎn)地安裝至所述軸的一端。任選地,旋轉(zhuǎn)機構(gòu)還包括用于將介質(zhì)傳送通過打印頭的介質(zhì)傳送滾筒,該介質(zhì)傳送滾筒具有齒輪,該齒輪在提升機構(gòu)從滑板提升擦拭器模塊時可操作地接觸擺臂的齒輪系,使得該介質(zhì)傳送滾筒的旋轉(zhuǎn)引起所述軸的旋轉(zhuǎn)。任選地,擺臂被構(gòu)造成相對于擦拭器模塊樞轉(zhuǎn),以使得齒輪系與介質(zhì)傳送滾筒齒輪保持接觸,而與擦拭器模塊的提升位置無關(guān)。任選地,滑動機構(gòu)包括與擦拭器模塊的每端相對應(yīng)的滑板的每端上的齒條以及軸的每端上的小齒輪,以便每個均與齒條和電機中相應(yīng)的一者耦接。任選地,擦拭器模塊還包括安裝至所述軸的可壓縮芯,多孔材料設(shè)置在所述芯的上方;并且提升機構(gòu)被構(gòu)造成將多孔材料抵靠打印頭設(shè)置以便壓縮可壓縮芯。任選地,所述芯由擠出的閉孔泡沫形成。任選地,多孔材料由非織造微纖維形成。任選地,該非織造微纖維通過螺旋技術(shù)纏繞所述芯,以使得該微纖維的至少兩層存在于所述芯的周圍,其中粘合劑位于這些層之間。任選地,疏水性膜設(shè)置在所述芯和多孔材料之間。任選地,該膜由壓敏粘合劑形成。
在另一個方面,本發(fā)明提供了一種擦拭打印頭的方法,該方法包括:控制提升機構(gòu)以從支承滑板提升擦拭器模塊,從而將擦拭器模塊的多孔材料抵靠打印頭設(shè)置;控制旋轉(zhuǎn)機構(gòu)以旋轉(zhuǎn)周圍設(shè)置有多孔材料的擦拭器模塊的軸,以使得多孔材料抵靠打印頭旋轉(zhuǎn),多孔材料被構(gòu)造成在所述旋轉(zhuǎn)期間從打印頭吸收流體;并且控制滑動機構(gòu)以將滑板相對于打印頭滑動,以使得旋轉(zhuǎn)的多孔材料在整個打印頭中擦拭。 任選地,控制旋轉(zhuǎn)機構(gòu)以使得可旋轉(zhuǎn)地安裝在擺臂內(nèi)的齒輪系接觸用于將介質(zhì)傳送通過打印頭的介質(zhì)傳送滾筒,該擺臂可樞轉(zhuǎn)地安裝至所述軸的一端,該介質(zhì)傳送滾筒具有齒輪,該齒輪在提升機構(gòu)從滑板提升擦拭器模塊時可操作地接觸該擺臂的齒輪系,使得該介質(zhì)傳送滾筒的旋轉(zhuǎn)引起所述軸的旋轉(zhuǎn)。任選地,擺臂被構(gòu)造成相對于擦拭器模塊樞轉(zhuǎn),以使得齒輪系與介質(zhì)傳送滾筒齒輪保持接觸,而與擦拭器模塊的提升位置無關(guān)。任選地,通過操作電機來控制滑動機構(gòu),以沿著與擦拭器模塊的每端相對應(yīng)的滑板的每端上的齒條來旋轉(zhuǎn)軸的每端上的小齒輪。任選地,控制提升機構(gòu)以抵靠打印頭將可壓縮芯壓縮至擦拭器模塊的軸。在另一個方面,本發(fā)明提供了一種用于打印頭的維護設(shè)備,該設(shè)備包括:多孔構(gòu)件,其用于可旋轉(zhuǎn)地接觸打印頭以從打印頭吸收微粒;和刮刀,其用于接觸多孔構(gòu)件以在所述旋轉(zhuǎn)期間將吸收的微粒從多孔構(gòu)件中移除。任選地,打印頭為介質(zhì)寬度打印頭,并且多孔構(gòu)件和刮刀為細長的并具有至少介質(zhì)寬度的縱向長度。任選地,多孔構(gòu)件可旋轉(zhuǎn)地安裝至由滑板支承的擦拭器模塊,并且刮刀可拆卸地安裝至擦拭器模塊。任選地,將刮刀夾在擦拭器模塊上。任選地,將刮刀安裝至擦拭器模塊,以使得刮刀在多孔構(gòu)件的垂直圓周區(qū)域上接觸多孔構(gòu)件,該垂直圓周區(qū)域低于接觸打印頭的多孔構(gòu)件的上圓周區(qū)域。任選地,將刮刀相對于多孔構(gòu)件成傾斜角度設(shè)置,使得傾斜的刮刀沿著多孔構(gòu)件的圓周的切線接觸多孔構(gòu)件。任選地,擦拭器模塊包括安裝至可旋轉(zhuǎn)軸的可壓縮芯,多孔構(gòu)件設(shè)置在所述芯的上方。任選地,多孔構(gòu)件由非織造微纖維形成。任選地,該非織造微纖維通過螺旋技術(shù)纏繞所述芯,以使得該微纖維的至少兩層存在于所述芯的周圍,其中粘合劑位于這些層之間。任選地,所述設(shè)備還包括設(shè)置在所述芯和多孔材料之間的疏水性膜。任選地,該膜由壓敏粘合劑形成。任選地,將刮刀安裝至擦拭器模塊,以使得接觸壓力被施加在可壓縮芯上。任選地,刮刀為彈性可彎曲的。任選地,刮刀為由邁拉(Mylar)制成的彈性可彎曲片材。在另一個方面,本發(fā)明提供了一種用于打印頭的維護設(shè)備,該設(shè)備包括:
密封件,其用于抵靠具有流體噴射噴嘴的打印頭表面進行密封,該密封件被構(gòu)造成形成圍繞所述噴嘴的封閉空間;和多孔材料,其設(shè)置在密封件內(nèi)以鄰近封閉空間中的所述噴嘴,通過所述噴嘴排出的流體接觸封閉空間中的多孔材料并被輸送至該多孔材料。任選地,密封件由彈性材料形成。任選地,所述設(shè)備還包括具有主體的封蓋機模塊,該主體上安裝有密封件且其中設(shè)置有多孔材料。任選地,密封件的側(cè)壁具有波形輪廓,其中側(cè)壁的下部限定被構(gòu)造成保持在封蓋機模塊的主體的脊部上方的凹槽,并且側(cè)壁的上部限定終止于自由外表面的懸臂梁,使得該外表面與打印頭表面的按壓接觸引起懸臂梁彎曲。任選地,所述主體的底座具有支承多孔材料的下表面的肋條。任選地,多孔材料為親水性聚乙烯。在另一個方面,本發(fā)明提供了一種用于介質(zhì)寬度打印頭的維護設(shè)備,該打印頭具有沿著介質(zhì)寬度延伸的多行流體噴射噴嘴,以在介質(zhì)沿著介質(zhì)行進方向行進通過打印頭時將流體噴射在該介質(zhì)上,該設(shè)備包括:密封件,其用于抵靠具有所述噴嘴行的打印頭表面進行密封,該密封件被構(gòu)造成形成圍繞所述噴嘴行的封閉空間;和設(shè)置在密封件內(nèi)的吸芯元件,其用于從封閉空間芯吸通過所述噴嘴噴射的流體,該吸芯元件具有沿介質(zhì)行進方向傾斜的外表面;和對齊機構(gòu),其用于使密封件與打印頭對齊以使得吸芯元件的傾斜外表面中最靠近打印頭的一部分沿著所述噴嘴行的長度相對于中心線設(shè)置在介質(zhì)行進方向的上游,并且吸芯元件的傾斜外表面中離打印頭最遠的一部分設(shè)置在介質(zhì)行進方向的下游。任選地,密封件由彈性材料形成。任選地,所述設(shè)備還包括具有主體的封蓋機模塊,該主體上安裝有密封件且其中設(shè)置有多孔材料。任選地,密封件的側(cè)壁具有波形輪廓,其中側(cè)壁的下部限定被構(gòu)造成保持在封蓋機模塊的主體的脊部上方的凹槽,并且側(cè)壁的上部限定終止于自由外表面的懸臂梁,使得該外表面與打印頭表面的按壓接觸引起懸臂梁彎曲。任選地,所述主體的底座具有支承多孔材料的下表面的肋條。任選地,多孔材料為親水性聚乙烯。在另一個方面,本發(fā)明提供了一種維護打印頭的方法,其包括以下步驟:在打印頭的非打印階段,使多孔材料位于距離打印頭的流體噴射噴嘴的預(yù)定距離內(nèi);并且在所述非打印階段期間,將多孔材料保持在所述預(yù)定距離處,其中選擇預(yù)定距離以允許流體流動路徑形成于所述噴嘴和多孔材料之間,這導(dǎo)致通過所述噴嘴排出的流體輸送至多孔材料,然后導(dǎo)致該流動路徑中斷。任選地,多孔材料和所述噴嘴之間的預(yù)定距離為約11毫米。任選地,通過提升機構(gòu)使多孔材料位于所述預(yù)定距離處。任選地,多孔材料被布置在用于對打印頭進行封蓋的封蓋機構(gòu)中。
任選地,封蓋機構(gòu)包括用于抵靠具有所述噴嘴的打印頭表面進行密封的密封件,多孔材料被密封件圍繞以便在所述密封期間位于所述預(yù)定距離處。任選地,通過提升機構(gòu)將多孔材料保持在所述預(yù)定距離處。在另一個方面,本發(fā)明提供了一種用于打印頭的維護設(shè)備,該設(shè)備包括:第一多孔構(gòu)件,其用于接觸打印頭以從打印頭吸收流體;和第二多孔構(gòu)件,其用于接觸第一多孔構(gòu)件以從第一多孔構(gòu)件吸收流體。任選地,所述設(shè)備還包括滑板和由滑板支承的擦拭器模塊,第一多孔構(gòu)件安裝在擦拭器模塊中,并且第二多孔構(gòu)件安裝在滑板中。任選地,所述設(shè)備還包括用于從滑板提升擦拭器模塊以將第一多孔構(gòu)件鄰近打印頭設(shè)置的提升機構(gòu)。任選地,第二多孔構(gòu)件具有從保持在滑板的通道內(nèi)的墊片突出的多個塔,這些塔被布置成在擦拭器模塊位于滑板內(nèi)的非提升位置時接觸第一多孔構(gòu)件。任選地,所述塔被構(gòu)造成在擦拭器模塊位于滑板內(nèi)的非提升位置時突出穿過擦拭器模塊中的窗口。任選地,第一多孔構(gòu)件安裝在可壓縮芯上,并且所述塔被構(gòu)造成在所述接觸期間壓縮第一多孔構(gòu)件,以使得通過第一多孔構(gòu)件保持的流體被芯吸至所述塔中并進入所述墊片。任選地,可壓縮芯安裝在擦拭器模塊內(nèi)的可旋轉(zhuǎn)軸上,所述設(shè)備包括機構(gòu),該機構(gòu)用于旋轉(zhuǎn)該軸以使得當擦拭器模塊位于提升位置時,第一多孔構(gòu)件抵靠打印頭旋轉(zhuǎn)。任選地,提升機構(gòu)被構(gòu)造成將第一多孔構(gòu)件抵靠打印頭設(shè)置以便壓縮可壓縮芯。在另一個方面,本發(fā)明提供了一種用于打印頭的維護系統(tǒng),該系統(tǒng)包括:吸取構(gòu)件,其用于從打印頭吸取廢流體;和容器,其容納所述吸取的廢流體,該容器為柔性的以便在所容納的廢流體量增加時膨脹。任選地,所述容器設(shè)置在打印機的主體內(nèi),該打印機在介質(zhì)輸入?yún)^(qū)和打印介質(zhì)輸出區(qū)之間具有打印頭。任選地,所述容器為流體容納模塊的模塊化組件。任選地,每個模塊均由柔性可伸縮材料形成,以便限定在排空流體時為大致平坦但在相反情況下可膨脹的可膨脹袋。任選地,吸取構(gòu)件為填充每個模塊的吸收材料。任選地,該吸收材料為聚合物,其在干燥時為粉末,但在濕潤時為硬凝膠。任選地,模塊通過在這些模塊之間提供毛細芯吸路徑的吸芯元件而彼此連接。在另一個方面,本發(fā)明提供了一種打印機,其包括:打印頭,其具有多個流體噴射噴嘴;吸取構(gòu)件,其用于從打印頭吸取廢流體;和容器,其容納所述吸取的廢流體,該容器為柔性的以便在所容納的廢流體量增加時膨脹。任選地,所述容器設(shè)置在打印機的主體內(nèi),該打印機在介質(zhì)輸入?yún)^(qū)和打印介質(zhì)輸出區(qū)之間具有打印頭。
任選地,所述容器為流體容納模塊的模塊化組件。任選地,每個模塊均由柔性可伸縮材料形成,以便限定在排空流體時為大致平坦但在相反情況下可膨脹的可膨脹袋。任選地,吸取構(gòu)件為填充每個模塊的吸收材料。任選地,該吸收材料為聚合物,其在干燥時為粉末,但在濕潤時為硬凝膠。任選地,模塊通過在這些模塊之間提供毛細芯吸路徑的吸芯元件而彼此連接。在另一個方面,本發(fā)明提供了一種用于打印機的介質(zhì)清除機構(gòu),該介質(zhì)清除機構(gòu)包括:門,其鉸鏈地安裝至打印機的主體,該門可被打開以將介質(zhì)路徑的介質(zhì)寬度暴露于打印機的介質(zhì)寬度打印頭;介質(zhì)轉(zhuǎn)向器,其安裝至所述門使得當所述門位于關(guān)閉位置時,所述門和該轉(zhuǎn)向器限定所述路徑的引導(dǎo)部分,該轉(zhuǎn)向器可樞轉(zhuǎn)地安裝至所述門以使得該轉(zhuǎn)向器在所述門打開時樞轉(zhuǎn)離開此路徑;和位移機構(gòu),其被構(gòu)造成隨著所述門的打開移動來縮回所述轉(zhuǎn)向器,并且隨著所述門的關(guān)閉移動來重新定位所述轉(zhuǎn)向器進行介質(zhì)引導(dǎo)。任選地,介質(zhì)路徑為從介質(zhì)輸入?yún)^(qū)至打印機的打印頭的彎曲介質(zhì)路徑。 任選地,位移機構(gòu)包括位于所述門的任一端處的側(cè)壁內(nèi)的狹槽和位于所述轉(zhuǎn)向器的任一端處的臂上的追蹤銷,這些狹槽具有螺旋形式,并且追蹤銷與相應(yīng)狹槽接合,從而將所述轉(zhuǎn)向器連接至所述門。任選地,螺旋形式的每個狹槽具有兩個拐點,其中被引導(dǎo)朝向介質(zhì)路徑的拐點沿著介質(zhì)路徑相對于介質(zhì)行進方向位于被引導(dǎo)遠離介質(zhì)路徑的拐點的上游。任選地,樞軸銷在每個狹槽的下游拐點的外側(cè)從所述門的每個側(cè)壁突出,并且每個臂的自由端具有軛,該軛在所述轉(zhuǎn)向器沿著狹槽追蹤時與相應(yīng)樞軸銷接合。在另一個方面,本發(fā)明提供了一種打印機,其包括:介質(zhì)寬度打印頭;從介質(zhì)輸入?yún)^(qū)至打印頭的介質(zhì)路徑;門,其鉸鏈地安裝至打印機的主體,該門可被打開以暴露介質(zhì)路徑;介質(zhì)轉(zhuǎn)向器,其安裝至所述門使得當所述門位于關(guān)閉位置時,所述門和該轉(zhuǎn)向器限定所述路徑的引導(dǎo)部分,該轉(zhuǎn)向器可樞轉(zhuǎn)地安裝至所述門以使得該轉(zhuǎn)向器在所述門打開時樞轉(zhuǎn)離開此路徑;和位移機構(gòu),其被構(gòu)造成隨著所述門的打開移動來縮回所述轉(zhuǎn)向器,并且隨著所述門的關(guān)閉移動來重新定位所述轉(zhuǎn)向器進行介質(zhì)引導(dǎo)。任選地,介質(zhì)路徑為彎曲介質(zhì)路徑。 任選地,位移機構(gòu)包括位于所述門的任一端處的側(cè)壁內(nèi)的狹槽和位于所述轉(zhuǎn)向器的任一端處的臂上的追蹤銷,這些狹槽具有螺旋形式,并且追蹤銷與相應(yīng)狹槽接合,從而將所述轉(zhuǎn)向器連接至所述門。任選地,螺旋形式的每個狹槽具有兩個拐點,其中被引導(dǎo)朝向介質(zhì)路徑的拐點沿著介質(zhì)路徑相對于介質(zhì)行進方向位于被引導(dǎo)遠離介質(zhì)路徑的拐點的上游。任選地,樞軸銷在每個狹槽的下游拐點的外側(cè)從所述門的每個側(cè)壁突出,并且每個臂的自由端具有軛,該軛在所述轉(zhuǎn)向器沿著狹槽追蹤時與相應(yīng)樞軸銷接合。
本發(fā)明的示例性特征、最佳模式和優(yōu)點將參照附圖通過本文的說明來理解,其中:圖1為打印機的主要系統(tǒng)部件的框圖;圖2為打印機的打印頭的透視圖;圖3示出了蓋子被移除的打印頭;圖4為打印頭的分解圖;圖5為不具有入口或出口耦接頭的打印頭的分解圖;圖6示出了除打印機的維護系統(tǒng)的部件之外的大部分部件被省去的打印機的等軸視圖;圖7示出了如圖6所示的打印機的相反等軸視圖;圖8示意性地示出了維護系統(tǒng)的模塊化維護滑板的示例性實施方案;圖9為如圖8所示的滑板的分解圖;圖10為滑板的臺板模塊的第一分解透視圖;圖11為臺板模塊的第二分解透視圖;圖12示出了已組裝的臺板模塊;圖13示出了臺板模塊的一端的近視圖;圖14示出了臺板模塊的另一端的近視圖;圖15為臺板模塊的剖視圖;圖16示出了通過打印頭的打印區(qū)域的示例性介質(zhì)路徑;圖17A-17F示出了介質(zhì)行進通過介質(zhì)路徑的后續(xù)階段;圖18為相對于打印頭位于操作位置中的臺板模塊的剖視圖;圖19為滑板的擦拭器模塊的第一等軸視圖;圖20為擦拭器模塊的第二等軸視圖;圖21為擦拭器模塊的分解透視圖;圖22A和22B示出了擦拭器模塊相對于打印機的從動滾筒的不同位置;圖23示出了擦拭器模塊的一端的近視圖;圖24示出了擦拭器模塊的另一端的近視圖;圖25示出了擦拭器模塊的擦拭器元件的示例性彈簧布置方式;圖26示出了與擦拭器元件隔離的擦拭器滾筒;圖27為擦拭器模塊的剖視圖;圖28為滑板的封蓋機模塊的等軸視圖;圖29為封蓋機模塊的分解透視圖;圖30為封蓋機模塊的剖視圖;圖31示出了打印頭的打印面的一部分;圖32示出了封蓋機模塊,其中已省去封蓋機元件且已從封蓋機模塊中拆卸吸芯元件;
圖33示出了組裝在封蓋機模塊中的吸芯元件;圖34示出了吸芯元件和封蓋機元件被省去的封蓋機模塊的通道;圖35示出了封蓋機模塊的排放端口,其中已從該端口中拆卸閥門;圖36示出了組裝在所述端口中的閥門;圖37為維護滑板的底部等軸視圖;圖38示出了滑板的平移機構(gòu);圖39為位移機構(gòu)的一部分的近視圖;圖40為位移機構(gòu)的另一部分的近視圖;圖41示出了位移機構(gòu)的電機布置方式;圖42A為大部分部件被省去的打印機的剖視圖,并且該圖示出了在非提升位置中與維護系統(tǒng)的提升機構(gòu)接合的封蓋機模塊;圖42B示出了在提升位置中與提升機構(gòu)接合的封蓋機模塊;圖42C示出了打印頭上位于封蓋位置中的封蓋機模塊;圖43A為大部分部件被省去的打印機的剖視圖,并且該圖示出了在非提升位置中與提升機構(gòu)接合的臺板模塊;圖43B示出了在提升位置中與提升機構(gòu)接合的臺板模塊;圖43C示出了相對于打印頭位于操作位置中的臺板模塊;圖44A為大部分部件被省去的打印機的剖視圖,并且該圖示出了在非提升位置中與提升機構(gòu)接合的擦拭器模塊;圖44B示出了在提升位置中與提升機構(gòu)接合的擦拭器模塊;圖44C示出了相對于打印頭位于操作位置中的擦拭器模塊;圖45為提升機構(gòu)一部分的近視圖;圖46為提升機構(gòu)的另一部分的近視圖;圖47示出了所述模塊被移除的滑板的頂部等軸視圖;圖48A為滑板的剖視圖,其示出了臺板模塊位置;圖48B示出了圖48A的視圖,其中臺板模塊的主體被省去;圖49為滑板的剖視圖,其示出了封蓋機模塊位置;圖50A為滑板的剖視圖,其示出了擦拭器模塊位置;圖50B示出了圖50A的視圖,其中擦拭器模塊的擦拭器滾筒被省去;圖51示出了滑板中的排放孔與打印機的外殼中的孔口對齊;圖52示出了與處于折疊狀態(tài)的流體存儲模塊隔離的維護系統(tǒng)的流體收集器;圖53示出了具有處于展開狀態(tài)的流體存儲模塊的流體收集器;圖54為打印機的透視圖,其中打印機的殼體被移除以示出介質(zhì)堵塞移除門;圖55示出了圖54的視圖,其中打印機的主體的一部分被移除;圖56示出了介質(zhì)堵塞移除門的完全關(guān)閉狀態(tài);圖57A和57B示出了介質(zhì)堵塞移除門的介質(zhì)轉(zhuǎn)向器的相反視圖;圖58A和58B示出了介質(zhì)堵塞移除門的連續(xù)打開狀態(tài);圖59示出了介質(zhì)堵塞移除門的完全打開狀態(tài);并且圖60A和60B示出了介質(zhì)堵塞移除門的連續(xù)關(guān)閉狀態(tài)。
本領(lǐng)域的普通技術(shù)人員將理解,本發(fā)明在其應(yīng)用中并不受限于本文的說明所闡述的和/或附圖所示出的構(gòu)造細節(jié)、部件布置方式和步驟設(shè)置。本發(fā)明能夠具有其它實施方案,并且能夠以多種其它方式來實踐或?qū)嵤A硗?,?yīng)當理解,本文中所用的用語和術(shù)語是出于說明的目的,而不應(yīng)被視為進行限制。
具體實施例方式打印機100的主要系統(tǒng)部件的示例性框圖在圖1中示出。打印機100具有打印頭200、流體分配系統(tǒng)300、維護系統(tǒng)600和電子器件800。打印頭200具有用于將打印流體(例如油墨)噴射在通過的打印介質(zhì)上的流體噴射噴嘴。流體分配系統(tǒng)300分配油墨和其它流體以供打印頭200的噴嘴噴射。維護系統(tǒng)600維護打印頭200的噴嘴,以使得可提供可靠和準確的流體噴射。電子器件800使打印機100的電子部件可操作地彼此互連并可操作地互連至外部部件/系統(tǒng)。電子器件800具有用于控制相連部件的操作的控制電子器件802??刂齐娮悠骷?02的示例性構(gòu)造描述于美國專利申請公開N0.20050157040(申請人案卷號RRC001US)中,該專利的內(nèi)容據(jù)此以引用的方式并入。打印頭200可作為可從打印機100拆卸的介質(zhì)寬度打印頭墨盒來提供,如美國專利申請公開N0.20090179940(申請人案卷號RRE017US)中所描述,該專利的內(nèi)容據(jù)此以引用的方式并入。該示例性打印頭墨盒包括支承一系列打印頭IC 204的液晶聚合物(LCP)模制件202,如圖2-5所示,該模制件延伸待打印的介質(zhì)基底的寬度。當安裝至打印機100時,打印頭200由此構(gòu)成固定的全介質(zhì)寬度打印頭。打印頭IC 204每個均包括用于將油墨和其它打印流體的液滴噴射在通過的介質(zhì)上的噴射噴嘴。這些噴嘴可為以1600dpi的實際分辨率(即每英寸1600個噴嘴的噴嘴間距)或更大打印的MEMS(微機電)結(jié)構(gòu)。合適的打印頭IC 204的制造和結(jié)構(gòu)詳細地描述于美國專利申請公開N0.20070081032(申請人案卷號MNNOO1US)中,該專利的內(nèi)容據(jù)此以引用的方式并入。LCP模制件202具有在相關(guān)的入口端口 208和出口端口 210之間延伸LCP模制件202的長度的主通道206。每個主通道206向延伸至LCP模制件202的另一側(cè)的一系列細通道(未示出)供料。這些細通道通過粘片膜中的激光燒蝕孔將油墨供給至打印頭IC 204,打印頭IC經(jīng)由該粘片膜而安裝至LCP模制件,如下所述。主通道206的上方為一系列非灌注氣腔214。這些腔體214被設(shè)計來在打印頭灌注期間捕集氣囊。氣囊向系統(tǒng)賦予一定的柔量,以吸收和阻尼打印流體中的壓力峰值或液壓沖擊。打印機為具有大量迅速噴射的噴嘴的高速頁寬或介質(zhì)寬度打印機。這以較快速率消耗油墨,從而突然終止打印作業(yè)或甚至僅在一個頁面結(jié)束時突然終止打印作業(yè),便意味著必須幾乎立刻停止移動朝向(和經(jīng)過)打印頭200的一列油墨。如果沒有氣腔214所提供的柔量,則油墨的動量將會使打印頭IC 204中的噴嘴溢流。此外,后續(xù)的'反射波'可以其它方式產(chǎn)生足夠的負壓而錯誤地排空(cbprime)噴嘴。打印頭墨盒具有頂部模制件216和可拆卸式防護蓋218。頂部模制件216具有提供結(jié)構(gòu)剛度的中央腹板,并且提供用于在相對于打印機100的插入和移除期間操縱打印頭墨盒的織構(gòu)化夾持表面220??梢苿邮椒馍w222設(shè)置在蓋子的底座處,并且在安裝于打印機中之前可移動以覆蓋打印頭200的打印頭入口耦接頭224和打印頭出口耦接頭226。術(shù)語“入口”和“出口”用于表示流體在打印期間流經(jīng)打印頭200的常規(guī)方向。然而,打印頭200被構(gòu)造以使得流體的進入和離開可在沿著打印頭200的任一方向上實現(xiàn)。蓋子218的底座在安裝于打印機中之前保護打印頭的打印頭IC204和電觸點228且為可拆卸的,如圖3所示,以暴露打印頭IC 204和觸點228以供安裝??蓷壢シ雷o蓋或?qū)⑵浒惭b至已更換的打印頭墨盒,以將殘余油墨的滲漏物容納在其中。頂部模制件216與護罩234 —起覆蓋入口耦接頭224的入口歧管230和出口耦接頭226的出口歧管232,如圖4所示。入口歧管230和出口歧管232分別具有入口噴口 236和出口噴口 238。在打印頭200的圖示實施方案中,示出了各五個入口端口或噴口 236和出口端口或噴口 238,其提供了五個油墨通道,例如CYMKK或CYMKIR。也可采用所述噴口的其它布置方式和數(shù)量來提供不同的打印流體通道構(gòu)造。例如,代替打印多種油墨顏色的多通道打印頭,可提供若干打印頭,每個打印頭打印一種或多種油墨顏色。每個入口噴口 236流體連接至LCP模制件202的入口端口 208中相應(yīng)的一者。每個出口噴口 238流體連接至LCP模制件202的出口端口 210中相應(yīng)的一者。因此,對于每種油墨顏色,經(jīng)由主通道206中相應(yīng)的一者將所提供的油墨分配在入口噴口 236中的一者與出口噴口 238中相應(yīng)的一者之間。從圖5可以看出,主通道206形成于通道模制件240中,并且相關(guān)的氣腔214形成于腔體模制件242中。粘片膜244粘附至通道模制件240。粘片膜244將打印頭IC 204安裝至通道模制件240,使得形成于通道模制件240內(nèi)的細通道經(jīng)由穿過膜244的小型激光燒蝕孔245與打印頭IC 204流體連通。通道模制件240和腔體模制件244與容納打印頭IC的電觸點228的觸點模制件246和夾子模制件248 —起安裝,以便形成LCP模制件202。夾子模制件248用于將LCP模制件202牢固地夾在頂部模制件216上。LCP由于其剛度為模制件202的優(yōu)選材料,其沿著該模制件的介質(zhì)寬度長度保留了結(jié)構(gòu)完整性,并且保留了其熱膨脹系數(shù),該熱膨脹系數(shù)確切地符合打印頭IC中所使用的硅的熱膨脹系數(shù),這在打印頭200的整個操作期間確保了 LCP模制件202的細通道和打印頭IC 204的噴嘴之間的配準良好。然而,只要滿足這些標準,也可采用其它材料。流體分配系統(tǒng)300可如申請人的美國臨時專利申請N0.61345552 (案卷號KPFOO1PUS)所述來構(gòu)造。用于維護打印頭200和流體分配系統(tǒng)300的維護系統(tǒng)600可相對于打印頭200來布置(如圖6和7所示),為清楚起見,其示出了除維護系統(tǒng)600的部件之外的大部分部件被省去的打印機100?,F(xiàn)詳細地描述維護系統(tǒng)600及其各個部件的各個實施方案。在打印頭200的整個使用壽命期間,維護系統(tǒng)600以操作順序維護打印頭200,從而維護流體分配系統(tǒng)300。在打印頭200的每個打印周期之后,并且在打印頭200的未使用期間,維護系統(tǒng)600用于對打印頭200的噴射噴嘴進行封蓋,以便防止噴嘴內(nèi)的流體干燥。這減少了由于噴嘴堵塞而弓丨起的后續(xù)打印問題。維護系統(tǒng)600還用于通過擦拭打印頭IC來清理打印頭200的打印面。此外,維護系統(tǒng)600還用于在灌注和維護周期期間捕獲打印頭通過噴嘴‘噴吐’或排出的流體,對于關(guān)于灌注工序的進一步細節(jié),參見申請人的美國臨時專利申請N0.61345552(案卷號KPFOO1PUS)的并入描述。此外,維護系統(tǒng)600還用于在打印期間以清潔的方式對介質(zhì)提供支承,這使輸送至該介質(zhì)上的流體最小化。此外,維護系統(tǒng)600將在這些功能期間所收集的油墨和其它打印流體存儲在打印機100內(nèi)以供隨后處理或再使用。為了實現(xiàn)這些功能,維護系統(tǒng)600采用了模塊化滑板602和流體收集器603?;?02封裝若干維護模塊,每個維護模塊具有不同功能。在圖8和9的圖示實施方案中,維護模塊包括臺板模塊604、擦拭器模塊606和封蓋機模塊608?;?02被打印機100的外殼102封裝,以便可相對于打印頭200選擇性地位移,并且以使得用于打印的介質(zhì)104能夠在打印頭200和滑板602之間通過。此外,維護模塊可相對于滑板位移?;宓奈灰剖姑總€維護模塊與打印頭選擇性地對齊,并且對齊的維護模塊的位移使對齊的維護模塊相對于打印頭位于操作位置,這隨后將詳細地論述。圖10-18示出了臺板模塊604的各個示例性方面。臺板模塊604為主體610和吸芯元件612的組件。主體610為細長的,以便沿著長于打印頭200的介質(zhì)寬度的長度延伸。臺板模塊602封裝在滑板602的細長框架614內(nèi)??蚣?14具有底座618和從該底座突出的側(cè)壁620,凹口 620a被限定在側(cè)壁620內(nèi)。凹口 620a在臺板模塊604的主體610的縱向端可拆卸地接納保持器元件622。凹口和保持器的這種接合允許臺板模塊604將通過框架614以未固定但受限制的方式保持。即,臺板模塊在滑板內(nèi)有效地“浮動”,這有利于臺板模塊相對于滑板的位移。臺板模塊604組裝在框架614中,以使得當臺板模塊604位于其操作位置中時,主體610的臺板表面624面向打印頭200,打印頭200在介質(zhì)通過打印頭200時向正在打印的介質(zhì)提供支承。在圖10-18所示的實施方案中,臺板624具有周期性地設(shè)置在狹槽630的任一側(cè)上的一系列肋條元件626和628,狹槽630沿著臺板模塊604的伸長長度延伸通過臺板624。當臺板模塊604通過滑板602的選擇性位移與打印頭200對齊時,狹槽630與噴嘴對齊。臺板模塊604的主體610優(yōu)選地由模制塑料材料形成,并且肋條626、628優(yōu)選地一體成型于主體610中。然而,也可采用其它布置方式,例如將肋條固定至臺板主體。狹窄肋條626、628從臺板624的表面624a突出以沿著其長度與介質(zhì)行進通過打印頭200的方向?qū)R,并且被構(gòu)造成有助于在臺板模塊604位于其操作位置中時,將介質(zhì)引導(dǎo)和成形于打印頭200的噴射噴嘴附近的打印區(qū)域中。所述引導(dǎo)使介質(zhì)與打印頭200的打印面接觸的可能性最小化,并且所述成形使介質(zhì)的不同部分和噴嘴之間的間距的變化率最小化。如圖16所示,介質(zhì)104在從每個肋條626的外面626a升高的水平面上通過打印機100的輸入滾筒106傳送或驅(qū)動到打印區(qū)域中,輸入滾筒106相對于介質(zhì)104的行進方向位于噴嘴的上游,以便與平行于由打印頭200和臺板624限定的打印區(qū)域的平面成一角度。此外,該介質(zhì)在從每個肋條628的外面628a升高的水平面上通過打印機100的輸出滾筒108傳送或驅(qū)動出打印區(qū)域,輸出滾筒108相對于介質(zhì)104的行進方向位于噴嘴的下游,以便與打印區(qū)域的平行平面成一角度。約10°至12°的上游角度和下游角度為優(yōu)選的,但也可采用其它角度。使介質(zhì)成一定角度地進入和離開打印區(qū)域并且使介質(zhì)104和臺板624在打印區(qū)域中接觸可確保介質(zhì)104采用穿過噴嘴的限制性路徑。即,使通常為紙或其它柔性介質(zhì)的介質(zhì)104沿著該限制性路徑彎曲,該限制性路徑起作用以強化打印區(qū)域中的介質(zhì),從而針對該介質(zhì)的所有部分保持了基本上恒定的介質(zhì)-噴嘴間距,這在無邊距打印應(yīng)用中尤其重要。如圖13-15中最清楚地看出,每個上游肋條626的外表面626a也相對于臺板624的平行平面成一角度,使得每個肋條626中最靠近狹槽630的部分626b比(例如高于)每個肋條626中離狹槽630最遠的部分626c更靠近打印頭200。同樣地,每個下游肋條628的外表面628a也相對于臺板624的平行平面成一角度,使得每個肋條628中最靠近狹槽630的部分628b比(例如高于)每個肋條628中離狹槽630最遠的部分628c更靠近打印頭200。肋條624、626的這些相對結(jié)構(gòu)有助于介質(zhì)的引導(dǎo)和成形,如下所述。如圖17A和17B所示,在上述角度通過輸入滾筒106驅(qū)動至臺板624的介質(zhì)104的前緣104a接觸上游肋條626的外表面626a,并且沿著外表面626a被引導(dǎo)朝向打印頭200。這樣,肋條626的外表面626a作為介質(zhì)104的前緣104a的斜面。介質(zhì)104的前緣然后越過狹槽630并通過噴嘴的打印區(qū)域,此時介質(zhì)104的內(nèi)在剛度促使介質(zhì)104以懸臂方式彎曲,使得該介質(zhì)的其余部分僅與肋條626的部分626b (其為如圖所示的圓形)進行點接觸。如圖17C和17D所示,介質(zhì)104的前緣然后與下游肋條628的部分628b點接觸以橋接狹槽630,然后由于介質(zhì)104所采用的彎曲,介質(zhì)104的前緣104a與肋條628脫離接觸以呈現(xiàn)給輸出滾筒108的輥隙。這樣,該介質(zhì)在其與上游肋條626點接觸時穩(wěn)定地由懸臂支撐,這使該介質(zhì)通過打印區(qū)域保持基本上恒定的軌跡,從而向該介質(zhì)的所有部分提供基本上恒定的介質(zhì)-噴嘴間距。如圖所不,肋條628的部分628b相對于(例如低于)肋條626的部分626b稍微離打印頭200更遠。另外,部分628b以與肋條628的其余部分的角度相反的角度具有大致平坦的輪廓。這樣,介質(zhì)104的前緣以平滑非陡峭的方式接觸肋條628,該前緣具有從相對于打印頭200低于臺板624的平行平面的肋條626穿過狹槽630的軌跡。這減少了介質(zhì)104在打印區(qū)域內(nèi)的彈回,并且使狹槽630內(nèi)可能發(fā)生的堵塞最小化。如圖17E和17F所示,介質(zhì)104的后緣104b離開輸入滾筒106的輥隙而僅由輸出滾筒108驅(qū)動,并且由于介質(zhì)104中的彎曲,造成介質(zhì)104的后緣部分和邊緣大體上平行于臺板624的平行平面。然后,介質(zhì)104的后緣104b被驅(qū)動超出肋條626而懸浮在狹槽630上方。這使介質(zhì)104返回與下游肋條628的部分628b進行點接觸,從而從上游肋條626轉(zhuǎn)移至下游肋條628,這有助于保持介質(zhì)104先前通過打印區(qū)域的軌跡。介質(zhì)104的后緣104b —旦超出肋條628的部分628b便無支承。取決于該介質(zhì)的重量,這種缺乏支承的情況可造成該介質(zhì)的后緣部分反向彎曲。肋條628的外表面628a的角度防止該介質(zhì)的此后緣部分與臺板422進行任何進一步的接觸,否則此接觸可干擾介質(zhì)離開。上述介質(zhì)成形適用于打印機的不連續(xù)頁面或連續(xù)網(wǎng)絡(luò)打印應(yīng)用,因為在任一種情況下,該介質(zhì)的前緣和后緣出現(xiàn)在打印周期的某個點處。在打印區(qū)域的環(huán)境中,尤其是在無邊距打印應(yīng)用中,來自打印油墨等的氣溶膠以及油墨等的重印會造成流體收集在臺板的表面(包括肋條的外表面)上。提供肋條與介質(zhì)之間的點接觸的肋條的上述構(gòu)造使輸送至介質(zhì)的所收集流體最小化。該點接觸也使對通過打印區(qū)域的介質(zhì)的阻力最小化,該阻力可影響介質(zhì)行進速度,從而影響打印質(zhì)量。此外,當促使流體遠離肋條的外表面而流動至臺板624的表面624a并通過狹槽630而遠離打印頭200時,提供相對狹窄的肋條減少了所收集的流體積聚在接觸介質(zhì)的肋條的外表面上。在圖示實施方案中,在打印區(qū)域的整個介質(zhì)寬度中均勻地提供肋條626、628(例如,每個肋條626彼此等距離間隔,每個肋條628彼此等距離間隔),以使得介質(zhì)的引導(dǎo)和成形在整個介質(zhì)寬度中為均勻的。然而,也可采用其它布置方式,例如使介質(zhì)寬度的周邊處的肋條相比介質(zhì)寬度的中央處的肋條更靠近在一起,以便在介質(zhì)的側(cè)面提供額外支承,以防止邊緣處發(fā)生卷曲。此外,每個肋條626被示為與肋條628中相應(yīng)的一者對齊。然而,也可采用其它布置方式,其中肋條626偏離肋條628,以便沿著介質(zhì)寬度防止介質(zhì)在肋條之間發(fā)生翹曲。此外,根據(jù)打印機正在使用的介質(zhì)的類型,可使用多于或少于所示數(shù)量的肋條。例如,可能具有這樣一種布置方式,其中省去肋條,并且使臺板624的所得連續(xù)表面624a在狹槽630的上游側(cè)和下游側(cè)(類似于圖示實施方案中的肋條)上成一角度。或者,可省去成臺板表面的上游和下游肋條或側(cè)中任一者或兩者的角形輪廓。此類替代布置方式僅在其中氣溶膠和打印過噴為可忽略因素使得臺板624上的流體積聚為最小的打印應(yīng)用中可取。此外,其它示例性布置方式可采用相對于打印頭的打印面的平面上介質(zhì)進入和/或離開軌跡。在此類布置方式中,可省去臺板的介質(zhì)成形方面。臺板624優(yōu)選地由塑料材料模制。這樣,臺板624的主體610可作為一體式單元來模制,該一體式單元一體地包括保持器622和肋條626、628,并且使狹槽630準確地形成于其中,而無需任何切割。臺板624的材料優(yōu)選地具有與打印頭200類似的熱膨脹特性,以使得臺板624和打印頭200在所有操作周期和環(huán)境中保持對齊。如前所述,臺板的表面被構(gòu)造以使得在打印環(huán)境中來自打印操作的油墨和其它流體流動至狹槽。在各個打印階段期間,有利的是使得打印頭的在某一時間未打印的噴射噴嘴“噴吐” 一些油墨,以保持噴嘴“濕潤”。術(shù)語“濕潤”的使用應(yīng)理解為是指噴嘴內(nèi)的流體被新鮮流體補充或被防止干燥,從而減少噴嘴內(nèi)的流體干燥的可能性,否則干燥可導(dǎo)致噴嘴堵塞。這相對于由懸浮于諸如水的液體中的染料所形成的油墨而言是特別重要的,因為當油墨暴露在空氣中時,液體會迅速地蒸發(fā),導(dǎo)致染料以沉淀的形式離開懸浮液。此保持濕潤的噴吐操作在進料介質(zhì)的各頁面之間進行,因此對介質(zhì)供給的最小破壞為優(yōu)選的。因此,臺板模塊604在保持潮濕的噴吐操作期間優(yōu)選地留在適當位置。為了捕獲在保持濕潤的噴吐和灌注工序期間所噴射的油墨或其它打印流體,臺板模塊604的吸芯元件612位于狹槽630中,以便與打印頭200的打印面對齊。吸芯元件612由親水性多孔材料形成,該多孔材料可被模制并具有孔隙度,該孔隙度具有允許吸收油墨的珠粒和空隙尺寸。例如,親水性聚乙烯為優(yōu)選的,其可用于通過類似于燒結(jié)的工藝(一起被模制成其最終形狀)來制備吸芯元件612。術(shù)語“親水性”的使用應(yīng)理解為是指材料吸收不只是水的任何液體,就稱其具有“親水性”。如圖10-12所示,吸芯元件612為細長的并且成形為安裝在主體610的凹陷部610a內(nèi),以便沿著臺板模塊604的長度延伸。吸芯元件612具有限定在凸緣612b內(nèi)的凹口612a,凸緣612b在接合凹陷部610a內(nèi)的軌道610b的任一側(cè)面限定吸芯元件主體。吸芯元件612通過與軌道610b相連的夾子610c保持在主體610內(nèi),夾子610c相對于圖中所示的取向夾在凸緣612b的下側(cè)。這樣,吸芯元件可從臺板模塊拆卸,使得當吸芯元件的多孔材料的芯吸的有效性隨著時間的消逝而減少時能夠更換吸芯元件。此夾緊接合將吸芯元件612固定在主體610內(nèi),以使得通常從凸緣612b突出的墊片612c與狹槽630對齊并且突出通過狹槽630,但相對于打印頭200不突出通過肋條626、628的外表面626a、628a,如圖13-15所示。具體地講,墊片612c在肋條的外表面下方隔開,該外表面形成臺板624的參考表面624b,以使得介質(zhì)104絕不會與吸芯元件612進行接觸。這防止了油墨被輸送至介質(zhì)上。另一方面,墊片612c在參考表面624b下方未被間隔太遠,以使得吸芯元件612緊靠打印頭200。這確保了油墨在從噴嘴開始軌道飛行期間被捕獲,這使繞著打印區(qū)域的氣溶膠或霧化減至最小。在圖示實施方案中,參考表面624b離打印頭IC 204的距離為約1.1毫米,而墊片612c的外表面在參考表面624b下方約0.35毫米。隨后對設(shè)定這些距離的方式進行詳細地討論。由于吸芯元件612與打印頭200的打印面接近,因此必須防止墊片612c上所捕獲流體積聚(特別是當流體在吸芯元件612上干燥時)到導(dǎo)致積聚的流體接觸打印面的量??捎绕湓趤碜越橘|(zhì)的噴涂過多在無邊距打印中發(fā)生的區(qū)域中形成為石筍狀的此積聚可通過形成吸芯元件612來防止,以使得凹口 612d被限定在墊片612c之間,如圖10所示。此布置促使所捕獲的流體被吸收進入吸芯元件612的主多孔體中,而非收集在墊片612c的外表面上。打印頭200的打印頭IC 204沿著介質(zhì)行進方向的寬度為約一或二毫米或更少,這取決于打印頭IC 204上所采用的噴嘴行的數(shù)量。如圖18所示,當臺板模塊604位于其操作位置中時,維護系統(tǒng)600的對齊機構(gòu)將臺板模塊604與打印頭200對齊,以使得打印頭IC204的噴嘴的中心線沿著介質(zhì)寬度而非狹槽630的下游邊緣630b。在圖示實施方案中,吸芯元件612具有約5.5毫米的寬度,并且狹槽630具有約六毫米的寬度,以便容納吸芯元件612,并且上游邊緣630a離中心線約1.6毫米,而下游邊緣630b離中心線約4毫米。在狹槽630和打印頭IC 204之間配置此偏離對齊導(dǎo)致吸芯元件612也從打印頭IC 204的中心線偏離。因此,與上游相比,在打印頭IC 204的中心線的下游設(shè)置具有較大表面積的吸芯元件612。這樣做是因為在打印期間,油墨氣溶膠在當介質(zhì)行進時存在被沿著同一方向夾帶的趨勢,從而使更多的氣溶膠被偏離吸芯元件612直接捕獲。一旦吸芯元件612被所捕獲的油墨飽和,油墨就將傾向于通過吸芯元件612經(jīng)由毛細管作用而在重力之下相對于臺板模塊604在滑板602中的組裝布置自然地進行排放。促使排放的油墨從吸芯元件612的特定區(qū)域排放到下方的滑板602中,以使得可適當?shù)厝菁{排放的油墨。這通過形成具有排放脊部612e的吸芯元件612來形成,排放脊部612e通常沿著與墊片612c的突出部相反的方向從凸緣612b突出。如圖10-12所示,排放脊部612e是具有與滑板602的底座618中的排流口部分632對齊的峰的三角形突出部,如圖47、48A和48B所示并且隨后將更詳細地論述。通過此構(gòu)造,通過吸芯元件612的多孔體排放的毛細管油墨由峰排出吸芯元件612而進入排放細部 632。
通過在介質(zhì)行進方向中將墊片612c的外表面成形為傾斜的也有助于此排放及偏離氣溶膠捕獲,如圖13-15所示。具體地講,吸芯元件的頂部表面未直接位于打印頭IC下方,因此噴射流體在其傾斜區(qū)域中撞擊吸芯元件,從而促使所捕獲的流體被吸離打印面并且通過吸芯元件。這會減少吸芯元件的主體內(nèi)可使流體干燥的滯留區(qū)域,從而導(dǎo)致吸芯元件的有效性降低。在上述實施方案中,通過吸芯元件所捕獲的流體被允許排放通過吸芯件以及在重力下排出吸芯件。替代實施方案可通過經(jīng)由管子連接至臺板模塊的抽吸泵來利用抽吸。圖19-27示出擦拭器模塊606的各個示例性方面。擦拭器模塊606為主體634、擦拭器元件636和刮刀元件638的組件。主體634為細長的,以便沿著比打印頭200的介質(zhì)寬度更長的長度延伸。擦拭器模塊606封裝在滑板602的細長框架614內(nèi),以便鄰接臺板模塊604,如圖8所示。框架614的側(cè)壁620中的凹口 620a在擦拭器模塊606的主體634的縱向端可拆卸地接納保持器元件639和641。凹口和保持器的這種接合允許擦拭器模塊606將通過框架614以未固定但受限制的方式保持。即,擦拭器模塊在滑板內(nèi)有效地“浮動”,這有利于擦拭器模塊相對于滑板的位移。擦拭器模塊606組裝在框架614中,以使得當擦拭器模塊606位于其操作位置中時擦拭器元件636面向打印頭200。擦拭器元件636為軸642上的擦拭器滾筒640與軸642的一端的驅(qū)動機構(gòu)644的組件。擦拭器滾筒640具有與打印頭200的介質(zhì)寬度至少一樣長的長度,并且通過驅(qū)動機構(gòu)644經(jīng)由軸642的旋轉(zhuǎn)而引起旋轉(zhuǎn)。驅(qū)動機構(gòu)644具有可旋轉(zhuǎn)地安裝在擺臂648內(nèi)的齒輪系646,擺臂648可樞轉(zhuǎn)地安裝在軸642的一端。在圖示實施方案中,擺臂648具有兩個臂650和652。臂650、652與設(shè)置在兩者間的齒輪系646組裝在一起。然而,也可采用其它布置方式,例如具有單臂的擺臂,只要擺臂能夠相對于擦拭器模塊606的主體634擺動,如下文詳細地論述。齒輪系646具有安裝在軸642上的第一齒輪654 ;為復(fù)合從動齒輪的第二齒輪656,其接觸輸入滾筒106的從動滾筒106b的齒輪106a ;和第三齒輪658,其為介于第一齒輪654和第二齒輪656之間的復(fù)合齒輪。通過使臂650的相應(yīng)銷650a穿過第二齒輪656和第三齒輪658的孔656a、658a并隨后通過臂652中的相應(yīng)孔652a而使第二齒輪656和第三齒輪658可旋轉(zhuǎn)地安裝至擺臂 648。通過使軸642的端部660穿過臂650中的孔650b、第一齒輪654中的孔654a并隨后穿過臂652中的孔652b而使第一齒輪654系可旋轉(zhuǎn)地安裝至擺臂648。如圖21所示,軸642的端部660具有從擦拭器滾筒640至軸642的端部直徑連續(xù)變小的一系列部分660a_660d。最小直徑部分660d被構(gòu)造成通過第一齒輪654中的孔654a和臂652中的孔652b,同時鄰接的內(nèi)部部分660c的直徑大于第一齒輪654中的孔654a的直徑。因此,第一齒輪564牢固地保持在擺臂648內(nèi),同時允許軸642和第一齒輪564相對于擺臂648旋轉(zhuǎn)。鄰近部分660c被構(gòu)造成通過臂650中的孔650b,同時下一鄰接的內(nèi)部部分660b的直徑大于臂650中的孔650b的直徑。因此,擺臂648牢固地保持在軸642上,同時允許軸642相對于擺臂648旋轉(zhuǎn)。
下一鄰近部分660b被構(gòu)造成通過軸環(huán)662,同時鄰接的最大直徑部分660d的直徑大于軸環(huán)662的內(nèi)徑。因此,軸環(huán)662牢固地保持在軸642上。最大直徑部分660a被構(gòu)造成接納夾子664。位于軸642的另一縱向端的端部666同樣兩個不同直徑的部分,其中較小直徑部分被構(gòu)造成接納另一軸環(huán)662,而較大直徑部分被構(gòu)造成接納另一夾子664。夾子664穿過主體634的相應(yīng)端中的孔隙668 (如圖23和24所示)以被夾至主體634。此夾緊作用可拆卸地并且可旋轉(zhuǎn)地將擦拭器元件640固定至主體 634。在此固定的組件中,位于主體634—端的保持器元件639具有在其中接納擺臂648的凹部639a,以及其中軸642的端部660的部分660b支承在相應(yīng)軸環(huán)662與擺臂648之間的凹口 639b。位于主體634另一端的保持器元件641具有凹口 641a,其中軸642的端部666的最小直徑部分被緊靠對接的相應(yīng)軸環(huán)662支承。如圖所示,凹口 639b、641a限定半圓形開口,每個開口具有的半徑適于軸642的相應(yīng)圓柱形部分的半徑。當擦拭器模塊606從滑板602的框架614提升進入其操作位置時,第二齒輪656接觸從動滾筒106b的齒輪106a。從動滾筒106b通過打印機100的驅(qū)動電機110的旋轉(zhuǎn)經(jīng)由齒輪106a而賦予第二齒輪656。此旋轉(zhuǎn)通過過齒輪系646傳送至軸642,從而旋轉(zhuǎn)擦拭器滾筒640。擦拭器滾筒640的此旋轉(zhuǎn)用于擦拭來自打印頭200的打印面的油墨,如下面所詳細論述。在圖示實施方案中,由于被用于每分鐘傳送多達120頁通過打印頭200的從動滾筒的高速,齒輪系以3: I的比率使從動滾筒的轉(zhuǎn)速換至較低速。然而,也可采用其它布置方式來為擦拭器滾筒提供合適轉(zhuǎn)速,例如不同齒輪比和/或變速驅(qū)動電機。通過此布置,通過打印機100的輸入滾筒106的驅(qū)動電機110來驅(qū)動擦拭器元件636的旋轉(zhuǎn)。這避免了對于擦拭器模塊606用的額外的專用電機的需求,從而減少了維護系統(tǒng)600的零件數(shù)量和動力需求。為了將輸入滾筒106的介質(zhì)驅(qū)動方位與擦拭器驅(qū)動方位分開,驅(qū)動電機110優(yōu)選地為可逆電機,并且控制電子器件802控制電機110,以使得當傳送打印用介質(zhì)時驅(qū)動滾筒106b被沿著第一旋轉(zhuǎn)方向驅(qū)動,并且當驅(qū)動擦拭器滾筒636時被沿著與第一方向相反的第二旋轉(zhuǎn)方向驅(qū)動。然而,沿著同一方向進行驅(qū)動系可能的。從動滾筒106b安裝在打印機100的主體102內(nèi)(如圖6和7所示),以使得在擦拭器模塊606相對于打印頭200抵達其擦拭位置之前,擦拭器兀件636的第二齒輪656與從動滾筒106b的齒輪106a之間發(fā)生接觸,而擦拭器滾筒640在此擦拭位置與打印頭200的打印面進行接觸。這樣,擦拭器滾筒640在其接觸打印頭200時就已經(jīng)在旋轉(zhuǎn)。此旋轉(zhuǎn)接觸防止擦拭器滾筒640弄臟打印頭200的噴嘴,否則將干擾噴嘴內(nèi)的彎月面。當擦拭器模塊606從其與打印機100的從動滾筒106b的接觸位置轉(zhuǎn)移至其擦拭位置時,使得第二齒輪656與從動滾筒106b的齒輪106a之間的接觸,并且使得兩者之間的驅(qū)動傳輸通過擺臂648的彈性擺動得以維持,如圖22B所示。由于繞著固定在擺臂648的臂650、652的孔650a、650b內(nèi)的軸642的樞轉(zhuǎn)點,擺臂648能夠相對于擦拭器模塊606的主體634擺動。對此擺動的阻力通過彈簧670來提供,以使得擺臂648的第二齒輪656被促使抵靠從動滾筒106b的接觸齒輪106a。通過使用彈簧銷106c將齒輪106a安裝在驅(qū)動滾筒106b上來進一步有利于此促動接觸(參見圖22B)。在圖25的圖示實施方案中,彈簧670保持在臂650、652的下表面與主體634中的孔隙674之間的柱塞672內(nèi),如圖23所示。此布置在彈簧的一端將彈簧670錨固至主體634,從而形成懸臂彈簧。示出的彈簧670為壓縮彈簧,然而可使用其它彈簧、諸如彎曲懸臂彈簧或其它偏向構(gòu)件,只要擺臂偏向朝向驅(qū)動滾筒齒輪。擺臂與打印機的從動滾筒的偏向接觸不只在與打印頭的打印面接觸之前提供擦拭器滾筒的旋轉(zhuǎn)(如上所述),而且還保持擦拭器滾筒在整個擦拭接觸期間以及在擦拭器模塊由打印頭降低之后進行旋轉(zhuǎn)。在圖示實施方案中,賦予擦拭器滾筒的轉(zhuǎn)速為每秒約20毫米。因此,在擦拭器模塊的操作期間,避免了擦拭器滾筒與打印頭在任何點固定接觸,這防止了如上所述的弄臟并且防止了擦拭器滾筒繞著其圓周的變形。通過擦拭器滾筒640對來自打印頭200的打印面的油墨、其它流體和碎屑如介質(zhì)介質(zhì)粉塵和干燥油墨的旋轉(zhuǎn)擦拭主要在打印頭200的灌注之后(參見申請人的美國臨時專利申請N0.61345552(代理人案卷號KPR)01PUS)的并入描述)以及在完成打印循環(huán)之后施行。然而,可通過選擇擦拭器模塊606在任何時間進行擦拭。來自打印頭200的打印面的油墨與其它流體的移除通過形成多孔芯吸材料的擦拭器滾筒640來促進,所述多孔芯吸材料被壓縮抵靠打印面,以有利于將流體芯吸到擦拭器滾筒640中,而來自打印面的碎屑的移除通過擦拭器滾筒的旋轉(zhuǎn)來促進。在圖26的圖示實施方案中,擦拭器滾筒640具有安裝至軸642的可壓縮芯640a和設(shè)置在芯640a的上的多孔材料640b。在示例性實施方案中,芯640a由擠出的閉孔硅樹脂或聚氨酯泡沫形成,多孔材料640b由非織造微纖維形成。使用微纖維防止打印面的刮傷,同時使用非織造材料防止材料絲條從擦拭器滾筒脫落并進入打印頭的噴嘴。非織造微纖維通過螺旋技術(shù)纏繞芯,以使得微纖維的至少兩層存在于所述芯的周圍,其中粘合劑位于這些層之間。使用兩層或更多層為來自芯的多孔材料提供充分的流體吸收性和壓縮性,這有助于流體吸收,同時螺旋降低了在擦拭器滾筒的高速旋轉(zhuǎn)期間多孔材料由芯展開的可能性。在圖示實施方案中,擦拭器滾筒的外徑為約12毫米,并且可壓縮的擦拭器滾筒由于打印頭上所造成的按壓接觸的偏轉(zhuǎn)量為約0.5毫米。此構(gòu)造在擦拭器滾筒640的吸收性材料640b中提供了飽和時約四至五毫升的吸收容量。申請人已發(fā)現(xiàn)打印頭的約20次擦拭操作在擦拭器滾筒中累積約三毫升的油墨。申請人:已發(fā)現(xiàn)使用壓縮抵靠打印頭的打印面的微纖維同時旋轉(zhuǎn)該微纖維導(dǎo)致油墨通過毛細管作用從噴嘴吸入微纖維中。從噴嘴所抽吸的油墨的量并未多到使噴嘴發(fā)生干燥的程度,但足以從噴嘴移除任何已干燥的油墨。為了防止芯吸收微纖維中所收集的流體(否則會導(dǎo)致擦拭器滾筒640過飽和,從而導(dǎo)致所吸收的流體轉(zhuǎn)移回至打印頭200),疏水性膜640c設(shè)置在芯640a與多孔材料640b之間。在示例性實施方案中,薄膜640c由壓敏粘合劑形成。術(shù)語“疏水性”的使用應(yīng)被理解為是指材料排斥不只是水的任何液體,就稱其具有“疏水性”。進一步防止收集在擦拭器滾筒640的表面上的流體和碎屑通過刮刀元件638轉(zhuǎn)移回打印面。刮刀元件638具有細長刮刀676,其沿著擦拭器滾筒640的伸長長度接觸擦拭器滾筒640的外部多孔材料640b,以便輕彈來自擦拭器滾筒640的碎屑的顆粒。刮刀676通過夾子框架678可拆卸地安裝至擦拭器模塊606的主體634。夾子框架678被主體634的細部634a所接納(如圖21及27所示)以將框架678固定至主體634。夾子框架678具有通過刮刀676中的孔676a可拆卸地接納的夾子678a,從而將刮刀676夾至框架678。此夾緊組件布置刮刀676以便在擦拭器滾筒的豎直圓周區(qū)域上接觸擦拭器滾筒640,所述豎直圓周區(qū)域位于擦拭器滾筒接觸打印頭200的打印面的上圓周區(qū)域下方。通過固定框架678將刮刀676相對于擦拭器滾筒640成傾斜角度設(shè)置,使得傾斜的刮刀676在擦拭器滾筒640的圓周切線處接觸擦拭器滾筒640。具體地講,刮刀676傾斜進入擦拭器滾筒640 (如圖27所示),并且對位于擦拭器滾筒640的區(qū)域中的可壓縮的擦拭器滾筒640施加接觸壓力,刮刀676正沿著圖27所示箭頭A的旋轉(zhuǎn)方向旋轉(zhuǎn)返回至擦拭器滾筒640的上圓周區(qū)域。S卩,刮刀676設(shè)置在擦拭器滾筒640的旋轉(zhuǎn)擦拭方向的上游。在那些部分再次接觸打印頭200之前,此位置布置確保顆粒被刮刀676從擦拭器滾筒640的各部分中移除。此外,接觸壓力布置有助于多孔材料640b所吸收的過量流體從擦拭器滾筒640通過多孔材料640b的壓縮而排放到滑板602的底座618中的排放區(qū)域679,如圖47、50A和50B所示并且隨后將更詳細地論述。刮刀元件638的這些功能通過采用提供接觸壓力的彈性可彎曲刮刀676而得以輔助。在優(yōu)選的實施方案中,刮刀676為具有約0.2毫米的厚度的Mylar的彈性可彎曲片材,然而也可使用對于油墨和其它打印流體為惰性的其它不同厚度的材料。如果薄的可彎曲片材發(fā)生翹曲,則擦拭器模塊主體634的刮刀676的夾緊組件能夠使刮刀676拆卸以供清洗或更換。圖28-31不出封蓋機模塊608的各個不例性方面。封蓋機模塊608為主體680、封蓋機元件682和吸芯元件684的組件。主體680為細長的,以便沿著比打印頭200的介質(zhì)寬度更長的長度延伸,以使得吸芯元件684延伸至少介質(zhì)寬度的長度。封蓋機模塊608封裝在滑板602的細長框架614內(nèi),以便鄰接臺板模塊604,如圖8所示??蚣?14的側(cè)壁620中的凹口 620a在封蓋機模塊608的主體680的縱向端可拆卸地接納保持器元件686。凹口和保持器的這種接合允許封蓋機模塊608將通過框架614以未固定但受限制的方式保持。即,封蓋機模塊在滑板內(nèi)有效地“浮動”,這有利于封蓋機模塊相對于滑板的位移。封蓋機模塊608組裝在框架614中,以使得當封蓋機模塊608位于其操作位置中時封蓋機元件682面向打印頭200。在打印循環(huán)之后或在非打印階段期間,即當打印未正在發(fā)生時,封蓋機模塊608用于密封打印頭200的噴嘴,以便保護打印頭免于脫水。為實現(xiàn)此目的,將封蓋機模塊608提升,以使得封蓋機元件682壓靠打印頭200的打印面。封蓋機元件682成形為細長彈性唇緣,該細長彈性唇緣沿著打印頭200具有比打印頭IC 204的組裝長度更長的長度,以使得唇緣圍繞打印頭IC 204。封蓋機元件682的材料優(yōu)選地為橡膠,并且更優(yōu)選地為丁基橡膠,其提供低透氣性和低水蒸氣傳輸速率,同時對油墨呈惰性。封蓋機元件唇緣的側(cè)壁具有波形輪廓(如圖30所示),其有利于封蓋機元件682的外表面的壓縮到打印面上以供密封。具體地講,封蓋機元件唇緣的側(cè)壁的下部的輪廓限定被構(gòu)造成保持在主體680的脊部680a的上的凹槽682a。在組件中,封蓋機元件682的此下部的柔性材料伸展在脊部680a上方,然后被允許在脊部680a上方收縮以便被保留。此布置方式避免了將封蓋機元件682膠黏至主體680的需求,否則會導(dǎo)致封蓋機元件682的粘附至打印頭200。
通過封蓋機元件682和主體680的合適的相對構(gòu)造,封蓋機元件682的柔性材料被壓縮抵靠主體680,從而在兩者間提供密閉式密封件。關(guān)于密封件使用的術(shù)語“密閉式”應(yīng)被理解為是指密封件是流體密封的,從而防止包括氣體和液體在內(nèi)的流體傳輸通過被稱為“密閉式”密封件。封蓋機元件唇緣的側(cè)壁的上方部分的波形輪廓限定終止于自由外表面682c的懸臂梁682b。當外表面682c壓靠打印頭200的打印面時,封蓋機元件682的懸臂梁682b允許封蓋機元件682密閉式密封在打印面的表面構(gòu)形的上方,其可呈圖31所示的形式。在圖31中,虛線說明通過封蓋機元件682所提供的密封件的近似位置,其可被視為橫穿打印面上的不同水平。在圖中沿著典型的負z軸高度值相對于打印面的各特征件的打印頭IC 204限定在這些不同的水平,其中z軸與示出的打印面正交。封蓋機元件682的懸臂部分682b的柔性還有助于封蓋機元件682與打印頭200的平滑接合和脫離。由于打印頭200在封蓋和未封蓋期間的沖撞,提供平滑的接合和脫離降低了擾亂打印頭200的噴嘴中的油墨彎月面的可能性。封蓋機模塊608的主體680以及臺板模塊604的主體610和擦拭器模塊606的主體634優(yōu)選地由塑料材料模制而成,塑料材料的熱膨脹特性類似于打印頭200的打印面的熱膨脹特性。此類材料為聚苯醚和聚苯乙烯的10%玻璃纖維強化組合,例如Noryl 731。這在打印機的所有操作狀態(tài)期間提供所選擇的模塊與打印頭200的配準。就封蓋機模塊608而言,由于封蓋機元件682的密封偏轉(zhuǎn),往下作用在位于其封蓋機位置中的封蓋機模塊608上的均勻的分布力可導(dǎo)致細長封蓋機模塊608的塑料材料的松垂,這可危及封蓋機元件682的密封。為了防止這種情況,細長加強框架688被夾在主體680上方。加強框架688為剛性U形槽形構(gòu)件,其有助于防止細長封蓋機模塊608松垂并維持封蓋機模塊608沿著其長度的平直度。這確保封蓋機模塊和打印頭的相對位置在封蓋期間保持基本上恒定。加強框架688優(yōu)選地由金屬片形成。因此,熱膨脹失配可發(fā)生于主體680與加強框架688之間,從而在主體680上表現(xiàn)出額外的應(yīng)力,該額外的應(yīng)力可防止加強框架688的拉直功能。通過提供沿著其細長長度具有一定自由度的加強框架688來調(diào)節(jié)此熱失配。具體地講,在夾在主體680的側(cè)面上的翼片690之上的加強框架688所形成的通道的兩者側(cè)壁上形成狹槽688a,以使得它們大于翼片690,從而允許相對于加強框架688沿著主體680的延長長度進行此移動。主體680上的封蓋機元件682在凹槽682a和脊部680a周圍的固定保持還通過加強框架688而得以改善,加強框架688壓靠接合的凹槽682a和脊部680a,如圖30所示。如圖所示,通過封蓋機元件682連同主體680內(nèi)的通道692所形成的唇緣在封蓋機模塊608內(nèi)提供中空空間。當封蓋機模塊608位于其操作位置時,通道692所形成的此中空空間被構(gòu)造成與打印頭200的打印頭IC 204對齊,并且提供用于封蓋機模塊608的其它功能的構(gòu)件。在打印頭200的封蓋期間,可進行打印頭200的灌注和保持濕潤的噴吐操作。對于灌注工序的進一步細節(jié),參見中請人的美國臨時專利申請N0.61345552(代理人案卷號KPFOO1PUS)的并入描述。因此,封蓋機模塊608的通道692用于在這些灌注和保持濕潤的操作期間捕獲通過打印頭噴嘴所噴射的流體。
所進行的各種灌注工序在短時間范圍內(nèi)形成較大體積的油墨,在兩二秒內(nèi)導(dǎo)致高達10毫升的油墨。因此,封蓋機模塊的內(nèi)部體積的尺寸被設(shè)計成可容納此大量的油墨,同時確保所捕獲的油墨水平面(包括環(huán)繞封蓋機元件的內(nèi)部周邊發(fā)生的任何油墨毛細管作用)不會抵達打印頭的打印面。在保持濕潤的噴吐和灌注工序期間所噴射的油墨或其它打印流體的捕獲和提取通過設(shè)置在通道692內(nèi)的吸芯元件684而得以輔助。在圖示實施方案中,吸芯元件以此高流率芯吸約六至八毫米,并且封蓋機模塊主體在吸芯元件周圍提供約八毫米的流動路徑。所捕獲的流體也由封蓋機模塊迅速地排放,如隨后所論述。吸芯元件684由親水性多孔材料形成,該多孔材料可被模制并具有孔隙度,該孔隙度具有允許對具有上述大容量和從打印頭噴射油墨的速率的油墨進行吸收的珠粒和空隙尺寸。例如,親水性聚乙烯為優(yōu)選的,其可用于通過類似于燒結(jié)的工藝(一起被模制成其最終形狀)來制備吸芯元件684。如圖32和33所示,吸芯元件684為細長的并且成形為安裝在主體680的通道692內(nèi),以便沿著封蓋機模塊608的長度延伸。肋條694設(shè)置在主體680的底座680b上,吸芯元件684的下表面684a支承在底座680b上。吸芯元件684具有沿著其一細長側(cè)面限定的凹口 684b,凹口 684b在通道692的相應(yīng)側(cè)面上與肋條694中的凹口 694a接合。此凹口式接合限制吸芯元件684沿著主體680的長度的移動,并維持吸芯元件684沿著打印頭200的打印頭IC 204的組合長度的準確對齊。在圖示實施方案中,吸芯元件684通過螺釘保持在主體680內(nèi),然而也可采用其它布置方式,只要吸芯兀件684的上表面684c不會相對于打印頭200突出通過封蓋機兀件682,如圖28和30所示,但足夠接近打印頭200的噴嘴,以使得流體“橋接”形成于噴嘴與吸芯元件684之間,作為油墨的天然流動路徑。具體地講,當封蓋機模塊608在其封蓋機位置中時,吸芯元件684的上表面684c離噴嘴的距離被設(shè)定為使得上表面684c與墨滴進行充分接觸,以便在流動路徑中斷之前芯吸掉最大量的油墨,并且使得油墨在灌注之后具有引起來自噴嘴的油墨的中斷的足夠間隙,以使得不會保留流體橋接。在圖示實施方案中,吸芯元件684與打印頭IC204之間的距離為約1.1毫米。隨后對設(shè)定此距離的方式進行詳細地討論。噴嘴與吸芯元件間的此芯吸效應(yīng)甚至在灌注完成之后持續(xù)。因此,控制電子器件802被構(gòu)造成允許在灌注工序的結(jié)束與未封蓋操作之間的某一停留時間量。已發(fā)現(xiàn)約10至30秒的停留時間對于各種灌注工序而言是充足的。此停留時間允許吸芯元件與噴嘴之間的油墨橋接自然地排放并靠其自身中止。如果此過程過早中斷,例如,通過從封蓋機位置過快地降低封蓋機模塊,則打印頭IC和局部化的環(huán)境將可能部分被油墨淹沒。此外,芯吸效應(yīng)和所允許的停留時間在打印頭200上留下最小量的油墨供擦拭器模塊606在灌注之后清理干凈。這防止了大墨滴留在打印頭200上,該大墨滴將使擦拭器滾筒640快速飽和。一旦吸芯元件684被所捕獲的油墨飽和,油墨就將傾向于通過吸芯元件684經(jīng)由毛細管作用而在重力之下相對于封蓋機模塊608在滑板602中的組裝布置自然地進行排放。由于肋條692在吸芯元件684與底座680b之間提供空間,因此允許通過吸芯元件的多孔體以毛細管作用排放的油墨從吸芯元件684的下表面684a排放到主體680的在下方的底座680b中。如先前關(guān)于臺板模塊所論述,此排放和偏離氣溶膠捕獲兩者還通過形成吸芯元件684的將在介質(zhì)行進方向中傾斜的外表面(如圖30和32所示)以及通過從打印頭IC偏離吸芯元件684的上表面684b而得以輔助。這樣,噴射流體在吸芯元件的傾斜區(qū)域撞擊吸芯元件,從而促使所捕獲的流體被吸離打印面并通過吸芯元件。這會減少吸芯元件的主體內(nèi)可使流體干燥的滯留區(qū)域,從而導(dǎo)致吸芯元件的有效性降低。當封蓋機模塊608返回其在滑板602中的未封蓋位置或原始位置時,使得收集在封蓋機模塊608中的流體從封蓋機模塊608經(jīng)由通過底座680b的端口 695排放至下方的滑板602中,如圖34-36所示。為有助于此排放,底座680b朝向端口 695傾斜,如圖35、36和49所示。端口 695與滑板602的底座618中的排放細部696對齊,如圖47和49所示并且隨后更詳細地論述。閥門698設(shè)置在端口 695中。閥門698通常為關(guān)閉的,以使得當在封蓋機位置中和在封蓋機模塊的行進至滑板602內(nèi)的未封蓋位置以及離開未封蓋位置期間時,即當保持器元件686被完全接納在框架614的凹口 620a中時,封蓋機模塊系完全密閉式地密封。在圖示實施方案中,閥門698為具有連接至彈性可彎曲翼698b的浮球698a的浮球閥。可彎曲翼698b連接至端口 695的倒鉤695a,以使得翼698b能夠繞著倒鉤695a彎曲,從而相對于端口 695移動浮球698a。閥門698的常閉位置顯示在圖36中,在該常閉位置處,翼698b未彎曲并且浮球698a保持并密封抵靠端口 698。在封蓋機模塊608通過滑板602的底座618上的閥動器或突出部699返回至滑板602時,閥門698被打開,而與閥門698進行接觸并按壓閥門698以彎曲翼698b并移動浮球698a遠離端口 695 (參見圖49)。在上述實施方案中,通過吸芯元件和封蓋機模塊所捕獲的流體被允許排放通過吸芯件和封蓋機模塊以及在重力下排出吸芯件和封蓋機模塊。替代實施方案可通過經(jīng)由管子連接至封蓋機模塊的抽吸泵來利用抽吸。37-41不出用于模塊化滑板602的位移機構(gòu)700的各個不例性方面。位移機構(gòu)700用于提供滑板602相對于打印機100的外殼102和打印頭200的選擇性位移,其選擇性地將維護模塊的每一者與打印頭對齊。在圖示實施方案中,位移機構(gòu)700為雙齒條和齒輪機構(gòu),其具有位于滑板602的任一細長端部的齒條702,當滑板602安裝在打印機100中時,齒條702與介質(zhì)行進方向?qū)R;和位于軸706的任一端的小齒輪704,小齒輪704與介質(zhì)寬度方向?qū)R。在齒條端,通過滑板602上的軌道708與安裝在外殼102的側(cè)壁102a上的線性軸襯710的滑動接合將滑板602安裝至打印機100的外殼102。具體地講,如圖39和40所示,軌道708分別接納在軸襯710的上部710a與下部710b之間。軸706在任一端通過軸襯710的下部710b中的孔隙712旋轉(zhuǎn)地安裝至打印機100的外殼102。軸706的一端通過軸襯710之一,并且在外殼102的另一側(cè)面上具有驅(qū)動齒輪714。驅(qū)動齒輪714經(jīng)由齒輪系718耦接至電機716。電機716受控制電子器件802控制,以經(jīng)由耦接的齒輪驅(qū)動軸706的旋轉(zhuǎn),從而沿著線性軸襯710滑動滑板602。使模塊與打印頭對齊的滑板602的選擇性設(shè)置通過提供與控制電子器件連通的位置傳感器來實現(xiàn)。本領(lǐng)域的普通技術(shù)人員理解此類位置傳感器的可能的布置方式,因此本文對此不做詳述。使用雙齒條和齒輪機構(gòu)來相對于打印頭平移滑板提供了滑板的未偏斜和準確位移,這有利于模塊與打印頭的真正對齊。然而,也可采用其它布置方式,只要提供滑板的未偏斜和準確位移。例如,可采用皮帶驅(qū)動系統(tǒng)來使滑板位移。
一旦所選擇的模塊之一與打印頭對齊,則就將對齊的模塊提升離開滑板進入其相應(yīng)的前述操作位置。模塊的提升通過提升機構(gòu)720來進行,其各個示例性方面在圖42A-46中示出。提升機構(gòu)720具有在樞轉(zhuǎn)點724樞轉(zhuǎn)地安裝至外殼102的任一側(cè)壁102a的搖臂722。每個搖臂722具有臂部分726和限定在相應(yīng)樞轉(zhuǎn)點724的相對側(cè)上的凸輪從動件部分 728。提升機構(gòu)720還具有凸輪軸728,其被旋轉(zhuǎn)地安裝在待與介質(zhì)寬度方向?qū)R的側(cè)壁102a之間。凸輪軸728在其相應(yīng)端具有凸輪齒輪730和732。凸輪軸728設(shè)置為使得每個相應(yīng)凸輪齒輪730、732的偏心凸輪表面730a、732a與相應(yīng)的搖臂722之一的凸輪從動件部分接觸。偏心凸輪730、732的偏心凸輪表面730a、732a彼此一致,使得凸輪軸728的旋轉(zhuǎn)通過偏心凸輪表面730a、732a抵靠凸輪從動件728的旋轉(zhuǎn)接觸引起搖臂722的同時和等效樞轉(zhuǎn)。搖臂722的此樞轉(zhuǎn)受到偏心凸輪表面730a、732a的形狀和彈簧734的限制,彈簧734安裝在每個搖臂722與打印機外殼102的底座102b之間。在圖示實施方案中,彈簧734為壓縮彈簧,使得當搖臂722樞轉(zhuǎn)至其最低方位時,彈簧734被壓縮,如圖42A、43A和44A所示,并且當搖臂722樞轉(zhuǎn)至其最高方位時,彈簧734位于其??课恢?,如圖42B、43B和44B所示。凸輪軸728的旋轉(zhuǎn)通過安裝至打印機100的外殼102的電機736來提供。具體地講,電機736安裝安裝在板737上,板737又安裝至打印機外殼102 (或為其一體部分),以使得電機736的蝸桿738平行于打印機外殼102的側(cè)壁102a。蝸桿738接觸凸輪齒輪730的外圓周表面730b,蝸桿738用作蝸輪,以使得蝸桿738的螺紋沿著外圓周表面730b與脊部730c嚙合,如圖45所示。蝸桿738的螺紋為螺旋狀,優(yōu)選地方位為向右旋轉(zhuǎn)5°并具有漸開線齒廓。同樣,脊部730c為螺旋狀,優(yōu)選地方位為向右旋轉(zhuǎn)5°并具有漸開線齒廓。因此,在控制電子器件802的控制下,通過電機736的操作來旋轉(zhuǎn)蝸桿738會引起旋轉(zhuǎn)凸輪軸728的凸輪齒輪730的旋轉(zhuǎn)。偏心凸輪表面730a、732a的旋轉(zhuǎn)位置通過光學中斷傳感器739來確定,光學中斷傳感器739安裝在鄰接另一個凸輪齒輪732的打印機外殼102的側(cè)壁102a上。光學中斷傳感器739以本領(lǐng)域的普通技術(shù)人員充分理解的方式與凸輪齒輪732的狹槽狀外圓周表面732b配合,如圖46所示。當滑板602通過位移機構(gòu)700平移以選擇一個模塊時,控制凸輪,以使得搖臂722位于其最低位置處。在該最低位置中,搖臂722的臂部分726中朝滑板602突出的突出部740能夠穿過模塊的保持器元件中的凹陷部,使得滑板602的位移不受抑制。一旦所選擇的模塊位于適當位置,便控制凸輪,以使得搖臂722被移動至其最高位置。在搖臂722從最低位置至最高位置的這種轉(zhuǎn)移期間,突出部740接合保持器元件622、639、641、686的提升表面742。這種接合使所選擇的模塊隨搖臂722 —起提升。提升表面742平行于滑板602的底座618,并且為大致平坦的。即,在圖示實施方案中,平坦的提升表面為水平的。對于臺板模塊604和封蓋機模塊608,當這些模塊被提升得較高時,從提升表面742垂直地(例如豎直地)突出的相應(yīng)保持器元件622、686的翼片744進入對齊塊748的通道746,對齊塊748安裝至打印機外殼102的側(cè)壁102a。
如圖所示,通道746平行于翼片744取向并具有漏斗狀開口端746a。在圖示實施方案中,漏斗狀開口端746a與相應(yīng)通道746的其余部分成約20°的角度。通過使翼片744按照正確的對齊集中,該漏斗狀開口端746a、對齊塊748和打印頭200的相對安裝位置以及滑板框架614的側(cè)壁620中的凹口 620a的尺寸允許對提升模塊相對于打印頭的未對齊進行校正。在該對齊校正期間,為了使臺板模塊和封蓋機模塊保持在正確的方位(即平行于打印頭的打印面),搖臂722的突出部740具有與保持器元件的大致平坦的提升表面742接觸的彎曲輪廓,這允許模塊相對于搖臂722平滑移位。對于擦拭器模塊606,保持器兀件639、641未設(shè)有翼片,因為擦拭器滾筒640和打印頭200的相對對齊較不重要,其原因?qū)㈦S后論述。然而,保持器元件639、641卻具有強化元件749,搖臂722的突出部740在強化元件749處接觸提升表面742。強化元件749向保持器元件(尤其是保持器元件639)提供增強的剛度,這確保擺臂648在擦拭器模塊608的整個提升和下降中有效擺動。在搖臂722的最高位置處,彈簧734被構(gòu)造成充分展開。在彈簧722的該充分展開時,凸輪從動件728與偏心凸輪表面730a、732a脫離接觸。即,搖臂偏向提升位置,并且凸輪旋轉(zhuǎn),以阻礙此偏向而降低搖臂,不阻礙此偏向而允許搖臂提升。這樣,通過模塊施加至打印頭200的接觸力僅取決于彈簧734的構(gòu)造。在圖示實施方案中,彈簧被構(gòu)造成提供約20牛頓的接觸力,這有利于模塊的相應(yīng)功能。對于臺板模塊604,在搖臂722的最高位置處,設(shè)置位于臺板模塊604的主體610的任一縱向端上的基準件750,以便超出打印面的介質(zhì)寬度接觸打印頭200的打印面,以使得介質(zhì)104能夠在接合的打印頭200和臺板模塊604之間穿過。基準件750的尺寸設(shè)定了肋條626、628的參考表面624b和打印頭IC 204之間的上述距離。因此,臺板和打印頭之間的介質(zhì)間距通過使臺板脫離打印頭“定基線”來設(shè)定。對于擦拭器模塊606,在搖臂722的最高位置處,擦拭器滾筒640壓靠打印面。對于封蓋機模塊608,在搖臂722的最高位置處,封蓋機兀件682氣密地密封在打印面的表面構(gòu)形的上方,同時設(shè)定吸芯元件684和打印頭IC 204之間的上述距離。在圖示示例性實施方案中,彈簧734為安裝在搖臂和打印機外殼的底座之間的壓縮彈簧,以使得搖臂偏向提升位置。然而,也可采用其它布置方式,例如將壓縮彈簧安裝在搖臂和打印機外殼的側(cè)壁之間以提供類似的偏向,或者使用片簧或膨脹彈簧來提供類似或不同的偏向,只要通過模塊施加在打印頭上的力的量在可容許的范圍內(nèi)。如前所述,未提供擦拭器模塊與打印頭的準確對齊。這是因為擦拭器模塊需要在擦拭期間相對于打印頭位移,以便使可從打印頭擦拭的流體和碎屑的量最大化。即,具有較大表面積的打印面可通過移動擦拭器模塊來擦拭,并且可實現(xiàn)在由于不同部件所提供的打印面上的不同構(gòu)形水平而難以擦拭的區(qū)域中進行擦拭。該平移擦拭操作通過操作位移機構(gòu)700以位移滑板602來實現(xiàn),同時擦拭器模塊608位于其擦拭位置中,并且擦拭器滾筒640接觸打印頭200并在驅(qū)動機構(gòu)644的驅(qū)動下旋轉(zhuǎn)’如通過圖44C中的雙箭頭A所示。如圖44B所示,設(shè)計滑板框架614的側(cè)壁620中的凹口 620a的尺寸,以使得在擦拭位置中,擦拭器模塊606的保持器元件639和641不會離開凹口 620a的范圍。因此,當滑板602位移時,擦拭器模塊也以相同的方式位移。可進行平移擦拭的位移量取決于擺臂648的齒輪系646的長度和尺寸,因為必須與從動滾筒106b上的齒輪106a保持接觸以進行擦拭旋轉(zhuǎn)。即,當擦拭器模塊606相對于打印頭200沿著介質(zhì)行進方向移動時,擺臂648由于彈簧668的偏向而朝其水平方向擺動。在該擺動器件,齒輪系646的從動端齒輪(例如第二齒輪656)與從動滾筒106b上的齒輪106a保持接合,從而進行旋轉(zhuǎn)擦拭,直到擦拭器模塊606被移動至離從動滾筒106b過遠時。因此,在控制電子器件802的控制下,通過本領(lǐng)域的普通技術(shù)人員所理解的合適傳感器來監(jiān)測平移擦拭,以使得在擦拭器模塊606穿過打印頭200的位移期間,旋轉(zhuǎn)擦拭從未停止過。在完成擦拭工序時,從打印頭200降低擦拭器模塊606,并且擦拭器滾筒640停止旋轉(zhuǎn),然后由于驅(qū)動機構(gòu)644從輸入滾筒106解耦以及刮刀676和擦拭器滾筒640的按壓接觸所提供的摩擦,使擦拭器模塊606位于滑板602中的其未擦拭或原始位置。如上所述,由臺板模塊、擦拭器模塊和封蓋機模塊捕獲的流體排放到滑板中。如圖47所示,滑板602具有位于底座618中的排放區(qū)域632、679和696。排放區(qū)域例如通過模制被限定在底座618中,以向底座618中的孔752和754提供離散路徑,排放區(qū)域中的流體能夠通過這些路徑離開滑板602。例如,滑板602可由塑料材料(例如聚碳酸酯和丙烯腈丁二烯苯乙烯(PC/ABS)的10%玻璃纖維強化組合)模制。離散路徑由用作排放肋條的壁618a限定,排放肋條限制滑板602中的流體在滑板602的位移期間自由移動。這樣,捕獲的流體能夠從滑板排放,而不會在滑板周圍‘潑濺’,這可導(dǎo)致流體‘噴濺’到打印頭上。排放區(qū)域632接納從臺板模塊604的吸芯元件612排放的流體,如圖48A和48B所示,并且被構(gòu)造成使得其離散路徑將所接納的流體輸送至底座618中的孔752。同樣地,排放區(qū)域696通過閥門698和突出部699的上述接合來接納從封蓋機模塊608排放的流體,如圖47和49所示,并且被構(gòu)造成使得其離散路徑將所接納的流體輸送至底座618中的孔752。排放區(qū)域679接納從擦拭器模塊606排放的流體,如圖50A和50B所示,并且被構(gòu)造成使得其離散路徑將所接納的流體輸送至底座618中的孔754。為了有助于排放擦拭器模塊606的擦拭器滾筒640所吸收的流體,排放區(qū)域679具有由親水性多孔材料形成的吸芯元件756,該多孔材料可被模制并具有孔隙度,該孔隙度具有允許吸收油墨的珠粒和空隙尺寸。例如,親水性聚乙烯為優(yōu)選的,其可用于通過類似于燒結(jié)的工藝(一起被模制成其最終形狀)來制備吸芯元件756。吸芯元件756具有從墊片760突出的多個塔或桿758。墊片760保持在沿著滑板602的底座618的伸長長度限定的通道762中,與擦拭器模塊606的原始位置重合。墊片760具有從底座618中的通道766內(nèi)的墊片760突出的吸芯件764。通道766被限定在底座618中,以在底座618的整個寬度中與通道762垂直,并且通向孔754。吸芯件764具有從孔754突出的彎曲端部764a。如在圖50B的局部剖開詳細視圖中最清楚地示出,塔758被布置成當擦拭器模塊606在滑板602中的其原始位置時突出穿過擦拭器模塊主體634的延長長度所均勻地提供的窗口 765 (同樣參見圖23和24)。塔758具有足夠的高度和剛度來接觸并壓縮擦拭器滾筒640,以使得通過擦拭器滾筒640的吸收性材料640b所保持的流體被芯吸至多孔塔758并進入多孔墊片760,然后從滑板602的孔754經(jīng)由吸芯件764排放。通過擦拭器滾筒上的塔所提供的接觸壓力的量、所提供的塔的數(shù)量(例如,在圖示實施方案中提供五個塔,然而可提供更多或更少的塔,這取決于介質(zhì)寬度和擦拭器滾筒的容量)以及滑板吸芯元件與擦拭器滾筒的外層的材料的孔隙度被選擇為使得一旦三毫升的流體已被擦拭器滾筒所吸收(其發(fā)生在約20次擦拭操作之后,如前所論述),流體就能夠芯吸至滑板吸芯元件。這導(dǎo)致擦拭器滾筒免于在四至五毫升時飽和(如前所論述),這使得可對打印頭進行一致和可靠的擦拭。在滑板602相對于外殼102的所有平移位置,滑板602的底座618中的孔752和754被布置成與打印機100的外殼102中的孔口 112對齊(如圖51所示)??卓?112被限定成尺寸被設(shè)計成可捕獲由滑板的模塊所排放的所有流體的凹陷部,并且具有能夠排放所捕獲的流體的多個通氣孔112a。如圖6、7、52和53所示,維護系統(tǒng)600的流體收集器603相對于孔口 112設(shè)置,以便收集所排放的流體以供儲存。在圖示實施方案中,流體收集器603為流體儲存模塊766和768的模塊化組件,并且可拆卸地設(shè)置在位于介質(zhì)輸入?yún)^(qū)116和打印介質(zhì)輸出區(qū)118之間的打印機100的主體114內(nèi),然而也可采用其它布置方式,只要來自滑板的流體能夠排放至流體收集器并且可被儲存以供隨后移除。在示例性實施方案中,儲存模塊766、768由柔性可伸縮材料形成,以便限定在排空流體時為大致平坦但在相反情況下可膨脹的可膨脹袋。將儲存模塊766、768以吸收流體的吸收材料充填,從而引起材料膨脹。例如,吸收材料可為聚合物,其在干燥時為粉末而在濕潤時為硬凝膠,例如超吸收聚合物。儲存模塊766具有位于與打印機100的孔口 112配準的端口 770,來自孔口 112的流體系能夠排放進入端口 770。當流體進入端口 770時,其接觸內(nèi)部吸收材料,從而導(dǎo)致吸收材料濕潤并膨脹。儲存模塊766通過內(nèi)部吸芯元件772連結(jié)至其它儲存模塊768,內(nèi)部吸芯元件772在儲存模塊之間提供毛細芯吸路徑。因此,當儲存模塊766中的吸收材料被流體飽和時,由模塊化滑板602所排放的其它流體經(jīng)由吸芯元件772芯吸至其它儲存模塊768,以便通過儲存模塊768中的吸收材料進行吸附和儲存。在圖示實施方案中,四個儲存模塊766、768提供約一升油墨的儲存容量等,然而,也可通過更多或較少的模塊所提供更多或較少的儲存容量。當儲存模塊766、768已展開到其最大程度時可使用合適的感測裝置進行感測,或如果替代使用剛性儲存模塊,則可提供對儲存模塊內(nèi)的流體水平面的直接感測。將感測結(jié)果提供至控制電子器件802 (其可將充滿狀態(tài)的指示提供至打印機100的使用者),以使得儲存模塊766、768可被更換或排空。或者,流體收集器603的模塊化允許儲存模塊的個別模塊在所有儲存模塊的飽和之前被周期性地移除和更換。然而,也可采用其它布置方式,其中流體收集器603具有單一儲存元件。維護系統(tǒng)600的上述部件通過保持使打印頭200周圍的打印環(huán)境不含不想要的濕潤和干燥的油墨和碎屑來提供維護處于操作狀態(tài)的維護打印頭200和流體分配系統(tǒng)300。具體地講,具有可選擇的維護模塊的線性平移滑板提供了一種維護固定的整個介質(zhì)寬度打印頭的簡單且緊湊的方式。為封蓋機模塊設(shè)置流體吸收集墨器使得可對打印頭進行“濕潤”封蓋,這防止了易碎噴射噴嘴的干燥。為臺板模塊設(shè)置流體吸收集墨器還使得打印頭在打印期間保持“濕潤”,并且不含尤其是在無邊距打印應(yīng)用中被錯誤引導(dǎo)或噴霧于打印頭附近的油墨。采用打印機的驅(qū)動電機來驅(qū)動擦拭器模塊的至少擦拭器滾筒提供了進一步的緊湊性和簡單性。然而,也可采用其它擦拭器模塊布置方式,例如美國臨時專利申請N0.61345572 (代理人案卷號LNP001PUS)中所述的布置方式。維護系統(tǒng)600的另一個方面是路徑的維護,介質(zhì)104是沿著所述路徑傳送至打印頭200以供打印,現(xiàn)參照圖54-60B對其進行論述。示例性實施方案中提供了兩條介質(zhì)路徑。介質(zhì)路徑之一是由介質(zhì)輸入?yún)^(qū)116至打印頭200并且被彎曲的介質(zhì)路徑774所限定,如圖54所示。此彎曲路徑的合適形式的詳細內(nèi)容描述于美國專利申請N0.12/397, 274(申請人的案卷號RRE059US)中,該申請的內(nèi)容以引用的方式并入本文中。另一介質(zhì)路徑是由手動進料介質(zhì)輸入?yún)^(qū)120至打印頭200并且被限定為基本上筆直的介質(zhì)路徑776。介質(zhì)路徑774、776由延伸穿過介質(zhì)寬度的細長介質(zhì)轉(zhuǎn)向器778隔開。在打印期間,介質(zhì)堵塞可沿著介質(zhì)路徑,特別是彎曲的介質(zhì)路徑774發(fā)生。為了清除此堵塞,打印機100的主體114具有鉸鏈門122,鉸鏈門122可打開以暴露介質(zhì)路徑774的整個介質(zhì)寬度。介質(zhì)轉(zhuǎn)向器778安裝在門122上,使得當門122在其關(guān)閉位置時,門122和轉(zhuǎn)向器778限定介質(zhì)路徑774、776兩者的引導(dǎo)部分(參見圖56)。轉(zhuǎn)向器778可樞轉(zhuǎn)地安裝在門122上,以使得門122打開時轉(zhuǎn)向器778可樞轉(zhuǎn)離開此路徑,使得轉(zhuǎn)向器778不會阻礙介質(zhì)堵塞的清除。同時有利的是使轉(zhuǎn)向器隨著門的移動而自動樞轉(zhuǎn),這避免了使用者手動移動轉(zhuǎn)向器的需求,申請人已發(fā)現(xiàn)門在堵塞清除之后重新關(guān)閉時,轉(zhuǎn)向器很可能繞著其樞軸翻轉(zhuǎn),從而使得轉(zhuǎn)向器不能自動重新定位,這最終導(dǎo)致需要使用者介入。為了防止轉(zhuǎn)向器的此翻轉(zhuǎn)發(fā)生,維護系統(tǒng)600提供用于轉(zhuǎn)向器778的位移機構(gòu)780 (如圖55所示),其不只隨著門122的打開移動而自動地縮回轉(zhuǎn)向器,而且也隨著門122的關(guān)閉移動而自動地重新定位轉(zhuǎn)向器以進行介質(zhì)引導(dǎo),而無需使用者介入。轉(zhuǎn)向器位移機構(gòu)780在門122的任一端具有位于側(cè)壁122a內(nèi)的狹槽782,并且在轉(zhuǎn)向器778的任一端具有位于臂778b上的追蹤銷778a,如圖57A和57B所示。狹槽782呈螺旋形式,其具有兩個拐點782a和782b,其中被引導(dǎo)朝向介質(zhì)路徑774的拐點782a相對于沿著介質(zhì)路徑774的介質(zhì)行進方向位于被引導(dǎo)遠離介質(zhì)路徑774的拐點782b的上游。在圖示實施方案中,螺旋形式是鋸齒狀,然而也可采用彎曲形式。追蹤銷778a與相應(yīng)狹槽782接合,這將轉(zhuǎn)向器778連接至門122。追蹤銷778a在狹槽782內(nèi)滑動,并且當門122移動時沿著狹槽782的螺旋形式追蹤。此追蹤允許轉(zhuǎn)向器778相對于門122樞轉(zhuǎn)。樞轉(zhuǎn)銷784在狹槽782的每一個的下游拐點的外側(cè)從側(cè)壁122a的每一者突出。每個臂778b的自由端具有凹口或軛778c,當轉(zhuǎn)向器778沿著狹槽782追蹤時,凹口或軛778c與相應(yīng)的樞軸銷784接合。由轉(zhuǎn)向器位移機構(gòu)780所提供的此接合用作軛機構(gòu),其如同下述防止轉(zhuǎn)向器778的不受控制的翻轉(zhuǎn)。當門122位于圖56所示的關(guān)閉位置中時,追蹤銷778a位于狹槽782的上游拐點782a,使得轉(zhuǎn)向器778位于其原始位置中并且被動地引導(dǎo)來自介質(zhì)輸入?yún)^(qū)116或手動進料介質(zhì)輸入?yún)^(qū)120的介質(zhì)104。當門122沿著圖58A所示箭頭B的方向部分地打開時,轉(zhuǎn)向器778的追蹤銷778a在狹槽782中滑動,導(dǎo)致轉(zhuǎn)向器778移動遠離介質(zhì)路徑774至部分縮回的方位。當門122被進一步打開時(如圖58B所示),轉(zhuǎn)向器778的軛778c接觸樞軸銷784并在樞軸銷784上樞轉(zhuǎn),此時轉(zhuǎn)向器778位于其完全縮回的方位。接合的軛778c和樞軸銷784防止轉(zhuǎn)向器778從完全縮回的方位移動直至門122完全打開,此時轉(zhuǎn)向器778的追蹤銷778a滑動通過狹槽782的下游拐點782b至狹槽782的端部(如圖59所示),從而使轉(zhuǎn)向器778保持在完全縮回的方位中。當門122沿著圖60A所示箭頭C的方向部分關(guān)閉時,轉(zhuǎn)向器778的追蹤銷778a沿著狹槽782滑動返回,并且當軛778c接合樞軸銷784時,轉(zhuǎn)向器788的移動受到控制,以使得轉(zhuǎn)向器788保持在完全縮回的方位中,而沒有在相反的情況下發(fā)生的翻轉(zhuǎn)。當門122進一步關(guān)閉時(如圖60B所示),追蹤銷778a滑動通過狹槽782的下游拐點782b朝向上游拐點782a,這導(dǎo)致轉(zhuǎn)向器778返回至部分縮回的方位,以使得當門122完全關(guān)閉時(如圖56所示),轉(zhuǎn)向器778能夠返回其在介質(zhì)路徑774、776內(nèi)的原始位置。雖然已結(jié)合本發(fā)明的示例性實施方案對其進行了闡釋和描述,但是在不脫離本發(fā)明的范圍和精神的情況下,各種修改對于本領(lǐng)域的技術(shù)人員而言是顯而易見的并且其可容易地做出這些修改。因此,并不旨在使所附權(quán)利要求的范圍受到文中所提出的描述的限制,而相反,應(yīng)對權(quán)利要求進行廣義的解釋。
權(quán)利要求
1.一種用于打印頭的維護系統(tǒng),所述系統(tǒng)包括: 相對于所述打印頭可滑動地布置的滑板; 由所述滑板支承的介質(zhì)臺板模塊; 由所述滑板支承的封蓋機模塊; 由所述滑板支承的擦拭器模塊;和 選擇機構(gòu),其用于選擇性地滑動所述滑板以將所述臺板模塊、封蓋機模塊和擦拭器模塊之一與所述打印頭對齊,并且用于將所述對齊的模塊移動至鄰近所述打印頭的位置。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的維護系統(tǒng),其中所述臺板模塊、封蓋機模塊和擦拭器模塊串聯(lián)布置在所述滑板上。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的維護系統(tǒng),其中所述打印頭為介質(zhì)寬度打印頭,并且所述臺板模塊、封蓋機模塊和擦拭器模塊每個均具有對應(yīng)于所述介質(zhì)寬度的長度。
4.根據(jù)權(quán)利要求3所述的維護系統(tǒng),其中所述選擇機構(gòu)包括用于所述滑板的所述選擇性滑動的齒條和齒輪機構(gòu)。
5.根據(jù)權(quán)利要求4所述的維護系統(tǒng),其中所述齒條和齒輪機構(gòu)包括與所述臺板模塊、封蓋機模塊和擦拭器模塊的每端相對應(yīng)的所述滑板的每端上的齒條以及軸的每端上的小齒輪,以便每個均與齒條和電機中相應(yīng)的一者耦接。
6.根據(jù)權(quán)利要求5所述的維護系統(tǒng),其中所述選擇機構(gòu)還包括用于感測所述臺板模塊、封蓋機模塊和擦拭器模塊的位置的傳感器。
7.根據(jù)權(quán)利要求6所述的維護系統(tǒng),其中所述選擇機構(gòu)還包括連接至所述傳感器和電機的控制器。
8.根據(jù)權(quán)利要求7所述的維護系統(tǒng),其中所述控制器響應(yīng)于所述傳感器輸出的感測結(jié)果來控制所述電機的操作。
9.根據(jù)權(quán)利要求1所述的維護系統(tǒng),其中所述選擇機構(gòu)包括用于所述對齊的模塊的所述移動的提升機構(gòu),所述提升機構(gòu)包括用于與所述對齊的模塊接合的提升臂和用于使所述提升臂提升和下降所述接合的模塊的電機,所述提升位置鄰近所述打印頭。
10.根據(jù)權(quán)利要求9所述的維護系統(tǒng),其中所述提升機構(gòu)還包括與所述電機接合的凸輪,所述凸輪被布置成與所述提升臂接合和脫離,以引起所述接合的模塊的所述提升和下降。
11.根據(jù)權(quán)利要求10所述的維護系統(tǒng),其中所述提升機構(gòu)還包括附接至所述提升臂以使所述提升臂偏向所述下降位置的彈簧。
全文摘要
本發(fā)明公開了一種用于打印頭的維護系統(tǒng),所述系統(tǒng)具有相對于所述打印頭可滑動地布置的滑板、由所述滑板支承的介質(zhì)臺板模塊、由所述滑板支承的封蓋機模塊、由所述滑板支承的擦拭器模塊;和選擇機構(gòu),其用于選擇性地滑動所述滑板以將所述臺板模塊、封蓋機模塊和擦拭器模塊之一與所述打印頭對齊,并且用于將所述對齊的模塊移動至鄰近所述打印頭的位置。
文檔編號G03G21/16GK103097139SQ201180035212
公開日2013年5月8日 申請日期2011年5月16日 優(yōu)先權(quán)日2010年5月17日
發(fā)明者保羅·伊恩·麥基, 阿諾德·佩雷格里諾, 小丹·巴特娜, 大衛(wèi)·威廉姆·杰森, 阿提拉·貝圖克, 馬克莫·特蘇博諾, 安圖尼·穆爾西亞, 安圖尼歐·若昂·尤波奇, 比亞吉奧·阿戈斯泰恩利, 大衛(wèi)·皮特森, 大衛(wèi)·泰弗利, 賈維爾·艾斯科比杜, 杰弗里·詹森, 杰弗里·D·路斯徹恩, 約翰·克里斯汀·拉夫, 保羅·丹尼爾·福徹 申請人:扎姆泰科有限公司