[发明专利]用流体对连续喷墨的喷嘴进行清洁的装置和方法

说明书

发明领域

本发明涉及打印机的喷嘴，尤其是涉及按需要喷墨的打印机的喷嘴，如喷墨打印机和气泡喷墨打印机的喷嘴。本发明特别适用于与灰尘、其它颗粒及油墨相关的问题，即在连续打印过程中打印机的喷嘴受到干扰和被堵塞的问题。

发明背景和概述

按需要喷墨的喷墨打印机和气泡喷墨打印机(统称喷墨打印机)把微小的油墨颗粒从喷嘴喷射至喷嘴附近的纸张上。举例来说，这类打印机的喷嘴包括佳能(Cannon)打印机的喷嘴，如BC01和BC02型喷嘴。通过准确地控制油墨的喷射和精确地掌握油墨的喷射时间，油墨喷嘴可以在纸张上印制出清晰的点阵。为了使油墨颗粒准确定位，油墨喷嘴就必须有清洁和干净的喷嘴孔，以使油墨可以从喷嘴中喷射出来，并喷向纸张的表面。在传统的按需要喷墨的油墨喷嘴中，在喷嘴的表面上设有由数个喷嘴孔组成的阵列，油墨颗粒从喷嘴孔中喷射出来。在打印过程中，油墨从喷嘴孔的阵列中有选择地喷射出来，以在纸张上印制出所需的图象。在油墨颗粒的喷射过程中，尤其是在喷射于纸张表面的瞬间，会产生微小颗粒的油墨雾，该油墨雾会附着在喷嘴的表面上。另外，在油墨颗粒的喷射过程中，喷射出的过剩的油墨也会附着在喷嘴的附近。这种雾状的油墨附着物会吸附纸张纤维、灰尘、沙粒和其它颗粒，从而堵塞喷嘴孔，使得油墨颗粒无法从喷嘴中喷射出来。另外，过多的油墨积累也会堵塞喷嘴孔。相应地，也就需要有规律地对喷墨打印机的喷嘴板进行清洁操作，从而使得喷嘴阵列上不残留油墨和颗粒，否则，就会影响油墨在纸张上的印制。

过去，喷墨打印机的清洁操作由清洁器完成，清洁器可对喷嘴板和喷嘴孔进行清洁操作。在两个打印操作之间，打印头离开打印纸，并移动至清洁站，在清洁站处，打印头从清洁器上滑过。清洁器使喷嘴板的表面及喷嘴孔都得到清洁处理，使附着在其上的颗粒除去，否则，这些颗粒就会妨碍喷嘴的喷墨。由于清洁器本身要暂时堵住喷嘴，清洁器就只能设置在打印头不打印的位置上。例如，清洁器可以设置在小车的打印范围之外，而不能设置在小车与打印纸相接触的范围内。美国专利No.5,126,765公布了这种清洁器的实施例，其题目是“具有打印头清洁元件的喷墨印刷装置”。

这种清洁器对台式打印机来说一般是可以接受的，此时，每次打印的时间较短，对打印喷嘴进行清洁所需的时间也较短。在典型的台式打印机中，喷墨打印头的小车可以在每次打印之后都移动至清洁站。因此，在台式打印机中，打印喷嘴可以由传统的清洁器得到频繁的清洁操作，从而不会被颗粒堵塞。

在连续走纸打印机中，打印喷嘴需要连续打印许多小时。这与台式打印机的情况是不一样的，在台式打印机中，每次打印进行的时间都很短。使打印头与打印纸脱离接触并移动至清洁站会影响连续走纸打印机的打印操作。尽管这种方式不会对台式打印机的打印操作有本质上的影响，但的确对商用连续走纸打印机有很大的影响。在连续打印过程中，传统的喷墨打印头每隔30至60分钟就需要进行清洁。对商用连续走纸打印机来说，在较远的位置设置喷墨打印机的清洁器是不适宜的，这是因为每隔半小时至一小时就要停止打印，而去清洁喷嘴。相应地，迫切需要一种不中断打印操作而对油墨喷嘴进行清洁的装置和方法。

现有技术中对喷墨打印机的喷嘴进行清洁的另外的方案是用空气吹油墨喷嘴及其周围，吹掉喷嘴上的颗粒，以防止颗粒附着在喷嘴上。这些方案包括用电离的空气去中和灰尘颗粒上的静电荷，该静电荷会把灰尘吸附在喷嘴上。正如美国专利No.4,411,706所报道的那样，这种技术仅取得了部分的成功，该专利申请的题目是“清除喷墨打印机灰尘的方法和装置”。尽管可以在喷嘴喷墨的过程中对喷嘴吹空气，但现有技术中的吹风器所造成的紊流空气会影响油墨喷射在打印纸上。因为现有的对油墨喷嘴进行清洁的技术方案还不令人满意，所以迫切需要一种有效的清洁喷嘴的技术方案。直至本发明提出我止，所有的方案都不十分令人满意。

本发明涉及一种用流体，如水或空气，清洁油墨喷嘴的方案，该流体流过喷嘴的表面，把附着在喷嘴表面上的灰尘和纸张颗粒带走。一旦遇到流体，喷嘴上的颗粒就被流体带走。

在本发明的一个实施例中，流体流经喷墨打印机的喷嘴的表面，以使该喷嘴得到清洁。该流体流经喷嘴孔阵列的周围，油墨就是从该阵列中喷射出来的。可能会堵塞喷嘴孔阵列的灰尘和纸张颗粒在妨碍喷嘴孔之前就被流体带走了。流体源、流体注入管和喷嘴附近的流体通道使得流体可以流动，以把喷嘴阵列及其附近的颗粒和灰尘清除掉。流体不断地流经喷嘴的表面，油墨、沙粒和纸张颗粒会不断地被捕获并脱离喷嘴的阵列。在某些实施例中，流体不影响喷嘴阵列的油墨喷射，因而也就不影响打印。