Устройство для герметизации жидкостью струйных печатающих головок, способ технического обслуживания струйной печатающей головки и струйный печатающий механизм

 

В устройстве для герметизации жидкостью эжектирующих печатную краску сопел струйной печатающей головки на время периодов, когда принтер не работает, используют вязкую, совместимую с печатной краской для струйной печати, герметизирующую жидкость, которую наносят на поверхность печатающей головки, чтобы закупорить сопла и предотвратить высыхание печатной краски в печатающих головках. Струйный печатающий механизм содержит печатающую головку и сервисную станцию, в которой сохраняют герметизирующую жидкость. Для выборочного нанесения герметизирующей жидкости на печатающую головку сервисная станция содержит аппликаторный механизм, содержащий расходный элемент и герметизирующий протирочный узел, посредством которых переносят герметизирующую жидкость от расходного элемента на печатающую головку. С помощью протирочного узла можно также очищать лицевую поверхность печатающей головки или этот узел может быть предназначен только для герметизации печатающей головки. Предложен способ герметизации струйной печатающей головки с использованием устройства для герметизации жидкостью, включающий этап спрыскивания, выполняемый печатающей головкой, для удаления герметизирующей жидкости из сопел (180) перед переходом к процессу печати. 3 с. и 7 з. п. ф-лы, 8 ил.

Настоящее изобретение относится в общем к струйным печатающим механизмам, а более конкретно к устройству для герметизации жидкостью струйной печатающей головки струйного печатающего механизма на время периодов, когда процесс печати не осуществляют.

Предпосылки создания изобретения В струйных печатающих механизмах используют печатающие элементы, из которых выталкивают капли красящей жидкости, названной здесь в общем словами "печатная краска", на страницу носителя. Каждый печатающий элемент содержит печатающую головку, снабженную очень маленькими соплами, через которые выталкивают капли печатной краски. Для печати изображения печатающую головку перемещают возвратно-поступательно в поперечном направлении страницы носителя, выталкивая капли печатной краски в соответствии с требуемым рисунком при ее перемещении. Конкретный механизм для эжекции печатной краски печатающей головки может иметь ряд различных форм, известных специалистам в данной области техники, например, такие, в которых используют печатающие головки с пьезоэлектрическими или тепловыми элементами. Например, два ранее известных тепловых механизма для эжекции печатной краски описаны в патентах США 5278584 и 4683481, принадлежащих владельцу настоящей заявки, фирме Hewlett-Packard Со. В тепловом устройстве барьерный слой, содержащий каналы для печатной краски, и испарительные камеры расположены между сопловой пластиной и подложкой. Эта подложка обычно содержит расположенные рядами массивы нагревательных элементов, например резисторов, на которые подают энергию для нагревания печатной краски в испарительных камерах. При нагревании капля печатной краски эжектируется (выталкивается) из сопла, сопряженного с задействованным резистором. Путем выборочного задействования резисторов при перемещении печатающей головки в поперечном направлении страницы носителя печатную краску наносят в виде рисунка на носителе для формирования требуемого изображения (например, картинки, знака или текста).

Для чистки и защиты печатающей головки обычно устанавливают механизм "сервисной станции" на шасси принтера так, что печатающую головку можно перемещать через эту станцию для выполнения технического обслуживания. При хранении или в те периоды, когда печать не производят, на ранее использовавшихся сервисных станциях применяли укрывающее устройство, содержавшее колпак из эластомера с губкой, которая окружала сопла печатающей головки для создания герметичного уплотнения, которое защищало сопла от загрязнения и засыхания краски. Для облегчения заправки некоторые принтеры были оснащены заправочными крышками, присоединенными к насосу для создания вакуума в печатающей головке. Во время работы частичные закупорки или сгустки в печатающей головке периодически очищали путем выталкивания ряда капель печатной краски через каждое сопло при выполнении процесса прочистки или "продувки", известного как "опрыскивание". Отходы печатной краски собирают в части для сбора отходов резервуара сервисной станции, известной как "плевательница". После опрыскивания, съема укрытия или иногда во время печати на большинстве сервисных станций производят чистку печатающей головки, используя гибкий протирочный узел, которым протирают поверхность печатающей головки для удаления остатков печатной краски, а также всякой бумажной пыли или других частиц, которые накопились на печатной головке.

Для улучшения четкости и контрастности отпечатанного изображения ранее проводившиеся исследования были сфокусированы на усовершенствовании самой печатной краски. Для обеспечения более скоростной, более водостойкой печати с более темным черным цветом и более яркими цветами были созданы печатные краски на основе пигментов. Эти печатные краски на основе пигментов имеют большее содержание твердых частиц, чем ранее использовавшиеся печатные краски на основе красителей, которые обеспечивают в результате более высокую оптическую плотность новых печатных красок. Оба типа печатных красок сохнут быстро, что позволяет использовать гладкую бумагу с механизмами для струйной печати. Однако сочетание маленьких сопел и быстро сохнущих печатных красок делает печатные головки чувствительными к закупориванию не только засыхающими печатными красками и мелкими частицами пыли или волокнами бумаги, но также твердыми частицами, имеющимися в самих новых печатных красках. Частично или полностью закупоренные сопла могут привести либо к пропуску, либо к неправильному направлению капель на носителе информации, причем каждый из этих дефектов снижает качество печати. Таким образом, процесс опрыскивания для чистки сопел становится даже более важным при использовании печатных красок на основе пигментов, потому что содержание более крупных твердых частиц вносит свою лепту в проблему закупоривания, которая становится более значительной, чем при ранее использовавшихся печатных красках на основе красителей.

В прошлом узлы для протирки печатающих головок обычно представляли собой одинарный или сдвоенный нож, изготовленный из эластомерного материала. Обычно печатающую головку перемещают относительно протирочного узла в направлении, параллельном оси сканирования печатающей головки так, что, при наличии печатающего элемента, содержащего сопла, расположенные в два ряда, перпендикулярных оси сканирования, сначала протирали первый один ряд сопел, а затем протирали другой ряд сопел. Совершенно другая схема протирки была использована в цветных струйных принтерах DeskJet® моделей 850С, 855С, 820С и 870С фирмы Hewlett-Packard Co. , где протирочные узлы перемещают вдоль длины рядов сопел, стирая печатную краску от одного сопла к другому. При этом стираемая печатная краска действует как растворитель для того, чтобы удалить осадки печатной краски, скопившиеся на сопловой пластине. В этих принтерах также используют протирочный узел с двумя ножами, причем ножи имеют специальные контуры верхнего края для обеспечения лучшего эффекта впитывания и последующей очистки.

При использовании новых печатных красок на основе пигментов столкнулись с проблемами поиска соответствующих стратегий укрывания печатающей головки, впрочем так же, как и для адекватного укрывания многоцветной печатающей головки при использовании печатных красок на базе красителей. В ранее использовавшихся устройствах для укрывания герметичную камеру помещали вокруг сопел для капсулирования сопла печатающей головки в увлажненной атмосфере окружающей среды, посредством которой предотвращали засыхание или разложение печатной краски в те периоды времени, когда принтер не работал. И снова в цветных струйных принтерах DeskJet® моделей 850С, 855С, 820С и 870С фирмы Hewlett-Packard Co. использовали эластомерную укрывную камеру с уникальной губкой со множеством выступов для герметизации пишущего элемента черного цвета на пигментной основе. Подпружиненные качающиеся салазки поддерживали как черный, так и цветной колпачки и были мягко сопряжены с печатающими головками для исключения их разрядки. Уникальная система вентиляции, содержавшая заглушку фирмы Santoprene®, и лабиринтное соединение вентиляционных каналов под салазками исключали непреднамеренную разрядку, а также приспосабливали к изменениям давления в окружающем пространстве. Хотя использование принципиально новой сервисной станции, впервые введенной в принтерах DeskJet® модели 850С и позже в моделях 855С, 820С и 870С, позволило снять бесчисленное множество проблем, связанных с новыми печатными красками на пигментной основе, эта сервисная станция имела недостатки. Например, укрывающий узел, так же как и заправочная система, содержал множество подвижных частей, из-за чего сервисная станция требовала ряда сложных производственных этапов при сборке.

Краткое описание изобретения В соответствии с одной особенностью настоящего изобретения сервисная станция создана для герметизации струйной печатающей головки струйного печатающего механизма на время, когда печать не производят. Сервисная станция содержит резервуар с герметизирующей жидкостью, сохраняемой в резервуаре. Сервисная станция также содержит аппликатор, посредством которого наносят герметизирующую жидкость из резервуара на печатающую головку. В представленном на иллюстрациях варианте исполнения сервисная станция также содержит салазки, в то время как аппликатор содержит расходное устройство, посредством которого подают герметизирующую жидкость из резервуара на герметизирующий протирочный узел. Герметизирующий протирочный узел установлен на салазках и предназначен для приема герметизирующей жидкости от расходного устройства, когда салазки находятся в положении расходования, и для нанесения полученного герметизирующего раствора на печатающую головку при относительном движении печатающей головки и герметизирующего протирочного узла. Используют несколько других способов переноса герметизирующей жидкости на печатающую головку и, предпочтительно, нагнетания герметизирующей жидкости в распыляющие печатную краску сопла печатающей головки.

В соответствии с другой особенностью настоящего изобретения струйный печатающий механизм может быть снабжен сервисной станцией, описанной выше.

В соответствии с другой особенностью настоящего изобретения разработан способ технического обслуживания струйной печатающей головки струйного печатающего механизма во время периода, когда печать не производят, между первым и вторым эпизодами печати. Способ содержит этап, следующий за первым эпизодом печати, заключающийся в укупоривании сопел, распыляющих печатную краску, печатающей головки жидким герметизирующим веществом на время, когда печать не производят. В этапе удаления, который производят перед вторым эпизодом печати, жидкое герметизирующее вещество удаляют с сопел печатающей головки. В представленном на иллюстрациях варианте исполнения этап удаления выполняют путем спрыскивания жидкого герметизирующего вещества из сопел, используя ту же технологию, что и при распылении печатной краски из сопел при печати.

Общая цель настоящего изобретения заключается в создании способа и устройства для герметизации жидкостью струйного печатающего механизма, которые обеспечивают улучшение качества печати, достижение четких ярких изображений, особенно при использовании быстросохнущих печатных красок на основе пигментов, соосаждающихся или на основе красителей, путем создания процесса быстрой и эффективной герметизации печатающей головки.

Другой целью настоящего изобретения является создание сервисной станции для печатающей головки струйного печатающего механизма, которая работает быстрее и бесшумнее, имеет меньше частей, требует меньше этапов сборки и, таким образом, создание более экономически эффективного изделия для потребителей.

Еще одной целью настоящего изобретения является создание способа герметизации струйной печатающей головки, который выполняют более бесшумным и эффективным образом. Указанные задачи решаются за счет признаков, представленных в пп. 1-10 формулы изобретения.

Краткое описание иллюстраций Фиг. 1 представляет вид в перспективе с частичными вырывами одного варианта выполнения струйного печатающего механизма, содержащего один вариант выполнения устройства для герметизации жидкостью, выполненного в соответствии с настоящим изобретением; фиг. 2 - вид в перспективе с частичными вырывами одного варианта выполнения сервисной станции, которая содержит первый вариант исполнения устройства, для герметизации жидкостью, изображенной на фиг. 1; фиг. 3-5 представляют фронтальные разрезы в частично схематическом виде устройства для герметизации жидкостью, изображенного на фиг. 2, на которых изображены этапы герметизации и удаления герметизации с печатающей головки, при этом фиг. 3 изображает распределение герметизирующей жидкости; фиг. 4 - нанесение распределенной герметизирующей жидкости на печатающую головку; фиг. 5 - удаление герметизирующей жидкости с печатающей головки перед возвращением к процессу печати; фиг. 6 представляет фронтальный разрез в частично схематическом виде второго варианта исполнения устройства для герметизации жидкостью, изображенного на фиг. 1; фиг. 7 - в увеличенном масштабе вид в перспективе одного варианта выполнения аппликатора герметизирующей жидкости устройства для герметизации жидкостью, представленного на фиг. 6;
фиг. 8 - в увеличенном масштабе фронтальное сечение устройства для герметизации жидкостью, представленного на фиг. 6, на котором показан аппликатор, которым выполняют герметизацию сопел печатающей головки герметизирующей жидкостью.

Подробное описание предпочтительного варианта исполнения
На фиг. 1 представлен вариант исполнения струйного печатающего механизма, где показан струйный принтер 20, выполненный в соответствии с настоящим изобретением, который может быть использован для печати деловых отчетов, корреспонденции, для подготовки публикаций с помощью настольных издательских средств и т. п. в промышленных, домашних или других условиях. Коммерчески доступны различные струйные печатающие механизмы. Например, в число некоторых печатающих механизмов, в которые может быть введено настоящее изобретение, входят плоттеры, портативные устройства, копировальные устройства, камеры, видеопринтеры и факсы, и это только малая часть таких устройств. Для удобства концепции настоящего изобретения проиллюстрированы на примере струйного принтера 20.

Хотя очевидно, что компоненты принтера можно варьировать от модели к модели, типичный струйный принтер 20 содержит шасси 22, огражденное корпусом или кожухом 24, обычно изготовленным из пластмассы. Листы носителя информации подают через печатную зону 25 обрабатывающего устройства 26, приспособленного для печати на данном носителе, выполненного в соответствии с настоящим изобретением. Носителем печатной информации может быть любой вид подходящего листового материала, например бумага, стопки картона, прозрачные носители, майлар (полиэтилен-терефталат) и т. п. , но для удобства проиллюстрированный вариант исполнения описан как использующий бумагу в качестве носителя. Обрабатывающее устройство 26 для печати содержит подающий лоток 28 для хранения листов бумаги перед печатью. Ряд обычных транспортирующих бумагу валиков (не показаны), приводимых двигателем, может быть использован для перемещения печатного носителя из подающего лотка 28 в печатную зону 25 для печати. После печати лист укладывают на пару выводящих наружных сушильных закрылков 30, показанных выступающими так, чтобы принимать отпечатанный лист. Закрылки 30 в течение короткого времени удерживают только что отпечатанный лист над любыми предварительно отпечатанными листами, все еще просыхающими в выпускной части 32 лотка, перед отводом с поворотом по сторонам, как показано дугообразными стрелками 33, чтобы сбросить вновь отпечатанный лист на выпускной лоток 32. Обрабатывающее устройство 26 для печати может содержать ряд регулировочных механизмов для приспособления различных размеров печатных носителей, включая форматы письма, юридического документа, А-4, конверта и т. д. , например выдвижной рычаг 34 для регулирования длины и паз 35 для подачи конвертов.

Принтер 20 также содержит контроллер принтера, схематически показанный в виде микропроцессора 36, который принимает инструкции от главного компьютера, обычно от компьютера, например персонального компьютера (не показан). Действительно, многие функции контроллера принтера могут быть выполнены главным компьютером, электронной системой самого принтера или благодаря взаимодействию между ними. Термин "контроллер принтера 36", как это словосочетание употребляется здесь, охватывает эти функции, выполняемые либо главным компьютером, либо принтером, либо промежуточным устройством, находящимся между ними, либо комбинированным взаимодействием таких элементов. Контроллер принтера 36 может также действовать в ответ на входные сигналы пользователя, введенные с клавиатуры (не показана), расположенной на внешней поверхности корпуса 24. Монитор, соединенный с главным компьютером, может быть использован для вывода на дисплей визуальной информации для оператора, например, о статусе принтера или конкретной программы, которая в настоящий момент выполняется на главном компьютере. Персональные компьютеры, их устройства для ввода, например клавиатура и/или мышка, и мониторы хорошо известны специалистам в данной области техники.

На направляющем штоке 38 каретки, установленном на шасси 22, расположена струйная каретка 40 с возможностью скольжения возвратно-поступательно в поперечном направлении зоны печати 25 вдоль оси 42 сканирования, определенной направляющим штоком 38. Один соответствующий тип устройства для поддержки каретки описан в патенте США 5366305, принадлежащем фирме Hewlett-Packard Co. , правопреемнику настоящего изобретения. Обычная система приведения в движение может быть использована для привода каретки 40, включая позиционную обратную связь, которая передает сигналы о положении каретки на контроллер 36. Например, ведущий механизм каретки и двигатель постоянного тока могут быть соединены для привода бесконечного ремня, прикрепленного обычным образом к печатающей каретке 40, причем двигатель действует в ответ на управляющие сигналы, получаемые от контроллера 36 принтера. Для сообщения информации обратной связи о положении каретки на контроллер 36 принтера оптическое кодирующее считывающее устройство может быть установлено на каретке 40 для считывания закодированной штриховой линейки, расположенной вдоль траектории движения каретки.

Каретку также перемещают вдоль направляющего штока 38 в зону технического обслуживания, которая обозначена в общем стрелкой 44, расположенной внутри корпуса 24. Зона 44 технического обслуживания занимает сервисную станцию 45, на которой могут быть выполнены различные обычные функции технического обслуживания печатающей головки. Например, на раме 46 сервисной станции может быть установлена группа приспособлений для обслуживания печатающей головки, описанных более подробно ниже. На фиг. 1 показан лоток для сбора отходов ("плевательница") 48 сервисной станции, который ограничен, по крайней мере частично, рамой 46 сервисной станции.

В зоне 25 печати на лист носителя наносят печатную краску струйным картриджем, например, картриджем 50 для черной печатной краски и/или картриджем 52 для цветной печатной краски. Картриджи 50 и 52 специалисты в данной области часто называют также "перьями" (печатающими элементами). Изображенное цветное перо 52 является трехцветным пером, хотя в некоторых вариантах исполнения может быть использован комплект отдельных одноцветных перьев. Хотя цветное перо 52 может содержать печатную краску на основе пигмента, с целью иллюстрации перо 52 описано как содержащее три разноцветных печатных краски на основе красителей, например голубой, желтый и малиновый. Перо 50 для черной печатной краски изображено здесь как содержащее печатную краску на основе пигмента. Очевидно, что другие типы печатных красок могут быть также использованы в перьях 50, 52, например печатные краски на основе термопластичных веществ, воска или парафина, а также печатные краски смешанного или композитного типа, обладающие как свойствами красителей, так и пигментов.

Изображенные перья 50 и 52 содержат емкости для хранения определенного объема печатной краски. Перья 50, 52 имеют печатающие головки 54, 56 соответственно, каждая из которых имеет сопловую пластину со множеством сопел, проходящих насквозь через пластину, выполненных известным для специалистов в данной области техники способом. Изображенные печатающие головки 54, 56 являются тепловыми струйными печатающими головками, хотя и другие типы печатающих головок могут быть использованы, например пьезоэлектрические печатающие головки.

Печатающие головки 54, 56 обычно содержат подложку, в которой имеется множество резисторов, сопряженных с соплами. При задействовании выбранного резистора образуется пузырек газа, который выталкивает каплю печатной краски из сопла на носитель в зоне 25 печати. Резисторы печатающей головки выборочно включают в ответ на разрешающие или запускающие командные управляющие сигналы, которые могут быть поданы с помощью обычного многожильного ленточного шлейфа (не показан) от контроллера 36 к каретке 40 печатающих головок и через обычные межсоединители между кареткой и перьями 50, 52 к печатающим головкам 54, 56.

Предпочтительно, чтобы наружная поверхность сопловой пластины печатающих головок 54, 56 лежала в общей плоскости печатающих головок. Расстояние между этой плоскостью и носителем, известное как зазор между носителем и печатающей головкой, является важным компонентом, обеспечивающим качество печати. Различные приспособления сервисной станции 45 могут быть отрегулированы относительно этой общей плоскости печатающих головок для обеспечения оптимальных условий действия перьев. Правильное действие перьев не только способствует улучшению качества печати, но также способствует увеличению продолжительности срока службы перьев путем поддержания "здоровья" печатающих головок 54 и 56.

Устройство для герметизации жидкостью
На фиг. 2 изображен предпочтительный вариант исполнения устройства 100 для герметизации жидкостью, выполненного в соответствии с настоящим изобретением, и оно показано вмонтированным в проходную сервисную станцию 101. Рама 46 сервисной станции содержит основание 102, которое может быть прикреплено к шасси 22 принтера, например, с использованием застегиваемого зажима, заклепки, винта или другого фиксирующего средства, вставленного в паз 103, выполненный в передней части основания 102. Для регулирования подъема сервисных компонентов для обслуживания печатающих головок может быть использован регулировочный механизм (не показан) для сопряжения рамы, например, с использованием пары штырей, выступающих наружу с каждой стороны основания 102 рамы, например штырей 104. Как будет описано ниже, основание 102 рамы также с успехом выполняет роль "плевательницы" (лотка для сбора отходов) 48, как показано на фиг. 1.

Шасси 22 или, что более предпочтительно, наружная сторона основания 102 могут быть использованы для установки обычного двигателя сервисной станции, например шагового двигателя 105, который получает управляющие сигналы от контроллера 36. Предпочтительно, чтобы двигатель 105 мог быть прикреплен к основанию 102 рамы с использованием фиксирующего средства, например винта 106. Шаговый двигатель 105 оперативно сопряжен для привода зубчатой передачи 108, которая может содержать одно или более зубчатых колес, ремней или других приводных средств, известных специалистам в данной области техники, для привода различных устройств сервисной станции, описанных ниже, в положениях для обслуживания печатающих головок 54, 56. Для закреплении рамы 46 сервисной станции верхняя часть, или крышка 110 рамы 46, прикреплена к основанию 102 рамы, например, предпочтительно с использованием формованных застегиваемых крючков 112, или застежек, закрепляющих средств или других средств, известных специалистам в данной области техники. Зубчатая передача 108 сопряжена с одним из пары приводных зубчатых колес 114 узла 115 шпиндель - зубчатое колесо. Пара зубчатых колес 114 расположена с противоположных сторон рамы 102 сервисной станции и соединена между собой осью 116. Каждое из пары зубчатых колес 114 сопряжено с соответствующей зубчатой рейкой, например с зубчатой рейкой 118, выполненной вдоль нижней поверхности передающего подвижного поддона 120 для перемещения поддона 120 в направлениях, обозначенных двухсторонней стрелкой 122.

Поддон 120 может быть полностью перемещен к передней раме 46 (к нижней левой стороне на фиг. 2), где может быть с успехом использован во время проведения цикла обслуживания, и это положение считается начальным. С помощью двигателя 105 сервисной станции перемещают поддон 120 в это начальное положение до тех пор, пока поддон не соприкоснется с основанием 102 рамы и дальнейшее движение в этом направлении станет невозможным. При этом начальном положении программа в контроллере 36 принтера переключается в нулевое положение. С этим нулевым положением сверяют затем последующие шаги двигателя как с эталоном для перемещения поддона 120 в положения для герметизации, протирания и опрыскивания при обслуживании печатающих головок 54, 56.

В изображенном на иллюстрациях варианте исполнения внутренняя часть основания 102 рамы в существенной степени закрыта для предотвращения расплескивания печатной краски при выполнении другой роли, а именно роли лотка 48 для сбора отходов печатной краски, сбрасываемых с перьев 50, 52. Когда поддон 120 находится в начальном положении под передней частью крышки 110 сервисной станции и перья 50, 52 находятся в положении обслуживания над сервисной станцией 101, каждая печатающая головка 54, 56 имеет беспрепятственную дорожку для опрыскивания прямо в лоток 48 для сбора отходов. Внутренняя поверхность основания 102 определяет нижнюю поверхность 124 лотка для сбора отходов, которая может быть выложена абсорбирующей прокладкой 126 для поглощения брызг, предпочтительно расположенную ниже входа в лоток 48. Абсорбирующая прокладка 126 может быть изготовлена из любого материала, поглощающего жидкость, например из войлока, картона, губки или других материалов. Одним предпочтительным материалом является губчатый материал с открытыми порами типа SPR 100, поставляемый фирмой Time Release Science, Inc. (1889 ул. Мериланд авеню, г. Ниагара Фолс, шт. Нью-Йорк 14305).

Поддон 120 поддерживает протирочные узлы 130, 132 для черных и цветных печатающих головок для ортогональной протирки сопловых пластин соответствующих черных и цветных печатающих головок 54, 56. Изображенный протирочный узел 130 для черной печатной краски предназначен для эффективной очистки черной печатающей головки 54 путем использования двух направленных вверх отстоящих друг от друга взаимно параллельных ножей 134 и 135, каждый из которых имеет специальный заостренный верхний контур. Протирочный узел 132 для протирки цветной печатной краски может также иметь два отстоящих один от другого взаимно параллельных направленных вверх ножа 136 и 138 для протирки цветной печатающей головки 56, содержащей три печатные краски на основе красителей, например голубую, малиновую и желтую. Протирочные ножи 134-138 могут быть закреплены на поддоне 120 любым обычным способом, например путем приклеивания клеящим веществом, ультразвуковой сваркой или, более предпочтительно, с использованием технологии вставного формования, где основание протирочного ножа пропускают через отверстия, выполненные в поддоне 120. В предпочтительном варианте исполнения протирочные ножи и брызговики вставлены и приформованы к листу металла, например пружинной стали, который может быть изогнут и сформован так, чтобы обеспечить опору ножу, который может быть пристегнут к поддону 120. В изображенном варианте исполнения протирочные ножи 134-138 изготовлены из неабразивного упругого материала, например из эластомера и пластика, нитрильного каучука или другого каучукоподобного материала, но предпочтительно - из этиленполипропилендиенового мономера (EPDM) или другого подобного материала, известного специалистам в данной области. В изображенном варианте исполнения черное перо 50 содержит печатную краску на основе пигмента, образующую клейкий осадок, который противостоит протирке при использовании обычного протирочного узла, как это описано выше в разделе "Предпосылки к созданию изобретения". Каждый протирочный нож 134 и 135 для черной краски оканчивается протирочным острием у его отдаленного края. Предпочтительно, чтобы протирочные края имели форму вилки, причем число зубьев вилки должно быть равно числу рядов сопел на соответствующих печатающих головках, в данном случае - два зубца вилки для двух рядов сопел печатающей головки 54. Таким образом, протирочные ножи 134, 135 имеют, каждый, пару протирочных поверхностей у острых краев зубцов вилки, причем эти протирочные поверхности отделены впадинами плоской формы. В изображенном варианте исполнения каждый из протирочных краев граничит на их внешних сторонах с впадиной плоской формы. Эти впадины между и рядом с каждой стороной протирочных острых краев представляют проход для сброса клейких, закатанных в шарики частиц печатной краски для удаления с сопел во время протирочного хода.

В изображенном варианте исполнения оба цветных протирочных ножа 136, 138 и верхние края черных протирочных ножей 134, 135 имеют, каждый, обращенный наружу скругленный контур рядом с обращенными наружу поверхностями ножей. Против каждого скругленного протирочного края протирочные верхние края ножей 134-138 могут оканчиваться под острым углом или, что более предпочтительно, под прямым углом рядом с обращенными внутрь поверхностями ножей. Скругленные края способствуют формированию капиллярного канала между ножом и сопловой пластиной для обеспечения капиллярного вытекания печатной краски из сопел, когда протирочные ножи перемещают ортогонально вдоль рядов сопел. Это капиллярное истечение печатной краски оттягивается скругленным краем переднего протирочного ножа к следующему соплу в ряду, где краска действует как растворитель для растворения высохшего осадка печатной краски, накопившегося на лицевой поверхности пластины печатающей головки. Наклоненный под углом край перемещаемого следом протирочного ножа затем соскребает нерастворившиеся осадки с лицевой поверхности пластины печатающей головки. Это означает, что, когда платформу перемещают по направлению к передней стороне принтера (влево на фиг. 3), черный нож 135 и цветной нож 138 являются ведущими ножами, вызывающими капиллярное истечение печатной краски их закругленными наружу краями, в то время как ножи 134 и 136 являются последующими ножами, соскребающими осадки краски их наклоненными под углом внутрь краями.

Цветной протирочный узел 132 может быть выполнен так же, как это описано выше в отношении черного протирочного узла 130, но предпочтительно без впадин для сброса. Вместо этого цветные протирочные ножи 136, 138 имеют, каждый, скругленные края по всей их ширине, обращенной наружу, и единственный наклоненный под углом протирочный край вдоль их внутренней поверхности. Для удобства все черные протирочные ножи 134, 135 и цветные протирочные ножи 136, 138 будут далее называться протирочными узлами 130, 132, если нет каких-либо других примечаний.

Для поддержания желаемого размера и траектории капель печатной краски зона вокруг сопел печатающей головки должна поддерживаться в разумно чистом состоянии. При использовании некоторых из ранее известных протирочных устройств осуществляли протирку сопловой пластины, а затем протирку зон, расположенных рядом с сопловой пластиной, размазывая печатную краску по всей нижней поверхности печатающей головки. В других случаях протирали только сопловую пластину печатающей головки и игнорировали зоны по бокам от сопловой пластины. Как показано на фиг. 1, цветная каретка 52 имеет более широкий корпус, чем черная каретка 50. Боковые стороны цветной каретки 52 выступают прямо вниз к зоне печатающей головки так, что два широких плоских участка, или боковины, образуются с каждой стороны от сопловой пластины печатающей головки 56. В ранее выпускавшихся принтерах, в которых использовали этот тип картриджа, эти боковины оставляли непротертыми. Однако на боковинах иногда набирались частицы или осадки печатной краски, затем частички пыли, волокна бумаги и другие частички прилипали к этим осадкам. Остававшиеся нестертыми эти соринки на боковинах могли быть затем увлечены бумагой во время печати. Если набиралось достаточно большое количество загрязнений, то они могли действительно размазать отпечатанную краску, ухудшив качество печати.

Для исключения источников появления загрязнений на боковинах изображенная сервисная станция 101 содержит протирочные элементы 140, 142 для протирки боковин снаружи и изнутри, названные их создателями "брызговиками" (см. фиг. 2). Брызговики 140, 142 могут быть выполнены из того же эластомерного материала, что и протирочные узлы 130, 132. Действительно, использование эластомера одного типа для изготовления обоих протирочных узлов 130, 132 и брызговиков 140, 142 позволяет ускорить производственный процесс, так как протирочные узлы и брызговики могут быть затем сформированы или собраны в ходе одного этапа формования. Хотя протирочные ножи 134-138 имеют изогнутую наружную поверхность, предпочтительным верхним краем для брызговиков 140, 142 является прямоугольник в поперечном сечении, у которого передний и задний края выполнены под углом.

Для удаления осадков печатной краски с верхних краев протирочных узлов 130, 132 и брызговиков 140, 142, крышка 110 сервисной станции с успехом снабжена протирочным скребком 145, как показано на фиг. 2. Скребок 145 имеет нижний край, который расположен ниже, чем верхние края протирочных узлов 130, 132 и брызговиков 140, 142. Таким образом, когда поддон 120 перемещают в направлении к передней стороне принтера (влево на фиг. 2), протирочные узлы 130, 132 и брызговики 140, 142 ударяются о скребок 145 и с успехом сбрасывают любые излишки печатной краски на внутреннюю поверхность передней части крышки 110 и основания 102. Этот встроенный протирочный скребок 145 является намного более экономически эффективным, чем ранее применявшиеся механизмы, которые требовали использования достаточно точных кулачковых механизмов, сложных скребковых рычагов и промокающих прокладок, которые абсорбировали излишки жидкостей из осадков печатной краски. После протирки и соскребания протирочные узлы и брызговики могут быть укрыты под передним защитным чехлом крышки 110 в начальном положении так, что протирочные узлы и брызговики затем оказываются недосягаемыми для оператора. Оператор таким образом защищен от загрязнения при непреднамеренном прикосновении к протирочным узлам 130, 132 и брызговикам 140, 142.

Функции протирочных узлов 130, 132, описанные до сих пор, относятся к проходам для чистки печатающих головок 54, 56, так что при выполнении этой функции протирочные узлы 130, 132 можно называть "очищающими протирочными узлами". Как уже было упомянуто выше в разделе "Предпосылки к созданию изобретения", в ранее использовавшихся устройствах для герметизации струйных печатающих головок 54, 56, применяли эластомерный укрывающий колпак с губками, который контактировал с печатающей головкой для поддержания влажности в окружающей среде вблизи сопел, что исключало высыхание и разложение печатной краски внутри печатающей головки. Вместо использования такого достаточно сложного герметизирующего устройства, которое часто содержало много подвижных частей, которые часто приводили к повышению стоимости сборочных работ как с точки зрения материальных затрат, так и затрат труда, в настоящем устройстве 100 для герметизации жидкостью использован новый уникальный способ герметизации печатающих головок 54, 56.

Как показано на фиг. 2, устройство 100 для герметизации жидкостью содержит узел 150 для распределения герметизирующей жидкости. Узел 150 для распределения жидкости содержит резервуар, или емкость, 152, который изображен установленным на основании рамы 102. Аппликатор 154 содержит консольную часть 155, которая направлена вверх от основания 156 аппликатора 154. Основание 156 аппликатора поддерживают в неподвижном состоянии с помощью резервуара, и оно находится внутри резервуара 152. Предпочтительно, чтобы аппликатор 154 был изготовлен из полупористого материала, например из термореактивного пластика с открытыми порами, например из пенополиуретана или подобного спеченному полиэтилену материала.

Резервуар 152 содержит герметизирующую жидкость или герметик 158, которая предпочтительно является вязким веществом, сравнимым с распыляемыми печатными красками, и которая может быть нанесена на печатающие головки 54, 56 для герметизации сопел печатающих головок на время, когда принтер не работает. Предпочтительно, чтобы герметизирующая жидкость 158 еще была веществом, которое служило бы в качестве смазки для печатающих головок 54, 56 при протирочных проходах для предотвращения нежелательного трения между печатающими головками и/или протирочными узлами. Предпочтительно, чтобы герметизирующая жидкость 158 была гигроскопическим веществом, например полиэтиленгликолем (ПЭГ), липпоновым этиленгликолем (ЛЭГ), диэтиленгликолем (ДЭГ), глицерином или другим веществом, известным специалистам в данной области, как имеющим сходные свойства. Эти гигроскопические вещества являются жидкостями или гелеобразными соединениями, которые действуют как увлажнители, абсорбирующие влагу из воздуха, так что они мало сохнут в течение продолжительных периодов герметизации. Таким образом, любая утечка герметизирующей жидкости 158 из резервуара 152 может быть абсорбирована прокладкой 126 в лотке для сбора отходов, которая затем улучшает абсорбирующую способность прокладки 126. После герметизации печатающих головок 50, 52 любая ранее абсорбированная вода может быть высвобождена из гигроскопического вещества для снижения скорости испарения из сопел.

Одной подходящей герметизирующей жидкостью 158 является соединение ПЭГ, предпочтительно имеющее молекулярный вес в пределах 100-1000, а более конкретно - молекулярный вес около 400. Другой подходящей герметизирующей жидкостью 158 является соединение LEG, предпочтительно имеющее молекулярный вес в пределах 100-1000, а более конкретно - молекулярный вес около 300-500. Очевидно, что другие эквивалентные соединения с высокой вязкостью могут быть также подходящими, например октанол, производные терпекса и углеводородные масла с низким молекулярным весом. Силиконовые масла менее подходят для использования их в качестве герметизирующей жидкости 158 из-за их низкого поверхностного натяжения.

Герметизирующие жидкости 158, которые нагнетают в сопла, что предпочтительно, должны обладать достаточно низкой точкой кипения, чтобы предоставить возможность удаления их с сопел при спрыскивании. Это означает, что температура кипения должна быть достаточно низкой, чтобы обеспечить возможность герметизирующим жидкостям кипеть при нагревании запускающим резистором сопла, так что пузырек жидкости выдувается наружу из сопла для эжектирования жидкости 158 во время очередного опрыскивания. Вещества с очень высокой вязкостью, которые наложены на сопловую пластину, скорее чем внедрены в сопла, не обязательно должны иметь среднюю температуру кипения.

Конечно, параметр, определяющий точку кипения, не является проблемой, если не используют термическую технологию распыления печатной краски при конструировании печатающих головок 54, 56. Например, при технологии с применением печатающих головок с пьезоэлементами вязкость герметизирующей жидкости 158 может быть определяющим фактором при выборе композиции герметизирующей жидкости, скорее чем параметр точки кипения. Таким образом, очевидно, что принципы действия устройства 100 для герметизации жидкостью, описанного здесь как применяемого при термической технологии распыления печатной краски, могут быть с успехом применены в ряде различных технологий печати.

Использование пористого материала для аппликатора 154 позволяет герметизирующей жидкости 158 перемещаться из резервуара 152 вверх под действием капиллярности по соединенным между собой микроячейками или каналам пористого материала до тех пор, пока не будет достигнута консольная часть 155 аппликатора. Как показано на фиг. 3, консольная часть 155 имеет нижнюю поверхность, которая расположена ниже, чем верхние края протирочных ножей 134-138, для создания плотной посадки между консольной частью 155 и ножами 134-138, когда поддоном 120 перемещают протирочные узлы 130, 132 под консольной частью 155. При этой плотной посадке прижимают консольную часть 155 аппликатора, из которого отжимается жидкость 158 из аппликатора 154, и это позволяет протирочным узлам набрать герметизирующую жидкость 158 на верхние края протирочных узлов. Следует отметить, что на фиг. 3-5 брызговики 140, 142 не изображены для большей четкости иллюстраций.

После набора герметизирующей жидкости у консольной части 155 аппликатора двигатель 105 сервисной станции продолжает работать и перемещает поддон 120 влево (фиг. 2-4) к печатающим головкам 54, 56. Как показано на фиг. 4, при контакте печатающих головок 54, 56 с протирочными узлами 130, 132 последние передают герметизирующую жидкость 158 на сопловые пластины печатающих головок и предпочтительно, чтобы упругие протирочные узлы также нагнетали некоторое количество герметизирующей жидкости 158 в сопла печатающих головок. Нагнетание герметизирующей жидкости 158 в сопла и покрытие наружной поверхности сопловой пластины печатающих головок 54, 56 обеспечивает герметизацию жидкостью непосредственно на печатающей головке, которая, если ее не трогать, остается прилипшей к сопловой пластине для обеспечения надежной герметизации. После нанесения герметизирующей жидкости, как показано на фиг. 4, поддон 120 может быть оставлен в начальном положении под передним кожухом крышки 110. При вводе в это начальное положение происходит сброс герметизирующей жидкости 158 с протирочных узлов 130, 132, с верхних краев их протирочных ножей, скребком 145.

Процесс удаления герметизирующей жидкости, являющийся частью программы технического обслуживания, показан на фиг. 5, где поддон 120 перемещают из начальной позиции для стирания массы любой герметизирующей жидкости 158 с поверхности печатающих головок 54, 56. Для завершения процесса удаления герметизирующей жидкости, являющегося частью программы технического обслуживания, каждая печатающая головка 54, 56 выполняет серию действий спрыскивания, чтобы удалить герметизирующую жидкость 158 с сопел (фиг. 5). Количество и частоту спрыскиваний можно варьировать для того, чтобы подобрать требуемый режим для конкретного размера сопла и других конструктивных особенностей конкретной печатающей головки. Например, было установлено, что черное перо 50 требует порядка 200 спрысков, чтобы очистить раствор ПЭГ с сопел.

При использовании соединения ПЭГ в качестве герметизирующей жидкости 158 было установлено, что оно с особенным успехом применимо при герметизации печатной краски на основе пигмента, например, распределяемой черной печатающей головкой 50 в изображенном варианте исполнения. Есть уверенность в том, что использование соединения ПЭГ способствует ограничению проникновения частиц пигмента в сопла, явление, которое может вызывать закупоривание сопел во время продолжительных периодов, когда принтер не работает. Тепловое движение, или Броуновское движение, имеет тенденцию к перемещению частиц пигмента из сопла, заполненного более вязкой герметизирующей жидкостью 158 в направлении менее вязкой композиции печатной краски в картридже 50, 52. Кроме того, использование вещества ПЭГ в качестве герметизирующей жидкости 158 может также препятствовать распространению растворителя или других молекул, которые являются компонентами композиций распыляемой печатной краски в атмосфере, таким образом препятствуя разложению печатной краски, остающейся внутри перьев 50, 52. В дополнение к этому, использование очень вязких смазочных веществ, например ПЭГ, в качестве герметизирующей жидкости 158 позволяет с успехом смазывать наружную поверхность печатающих головок 54, 56, что препятствует возникновению нежелательного трения между протирочными ножами 134-138 и сопловыми пластинами печатающих головок 54, 56.

Как показано на фиг. 3, герметизирующая жидкость 158 на краю пористого материале 154 находится под действием отрицательного давления, так как пористый материал расположен ниже верхних краев протирочных узлов 130, 132. Однако в случае использования герметизирующих жидкостей с большей вязкостью или с большей поверхностной энергией масса пористого материала может быть выше места контакта аппликатора с ней, приводя к возникновению положительного давления для обеспечения оптимальной подачи жидкости.

Хотя в варианте исполнения, представленном на фиг. 2-3, показаны протирочные узлы 130, 132, которые выполняют две функции: первую - в качестве очищающих протирочных узлов для чистки печатающих головок 54, 56, и вторую - в качестве герметизирующих протирочных узлов, укрывающих печатающие головки 54, 56, когда наносят герметизирующую жидкость 158 на них. Использование протирочных узлов 130, 132 для выполнения этих двух функций позволяет с успехом уменьшить количество частей, которые требуются, чтобы собрать сервисную станцию 101; однако действие может быть усовершенствованно путем использования двух отдельных комплектов протирочных узлов: один для чистки и один для герметизации - для оптимизации каждой из этих функций.

На фиг. 6-8 показан второй вариант исполнения устройства 160 для нанесения герметизирующей жидкости, выполненного в соответствии с настоящим изобретением, в котором разделены эти две функции протирочных узлов. Здесь поддон 120 снабжен очищающими протирочными узлами 130, 132, как это описано выше (фиг. 2-5), установленными рядом с передней частью 162 поддона 120. Вдоль задней части 164 поддона установлен по крайней мере один, а в произвольном варианте исполнения - два или более герметизирующих протирочных узла 165. Протирочные узлы 165 могут быть изготовлены из тек же материалов, которые были описаны выше в связи с очищающими протирочными узлами 130, 132. Как показано на фиг. 7, предпочтительно, чтобы отдаленный верхний край герметизирующего протирочного узла 165 был выполнен с рядом ребер 166, отделенных одно от другого канавками 168. Чередующиеся ребра и канавки 166, 168 образуют выступы и впадины соответственно. При наборе герметизирующей жидкости 158 от аппликатора 154 ребра 166 изгибаются, открывая канавки 168 для накопления объема герметизирующей жидкости 158 в канавках 168. Удаляясь от консольной части 155 аппликатора, герметизирующие протирочные узлы 165 возвращаются в "стоячее" положение, как показано на фиг. 7, из изогнутого положения, показанного на фиг. 6. Покидая зону аппликатора, гибкие по природе ребра 166 также возвращаются в "стоячее" положение, показанное на фиг. 7, при котором часть герметизирующей жидкости 158 из канавок 168 выдавливается на верхние края ребер 166, где герметизирующая жидкость может быть затем свободно нанесена на печатающие головки 54, 56.

На фиг. 8 показан подробный вид печатающей головки 54 для черного пера 50, чтобы проиллюстрировать этап нанесения
герметизирующей жидкости 158 на печатающую головку. Печатающая головка 54 описана в патенте США 5420627, принадлежащем владельцу настоящей заявки, фирме Hewlett-Packard Co. , причем в одном коммерчески поставляемом варианте исполнения печатающей головки имеется всего приблизительно 300 сопел, расположенных в два взаимно параллельных ряда по 150 сопел в каждом. Герметизирующая жидкость 158 (показана маленькими точками) (фиг. 8) набрана в канавках 168 протирочного узла и ее наносят на печатающую головку 54.

Картридж 50 имеет пластиковый корпус 170, определяющий канал 172 для подачи печатной краски, который сообщается с емкостью для печатной краски, расположенной в верхней части картриджа прямоугольной формы (фиг. 1). Корпус 170 также имеет вытянутую стенку 173, которая ограничивает полость 174 у нижнего края подающего канала 172. Механизм 175 эжекции печатной краски расположен посередине полости 174 и его удерживают на месте приклеиванием слоем 176 клеящего вещества к эластичной полимерной ленте 178, например, ленте Kapton® поставляемой фирмой 3М Corp. , ленте Upilex® или другим эквивалентным материалам, известным специалистам в данной области. Изображенная лента 178 служит сопловой пластиной, в которой выполнено два параллельных ряда смещенных в шахматном порядке сопловых отверстий 180, например, с использованием лазерной абляционной технологии. Клеящий слой 176, который может быть выполнен из эпоксидной смолы, расплава связующего, силикона, соединения, затвердевающего под действием ультрафиолетовых лучей, или их смеси, образует герметическое уплотнение от проникновения печатной краски между вытянутой стенкой 173 и лентой 178.

Механизм 175 эжекции печатной краски содержит силиконовую подложку 182, которая содержит множество индивидуально включаемых тонкопленочных запускающих резисторов 184, каждый из которых расположен в общем позади каждого отдельного сопла 180. Запускающие резисторы 184 действуют как омические нагреватели при выборочном включении посредством одного или большего числа сигналов включения или запускающих импульсов. Эти запускающие импульсы поступают от контроллера 36 по гибкому проводнику к картриджу 40 и затем через электрические межсоединения к проводникам (не показаны для ясности чертежа), которые несет полимерная лента 178. Барьерный слой 186 может быть сформирован на поверхности подложки 182 путем использования обычной фотолитографической технологии. Барьерный слой 186 может быть слоем из фоторезистивного или какого-либо другого полимера, который в сочетании с лентой 178 образует испарительные камеры 188, каждая из которых окружает связанный с ней запускающий резистор 184. Барьерный слой 186 приклеен к ленте 178 тонким слоем клея (удален с фиг. 8 для большей ясности), например, невулканизированного слоя полиизопренового фоторезиста. Во время печати печатная краска из подающей емкости поступает по подающему каналу 172 вокруг краев подложки 182 и в испарительные камеры 188. Когда запускающие резисторы 184 включают во время процесса удаления герметика, печатная краска в испарительных камерах 188 выталкивается так же, как и герметизирующая жидкость 158, как показано на фиг. 5.

Таким образом, на фиг. 8 герметизирующая жидкость 158 показана нанесенной на наружную поверхность ленты 178 и внедренной в испарительные камеры 188 предпочтительно, чтобы окружить запускающие резисторы 184. Таким образом, печатная краска в подающем канале 172 оказывается изолированной от воздействия атмосферы и атмосферных условий, чтобы исключить засыхание и разложение печатной краски на время периодов, когда принтер не работает.

Очевидно, что изображенная проходная сервисная станция 101 может быть заменена различными другими механизмами сервисной станции для переноса герметизирующей жидкости 58 от аппликатора 154 на печатающие головки 54, 56. Например, принципы, описанные здесь, могут быть легко приспособлены к роторному механизму сервисной станции, например, используемой в коммерчески поставляемых струйных принтерах DeskJet® моделей 850С, 855С, 820С и 870С, изготавливаемых фирмой Hewlett-Packard Co. (г. Пало Алто, шт. Калифорния). Действительно, ряд различных механизмов может быть использован для нанесения герметизирующей жидкости на печатающие головки 54, 56. Использование движущейся возвратно-поступательно печатающей головки показано только для примера, так как принципы, проиллюстрированные на устройстве 100 для нанесения герметизирующей жидкости, могут также быть использованы в случае массива сопел печатающих головок шириной во всю страницу. В каждом устройстве для нанесения герметизирующей жидкости шириной во всю страницу герметизирующая жидкость 158 может быть нанесена путем введения аппликатора прямо в контакт с сопловой пластиной или посредством использования промежуточного аппликаторного устройства, например протирочного узла, в котором используют принципы, описанные выше для проходной сервисной станции 101.

Таким образом, в действии способ технического обслуживания печатающих головок 54, 56 может быть начат после печати, когда перья 50, 52 возвращают в положение технического обслуживания над станцией 101. В это время после спрыскивания в лоток для сбора отходов 48 могут быть выполнены проходы очищающих протирочных узлов для удаления всяких осадков, накопившихся во время предыдущего эпизода работы принтера. После этого, проводимого в соответствии с программой технического обслуживания, спрыскивания и/или этапа протирки, протирочные узлы 130, 132 могут быть очищены от всяких осадков печатающей краски путем пропуска их под скребком 145, после чего поддон 120 перемещают в положение, где протирочные узлы 130, 132 или 165 проходят под консолью 155 аппликатора. При выходе из зоны аппликатора протирочные узлы 130, 132 или 165 затем перемещают для нанесения герметизирующей жидкости 158 на печатающие головки 54, 56, как показано на фиг. 4 и 8. Вслед за нанесением герметизирующей жидкости поддон 120 может быть перемещен в начальное положение под передней укрывающей частью крышки 110, оставляя печатающие головки 54, 56 герметически уплотненными на время, когда принтер 20 не работает. При получении сигнала на печать контроллер 36 начинает выполнять часть программы технического обслуживания, заключающуюся в удалении герметизирующей жидкости. Последовательность действий при разгерметизации представлена на фиг. 5, где герметизирующую жидкость 158 удаляют с печатающих головок 54, 56 опрыскиванием, причем эту операцию предваряют, или в ходе ее производят, или предпочтительно выполняют вслед за ней один или более проход протирочных узлов 130, 132 для выполнения очистки. После операции очистки герметизирующей жидкости 158 с печатающей головки, за которой следует окончательный этап протирки, перья 50, 52 вновь готовы к выполнению печати.

В альтернативном варианте исполнения распределительное устройство 150 может быть перемещено на раме 46 сервисной станции так, чтобы оно было расположено за другими сервисными приспособлениями, например в крайнее правое положение на фиг. 1, так, что печатающие головки 54, 56 могут двигаться прямо над верхней поверхностью консольной части 155 аппликатора. В этом варианте исполнения печатающие головки 54, 56 могут нажимать на аппликатор 154, выдавливая герметизирующую жидкость 158 из верхней поверхности консольной части 155, таким образом, что герметизирующая жидкость может быть прямо нанесена на печатающие головки без использования промежуточных протирочных элементов 130, 132, 165. Одним недостатком такого устройства может быть общее увеличение ширины принтера 20, так как длина траектории сканирования вдоль направляющего штока 38 каретки (фиг. 1) должна быть увеличена, но этот фактор может не стать проблемой в других вариантах внедрения, где размер печатающего механизма не вызывает беспокойства. В других альтернативных вариантах исполнения распределяющее устройство 150 может быть установлено на поддоне 120 сервисной станции для выборочного перемещения аппликатора 154 под печатающими головками 54, 56 для нанесения герметизирующей жидкости без использования промежуточного аппликаторного элемента, например протирочных узлов 130, 132 или 165. Действительно, скорее чем нанесение герметизирующей жидкости 158 на печатающие головки 54, 56 при относительном движении аппликатора 154 и печатающих головок, герметизирующая жидкость может быть нанесена на печатающие головки, например, напылением. Очевидно, что ряд различных модификаций может быть выполнен для приспособления к различным размерам и формам печатающих механизмов и струйных печатающих головок с использованием принципов, проиллюстрированных здесь, для герметизации печатающей головки жидким герметизирующим веществом на время периодов, когда принтер не работает. Альтернативой гигроскопическим веществам для использования в качестве гигроскопической жидкости 158 может служить предпочтительно гидрофобное масло, которое не абсорбировало бы влагу и не было бы чувствительным к высыханию, однако может потребоваться операция заливки для удаления гидрофобного масла с сопел в дополнение к/или вместо спрыскивания для очистки сопел.

Преимущества
Ряд преимуществ достигают, используя устройство для нанесения герметизирующей жидкости, проиллюстрированное здесь. Одно существенное преимущество заключается в уменьшенном количестве частей в сервисной станции, обеспечиваемое исключением традиционного механического узла укрывания. Одним из особых преимуществ варианта исполнения, изображенного на фиг. 2-5, является дальнейшее уменьшение количества частей, требующихся в узле сервисной станции, когда используют один комплект протирочных узлов как для очистки печатающей головки, так и для герметизации печатающей головки с использованием герметизирующей жидкости 158. Когда используют отдельный комплект очищающих протирочных узлов 130, 132 в сочетании с одним или более отдельным герметизирующим протирочным узлом 165, все эти протирочные узлы 130, 132 и 165 могут быть сформованы на поддоне 120 за один производственный цикл, например, с использованием технологии формования с вставкой. Кроме того, использование специально предназначенного герметизирующего протирочного узла 165 в дополнение к очищающим протирочным узлам 130, 132 позволяет достичь того, чтобы каждый протирочный узел имел специальный контур, который улучшает выполнение обеих задач: очищения и герметизации.

Формула изобретения

1. Сервисная станция (101) для герметизации эжектирующих печатную краску сопел (180) струйной печатающей головки (54, 56) в струйном печатающем механизме (20) на время периодов, когда принтер не работает, содержащая: резервуар (152), герметизирующую жидкость (158), сохраняемую в резервуаре (152), аппликатор (154), посредством которого переносят герметизирующую жидкость (158) из резервуара (152) на печатающую головку (54, 56), оставляя герметизирующую жидкость (158) прилипшей к печатающей головке (54, 56) для герметизации сопел (180).

2. Сервисная станция по п. 1, в которой посредством аппликатора (154, 130, 132; 165) переносят герметизирующую жидкость (158) на печатающую головку (54, 56) при относительном перемещении печатающей головки (54, 56) и аппликатора (154).

3. Сервисная станция по п. 1 или 2, которая дополнительно содержит салазки (120), расположенные с возможностью перемещения между положением расходования и другим положением, а аппликатор (154) содержит распределитель (155), посредством которого подают герметизирующую жидкость (158) из резервуара (152), герметизирующий протирочный узел (130, 132; 165), установленный на салазках (120) для приема герметизирующей жидкости (158) от распределителя (154), когда салазки (120) находятся в положении расходования, и для нанесения полученной герметизирующей жидкости (158) на печатающую головку (54, 56) при относительном перемещении печатающей головки (54, 56) и герметизирующего протирочного узла (130, 132; 165).

4. Сервисная станция по п. 3, в которой герметизирующий протирочный узел (165) имеет аппликаторный край, контактирующий с печатающей головкой при нанесении герметизирующей жидкости на нее и содержащий множество площадок (166) и впадин (168), причем впадины (168) имеют форму, обеспечивающую размещение в них герметизирующей жидкости (158) от распределителя и передачу герметизирующей жидкости (158) на печатающую головку (54, 56).

5. Способ технического обслуживания струйной печатающей головки (54, 56) струйного печатающего механизма (20) в течение периода, когда принтер не работает, между первым и вторым эпизодами печати, содержащий вслед за первым эпизодом печати этап герметизации эжектирующих печатную краску сопел (180) печатающей головки (54, 56) жидким герметизирующим веществом (158) на время периода, когда принтер не работает, путем сохранения жидкого герметизирующего вещества (158) в прилипшем к печатающей головке состоянии, перед вторым эпизодом печати этап удаления жидкого герметизирующего вещества (158) с сопел (180) печатающей головки.

6. Способ по п. 5, в котором этап герметизации содержит нагнетание жидкого герметизирующего вещества (158) в сопла (180) печатающей головки, а этап удаления содержит операцию спрыскивания жидкого герметизирующего вещества (158) с сопел (180) печатающей головки.

7. Способ по п. 5 или 6, в котором этап герметизации содержит нанесение жидкого герметизирующего вещества (158) на промежуточный элемент (130, 132; 165) и, при относительном перемещении промежуточного элемента (130, 132; 165) и печатающей головки (54, 56), перенос, по меньшей мере, некоторого количества жидкого герметизирующего вещества с промежуточного элемента (130, 132; 165) на печатающую головку (54, 56).

8. Способ по любому из пп. 5-7, далее содержащий этапы: сохранение герметизирующего материала (158) в резервуаре (152), до этапа герметизации перемещение жидкого герметизирующего вещества (158) из резервуара (152) в распределяющую часть (155) аппликатора (154) за счет капиллярности.

9. Струйный печатающий механизм (20), содержащий струйную головку (54, 56), имеющую сопла (180), эжектирующие печатную краску, сервисную станцию (101) для герметизации струйной печатающей головки в те периоды, когда принтер не работает, содержащую резервуар (152), герметизирующую жидкость (158), сохраняемую в резервуаре (152), аппликатор (154), посредством которого переносят герметизирующую жидкость (158) из резервуара (152) на печатающую головку (54, 56), оставляя герметизирующую жидкость (158) прилипшей к печатающей головке (54, 56) для герметизации сопел (180).

10. Струйный печатающий механизм по п. 9, в котором сервисная станция (101) также содержит салазки (120), расположенные с возможностью перемещения между положением расходования и другим положением, а аппликатор (154) содержит распределитель (155), посредством которого подают герметизирующую жидкость (158) из резервуара (152), герметизирующий протирочный узел (130, 132; 165), установленный на салазках (120), для приема герметизирующей жидкости (158) от распределителя (154), когда салазки (120) находятся в положении расходования, и для нанесения полученной герметизирующей жидкости (158) на печатающую головку (54, 56) при относительном перемещении печатающей головки (54, 56) и герметизирующего протирочного узла (130, 132; 165).

РИСУНКИ

Рисунок 1, Рисунок 2, Рисунок 3, Рисунок 4, Рисунок 5, Рисунок 6, Рисунок 7, Рисунок 8

MM4A - Досрочное прекращение действия патента СССР или патента Российской Федерации на изобретение из-за неуплаты в установленный срок пошлины за поддержание патента в силе

Дата прекращения действия патента: 22.10.2008

Извещение опубликовано: 20.07.2010        БИ: 20/2010

---