维护打印设备的喷嘴的制作方法

维护打印设备的喷嘴


背景技术：

1.一些打印设备使用打印剂分配器将打印剂(诸如墨)输送到可打印基材上。随着打印剂分配器在可打印基材上扫描，墨滴可以根据图像数据中限定的打印图案被输送通过打印剂分配器的喷嘴，以在可打印基材上形成图像。
2.在打印工艺期间，未沉积在可打印基材上的残留墨可能保留在喷嘴中，如果留下，该残留墨可能变干并导致喷嘴堵塞。
附图说明
3.现在将参见附图，通过非限制性示例的方式描述示例，在附图中:
4.图1为打印设备的示例的示意图；
5.图2为打印设备的进一步示例的示意图；
6.图3为图2中的打印设备的维护单元的示例的示意图；
7.图4为图3中的维护单元的部分的示例的示意图；
8.图5是图3中的维护单元的输出的示例的例示；
9.图6为擦拭喷嘴的方法的示例的流程图；
10.图7为擦拭喷嘴的方法的进一步示例的流程图；以及
11.图8为与计算机可读介质通信的处理器的示例的示意图。
具体实施方式
12.本文公开的示例可应用于所有类型的打印，其中使用打印剂分配器(有时称为打印头)将打印剂(有时称为打印流体)(诸如墨)输送到表面上。示例可应用于二维(2d)打印系统，诸如喷墨打印系统，其中墨经由打印头的喷嘴被沉积在可打印基材上。类似地，示例可应用于三维(3d)打印系统，也称为增材制造系统，其中生成三维物体。
13.增材制造技术可以通过构建材料的固化生成三维物体。在一些示例中，构建材料可以是粉末状颗粒材料，其例如可以是塑料粉末、陶瓷粉末或金属粉末。生成的物体的属性可以取决于构建材料的类型和所使用的固化机制的类型。构建材料可以被沉积在例如打印床上，并且例如在制造室内逐层处理。
14.在一些示例中，至少一种打印剂可以被选择性地应用于构建材料，并在应用时可以为液体。例如，熔合剂(也称为“聚结剂”或“凝聚剂”)可以以源自表示要生成的三维物体的切片的数据的图案(其可以例如根据结构设计数据生成)被选择性地分配到构建材料的层的部分上。熔合剂可以具有吸收能量的成分，使得当能量(例如，热量)被应用到该层时，构建材料聚结并固化以根据图案形成三维物体的切片。打印剂可以经由打印剂分配器的喷嘴被沉积到构建材料上。喷嘴可以分组布置，被形成在一个或多个管芯上或形成一个或多个管芯的一部分。
15.在打印操作期间，当打印剂从打印剂分配器的喷嘴沉积时，一些打印剂可能保留在喷嘴中或在喷嘴的端部，并且该残留打印剂可能变干并且导致喷嘴堵塞，或至少对未来
通过这种喷嘴的打印剂沉积产生不良影响。使用各种技术在打印剂变干之前从喷嘴去除打印剂。可以使用喷射程序将打印剂通过喷嘴喷到喷射区域(例如墨盂)中，以便清洁喷嘴。也可以擦拭喷嘴以从喷嘴的端部去除残留的打印剂。在这种擦拭程序的示例中，打印剂分配器被移动使得喷嘴与擦拭表面接触。然后移动打印剂分配器使得喷嘴在擦拭表面上擦拭。在一些示例中，擦拭表面可以包括毛细材料使得在喷嘴的端部处的打印剂被吸离喷嘴，并被擦拭到擦拭表面上或被擦拭表面吸收。
16.如果在单一方向上(例如在直线上)擦拭喷嘴，一些打印剂可能积聚在打印剂分配器上，在邻近喷嘴或靠近喷嘴的位置。随着时间的推移，积聚的打印剂可能变干并继续聚集在打印剂分配器的特定区域。最终，干燥的打印剂妨碍喷嘴，导致打印缺陷的出现。因此，已经认识到，如果在擦拭程序期间在多个方向上在擦拭表面擦拭喷嘴，则积聚在打印剂分配器上的打印剂的量可以减少。因此，根据本文公开的示例，打印剂分配器的喷嘴在至少两个不平行方向上被擦拭，使得打印剂被分配在擦拭表面的更大区域上，并且使得喷嘴在多个方向上被擦拭，而不仅仅在单个方向上。以此方式，打印剂不太可能积聚在打印剂分配器的特定区域，从而降低打印缺陷发生的可能性。
17.参见附图，图1为打印设备100的示例的示意图。打印设备100包括具有多个喷嘴104的打印剂分配器102，打印剂将在打印操作期间输送通过喷嘴104。尽管在该示例中，为了清楚起见，示出非常少的喷嘴104，但是应当理解，打印剂分配器可以包含数千个喷嘴，每个喷嘴在打印操作期间能够沉积打印剂滴。打印设备100也包括维护单元106，该维护单元106具有打印剂接收表面108，用以在维护活动期间从打印剂分配器102的喷嘴104接收打印剂。在维护活动期间，打印剂接收表面108和多个喷嘴104将彼此接触，并且在第一方向和不平行于第一方向的第二方向上相对于彼此移动。该移动可以使得打印剂从打印剂分配器的喷嘴转移到打印剂接收表面上。例如，在第一方向上和第二方向上的移动可以是同时的。通过将打印剂分配器102的喷嘴104相对于打印剂接收表面108(和/或通过将打印剂接收表面相对于喷嘴)在两个不平行方向上移动，来自喷嘴的打印剂被更广泛地扩散在打印剂接收表面上，并且由于擦拭而导致的打印剂在打印剂分配器上的积聚不太可能发生。
18.在一些示例中，打印剂分配器102的喷嘴104可以相对于打印剂接收表面108在第一方向上移动，然后相对于打印剂接收表面在第二方向上移动。在一些示例中，该移动模式可以重复，使得喷嘴在第一方向上移动，然后在第二方向上移动。在其他示例中，在第二方向上的移动之后，喷嘴104可以相对于打印剂接收表面108在第三方向、第四方向等上移动。
19.图2为打印设备100的进一步示例的平面示意图。在打印操作期间，打印剂分配器102在由双头箭头a指示的方向上沿着轴线202在可打印基材200上来回扫描。例如，打印剂分配器102可以在托架中沿着轨道或导轨204行进。当打印剂分配器102在可打印基材200上扫描时，打印剂可以通过喷嘴104沉积。可打印基材200可以在由图2中箭头所指示的基材前进方向上前进。间歇地，在可打印基材200上经过若干次之后，分配器102处的打印剂可以移动到图2所示的位置，使得打印剂分配器的喷嘴104与打印剂接收表面108接触。在该示例中，打印剂接收表面108包括保持在辊206和208上的材料卷带(web)。例如，清洁材料可以存储在辊206上，并且在它已经用于擦拭喷嘴之后，该材料可以被滚动到辊208上。当打印剂分配器102的喷嘴104与打印剂接收表面108接触时，打印剂接收表面例如通过将辊206、208旋转而在由箭头b所示的方向上移动，使得打印剂接收表面(例如卷带材料)被滚动到辊208
上。因此，在该示例中，打印剂接收表面108和喷嘴104在由箭头b所示的方向上的相对移动构成在第一方向上的移动。
20.当打印剂接收表面108在由箭头b所示的方向上移动时，通过移动打印剂分配器102实现在第二不平行方向上的相对移动。打印剂分配器102可以例如沿着导轨204移动一段距离，使得喷嘴保持与打印剂接收表面108接触。在一些示例中，打印剂分配器102可以沿着导轨204在由双箭头a指示的两个方向上来回移动，而打印剂接收表面108在由箭头b指示的方向上移动。因此，在一些示例中，打印剂分配器102可以沿着不平行于第一方向(例如，由箭头b指示)的轴线202以振荡方式移动，而打印剂接收表面108和喷嘴104在第一方向上相对于彼此移动。可以使用打印设备100的控制器或处理器(图2中未示出)来控制打印剂分配器102沿着导轨204的移动。相同的控制器或处理器可以用于在维护活动期间控制打印剂分配器102的振荡运动。
21.因此，如图2的示例所示，打印剂接收表面108可以包括卷带，该卷带在第一方向上移动，而喷嘴104在第二方向上移动。
22.一般而言，第二方向可以为不平行于第一方向的任何方向。因此，在图2所示的示例中，第二方向可以为不是由箭头b所示的方向或与箭头b所示的方向直接相反的任何方向。然而，在一些示例中，第二方向可以正交(或基本上正交)于第一方向，例如在图2所示的示例中。
23.打印剂接收表面108形成维护单元106的一个部件，维护单元106可以包括用于在维护活动期间对打印剂分配器102执行其他维护功能的其他部件。图3为维护单元106的示例的示意图，该维护单元106包括打印剂接收表面108。在该示例中，打印剂接收表面108包括如上所述的卷带，并且包括被提供器(例如，辊)302分隔开的两个不同的区域108a和108b。在该示例中，区域108a是擦拭区域，在维护活动期间喷嘴104在该区域108a上被擦拭，而区域108b是喷射区域，在喷射程序期间打印剂可以从喷嘴沉积到该区域108b上。在其他示例中，打印剂接收表面108可以仅包括一个区域(例如擦拭区域)，或者可以包括附加区域。维护单元106也包括容器304，该容器304也可以接收在喷射程序期间从喷嘴104沉积的打印剂。一对辊306可以被提供以减少或防止在喷射程序期间气溶胶的生成。辊306可以相对于彼此在相反的方向上旋转，使得在喷射程序期间沉积的打印剂被接收在辊之间的容器304中。维护单元106也可以包括多个喷嘴封盖单元308。每个喷嘴封盖单元308可以在维护活动期间或者在打印剂分配器不使用时接收打印剂分配器102的管芯。当管芯和喷嘴104被封闭在喷嘴封盖单元308内时，喷嘴可以被保护，并且喷嘴上的打印剂的蒸发和干燥可以被防止。
24.图4为通过图3中的线x的打印剂接收表面108的剖视图的示意图。在维护活动期间，打印剂接收表面108(例如，本示例中的卷带材料)在所示的一系列辊400上移动，使得移动的大致方向为在由箭头b所示的方向上。打印剂接收表面108的擦拭区域108a和喷射区域108b在图4中示出。为了帮助有效擦拭打印剂接收表面108上的喷嘴，打印剂接收表面可以被推向喷嘴。在一些示例中，诸如图4所示的示例，维护单元106可以包括多个叶片402、404、406，用以在打印剂接收表面和喷嘴104彼此接触时将打印剂接收表面108推向喷嘴104。叶片402、404、406与辊400一起工作，以使打印剂接收表面108在擦拭区域108a中保持接触。当打印剂接收表面108移动(例如，在图2的示例中，从辊206滚动到辊208上)时，打印剂接收表
面在叶片402、404、406上移动。在一些示例中，维护单元106可以包括至少三个叶片402、404、406。因此，尽管图4所示的示例中所示的维护单元106包括第一叶片402、第二叶片404和第三叶片406，但是在其他示例中，维护单元可以包括更多叶片。通过提供至少三个叶片来将打印剂接收表面108推向喷嘴104，每个叶片施加到喷嘴上的力小于使用较少叶片的情况。换句话说，施加到喷嘴上的力分散在叶片上，使得任何一个叶片都不施加大的力，从而降低喷嘴被叶片施加的力损坏的可能性。叶片可以由橡胶或塑料材料制成。利用图4所示的布置，打印剂接收表面108(例如，卷带材料)将首先接合并擦拭第一叶片402上方的喷嘴104，然后在第二叶片404和第三叶片406上沿箭头b所示的方向移动。因此，当打印剂接收表面108到达第二叶片404和第三叶片406的位置时，接收表面可以已经从喷嘴104接收打印剂。
25.在维护活动期间，喷嘴104和打印剂接收面108在多个不平行方向上相对于彼此移动的效果是，打印剂在至少两个不平行方向上被擦拭到打印剂接收表面上。在一些示例中，喷嘴104被擦拭到打印剂接收表面108的直接在叶片402、404、406或用于将打印剂接收表面推向喷嘴的其他元件上的的部分上。因此，在一些情况下，在擦拭事件期间，仅打印剂接收表面108直接在推进元件或叶片402、404、406上的部分可以接收打印剂。在喷嘴已经被擦拭，使打印剂的线形成在打印剂接收表面108的直接在推进元件或叶片402、404、406上的部分上之后，打印剂接收表面可以前进(例如，滚动到辊208上)，使得当喷嘴104接下来被擦拭到打印剂接收表面上时，打印剂接收表面的干净部分在叶片402、404、406上并用于擦拭喷嘴。图5是由打印剂在打印剂接收表面108上形成的图案502的示例的例示，该图案是喷嘴104以上述方式在至少两个不平行方向上被擦拭在打印剂接收表面上的结果。在这个示例中，当打印剂接收表面在由箭头b指示的方向上移动时，打印剂分配器102通过沿着轴线202(见图2)来回振荡而在第二方向和与第二方向相反的方向上移动，从而在打印剂接收表面108上形成图案。打印剂被擦拭在沿着打印剂接收表面在叶片402、404、406上的部分的线中。如图5所示，对于每个打印头(包括一组喷嘴的每个打印头)，所得到的图案为一系列平行线的形式。在图5中，由三个打印头形成的图案被示出。因此，从喷嘴104擦拭到打印剂接收表面108上的打印剂成线被扩散在打印剂接收表面上，该线长于如果打印剂分配器102在维护活动期间不沿着轴线202移动的线。
26.本公开也涉及一种方法，诸如一种喷嘴维护方法或一种擦拭喷嘴的方法。在一些示例中，该方法可以包括计算机实施方法。图6是这种方法600的示例的流程图。方法600包括，在方框602，控制打印设备100的打印剂分配器102和打印设备的喷嘴擦拭表面中的一个或多个的移动，以使打印剂分配器的喷嘴104与喷嘴擦拭表面之间接触。喷嘴擦拭表面可以包括如上所述的打印剂接收表面108。在方框604，方法600包括控制打印剂分配器102和喷嘴擦拭表面中的一个或多个以相对于彼此移动，使得喷嘴104在至少两个不平行方向上被擦拭在喷嘴擦拭表面上。如上所述，在两个或更多个不同的不平行方向上在喷嘴擦拭表面上擦拭喷嘴104有助于将打印剂扩散在较大区域的喷嘴擦拭表面上，从而导致打印剂在打印剂分配器102上的较少累积。
27.在一些示例中，控制(方框604)打印剂分配器102和喷嘴擦拭表面中的一个或多个以相对于彼此移动可以包括在平行于第一轴线的方向上移动喷嘴擦拭表面，以及在平行于第二轴线的方向上移动打印剂分配器，该第二轴线不平行于第一轴线。例如，喷嘴擦拭表面
可以在由箭头b指示的方向(见图2、图4和图5)上移动，而打印剂分配器102可以在沿着轴线202(见图2)的一个或多个方向上(例如，来回)移动，该轴线202不平行于由箭头b指示的方向。在一些示例中，移动打印剂分配器102可以包括沿着第二轴线振荡打印剂分配器。例如，打印剂分配器102的移动可以被控制，以使打印剂分配器沿着不平行于第一轴线的第二轴线来回快速移动。在一些示例中，第二轴线可以垂直(或基本上垂直)于第一轴线，如在图2所示的示例中。然而，在其他示例中，第二轴线可以相对于第一轴线成任何其他非零角度。
28.如上所述，打印剂分配器102的喷嘴104可以被分组为一个或多个子集，被形成在打印剂分配器的一个或多个管芯上或作为打印剂分配器的一个或多个管芯的一部分。特定管芯的喷嘴可以沉积特定颜色的打印剂，并且在一些示例中，特定颜色的打印剂可以由来自多个管芯的喷嘴沉积。为了防止不同颜色的打印剂交叉污染，打印剂分配器102的横向移动(即，在平行于第二轴线的方向上的移动)可以被约束，使得两个不同管芯的喷嘴不被擦拭在喷嘴擦拭表面的同一部分上。以这种方式，沉积第一颜色(例如红色)的打印剂的喷嘴不被擦拭在与沉积第二颜色(例如蓝色)的打印剂的喷嘴在喷嘴擦拭表面的同一部分上。这减少蓝色打印剂污染用于红色打印剂的喷嘴的机会等。为了防止这种交叉污染，打印剂分配器102在平行于第二轴线的方向上的移动可以被限制或被约束。例如，用于控制打印剂分配器102的移动的控制器或处理器将运动限制在限定边界内。图7是方法的进一步示例700的流程图，该方法诸如擦拭喷嘴的方法，其包括与约束打印剂分配器102的移动相关的方框。方法700可以包含上述方法600的一个或多个方框。打印剂分配器102可以包括多个子集的喷嘴。方法700可以进一步包括，在方框702，约束打印剂分配器102沿着第二轴线的运动，使得相邻子集的喷嘴不被擦拭在喷嘴擦拭表面的公共区域上。换句话说，相邻子集的喷嘴不被擦拭在喷嘴擦拭表面的同一区域上，从而降低打印剂交叉污染的可能性。
29.在方框704，方法700可以进一步包括，当打印剂分配器102的喷嘴104与喷嘴擦拭表面之间存在接触时，施加偏置力以将喷嘴擦拭表面推向喷嘴。在一些示例中，可以使用多个叶片(诸如图4中所示的叶片402、404、406)施加偏置力。在一些示例中，至少三个叶片可以被用于将偏置力施加到喷嘴擦拭表面。在其他示例中，使用其他机构可以被用以施加偏置力。
30.如上所述，以本文所述方式将打印剂分配器102和喷嘴擦拭表面相对于彼此移动的结果是，与喷嘴在单一方向被擦拭的喷嘴擦拭程序相比，喷嘴104被擦拭在喷嘴擦拭表面的更大表面积上。因此，在一些示例中，喷嘴104可以被擦拭在喷嘴擦拭表面上使得喷嘴和喷嘴擦拭表面相对于彼此以锯齿形模式移动。这种移动可以使打印剂被擦拭到喷嘴擦拭表面的直接在叶片402、404、406上的部分上，从而为每个打印头形成一系列平行线。例如，喷嘴可以被擦拭，使得从喷嘴104擦拭的打印剂形成如图5所示的图案。
31.本公开也涉及一种机器可读介质。图8是与机器可读介质804通信的处理器802的示例的示意图。机器可读介质804包括指令，当由处理器802执行时，该指令使处理器执行功能，诸如在本文中公开的方法600、700的方框中描述的功能。在一示例中，机器可读介质804包括第一控制指令806，当由处理器802执行时，该第一控制指令806使处理器控制打印剂分配器102移动到一位置，使得打印剂分配器的喷嘴104与擦拭表面接触。擦拭表面可以例如包括本文所述的打印剂接收表面108或喷嘴擦拭表面。机器可读介质804可以包括第二控制指令808，当由处理器802执行时，该第二控制指令808使处理器控制打印剂分配器102和擦
拭表面中的一个或多个以在两个不平行方向上相对于彼此移动，以便在擦拭表面上擦拭打印剂分配器的喷嘴104。
32.在一些示例中，处理器802可以包括打印设备100的处理器。例如，处理器802可以执行其他控制功能，例如控制打印剂在打印操作期间从喷嘴的分配。
33.在一些示例中，使处理器802控制打印剂分配器102和擦拭表面中的一个或多个以在不平行方向上相对于彼此移动的指令(例如，指令808)可以包括使处理器启动擦拭表面相对于打印剂分配器在第一方向上的移动的指令，以及启动打印剂分配器沿着不平行于第一方向的轴线在至少一个往复循环中的移动的指令。第一方向例如可以包括由图2、图4和图5中的箭头b指示的方向。因此，响应于启动擦拭表面的移动，擦拭表面可以以上述方式移动。打印剂分配器102的移动可以例如通过处理器802与擦拭表面的移动同时启动，该处理器802将同时控制信号发送到适当机构以影响擦拭表面和打印剂分配器的移动。换句话说，启动擦拭表面和打印剂分配器的移动可以是同步的。在一些示例中，移动可以是同步的，使得擦拭表面和打印剂分配器同时开始移动和同时停止移动。打印剂分配器102的往复循环可以例如包括沿着轴线202在第一方向上将打印剂分配器从开始位置移动距离l，然后在相反方向上将打印剂分配器移动到开始位置的另一侧的距离l，然后将打印剂分配器移回其最初开始位置。当与擦拭表面的移动结合时，这种移动将引起在擦拭表面上形成的打印剂的z形图案。在一些示例中，在维护活动期间，打印剂分配器102可以在至少两个往复循环中移动。
34.本文公开的示例提供一种机构，打印设备的打印剂分配器(例如，打印头)的喷嘴可以通过该机构以有效方式擦拭，使得打印剂不积聚在打印头上，从而提高打印头的寿命。通过以所公开的方式擦拭喷嘴，降低打印缺陷发生的可能性。此外，由于打印头的喷嘴被擦拭在喷嘴擦拭表面的较大表面积上，因此相对于喷嘴在单一线性方向上擦拭的喷嘴擦拭技术，喷嘴擦拭表面的寿命也增加。改进喷嘴擦拭的进一步结果是喷嘴擦拭活动(即维护活动)的频率可以减少，从而引起提高打印生产量。
35.本公开中的示例可以被提供为方法、系统或机器可读指令，诸如软件、硬件、固件等的任何组合。这种机器可读指令可以被包括在其中或其上具有计算机可读程序代码的计算机可读存储介质(包括但不限于磁盘存储器、cd-rom、光存储器等)中。
36.参考根据本公开的示例的方法的流程图和/或方框图、装置和系统，对本公开进行描述。尽管上述流程图示出特定的执行顺序，但是执行顺序可以不同于所描述的顺序。涉及一个流程图描述的方框可以与其他流程图的方框相结合。应当理解，流程图和/或方框图中的每个流程和/或方框，以及流程图和/或方框图中的流程和/或方框图的组合可以通过机器可读指令来实现。
37.机器可读指令可以例如由通用计算机、专用计算机、嵌入式处理器或其他可编程数据处理装置的处理器执行，以实现说明书和方框图中描述的功能。具体而言，处理器或处理设备可以执行机器可读指令。因此，设备和装置的功能模块可以由执行存储在存储器中的机器可读指令的处理器或者根据嵌入逻辑电路中的指令操作的处理器来实施。术语“处理器”将被广义地解释为包括cpu、处理单元、asic、逻辑单元或可编程门阵列等。该方法和功能模块可以全部由单个处理器执行，或者在若干处理器之间分配执行。
38.这种机器可读指令也可以被存储在计算机可读存储器中，该计算机可读存储器可
以引导计算机或其他可编程数据处理装置在特定模式下操作。
39.此类机器可读指令也可以被加载到计算机或其他可编程数据处理装置上，使得计算机或其他可编程数据处理装置执行一系列操作，以产生计算机实施的处理，从而在计算机或其他可编程装置上执行的指令实现流程图中的流程和/或方框图中的方框规定的功能。
40.进一步，本文的教导可以被实施为计算机软件产品的形式，该计算机软件产品被存储在存储介质中，并包括用于使计算机装置实施本公开的示例中记录的方法的多个指令。
41.虽然已参照某些示例对方法、设备和相关方面进行描述，但是在不脱离本公开精神的情况下，可以进行各种修改、变更、省略和替换。因此，该方法、设备和相关方面旨在仅由随附权利要求及其等同物的范围来限制。应当注意，上述示例例示而不是限制本文所描述的内容，并且本领域技术人员将能够在不脱离随附权利要求的范围的情况下设计许多替代实施方式。关于一个示例所描述的特征可以与其他示例的特征相结合。
42.词语“包括”不排除权利要求中未列出的元件的存在，“一”或“一个”不排除多个，并且单个处理器或其他单元可以实现权利要求中记载的若干单元的功能。
43.任何从属权利要求的特征可以与独立权利要求或其他从属权利要求中的任何的特征相结合。