[發明專利]清洗靜電打印頭的方法和靜電打印頭

有效

• 申請號: 201480052551.0
• 申請日: 2014-09-24
• 公開（公告）號: CN105848906B
• 公開（公告）日: 2017-05-03
• 發明（設計）人: 伊萬·亨德里克·康拉迪;伊恩·菲利普·巴特勒·英格海姆;約翰·勞頓·夏普;艾馬爾·列奇奇比;澤西·馬克新·扎巴
• 申請（專利權）人: 唐杰有限公司
• 主分類號: B41J2/165
• 分類號: B41J2/165
• 代理公司: 北京英賽嘉華知識產權代理有限責任公司11204
• 代理人: 王達佐,王艷春

技術領域

本發明涉及清洗靜電打印頭的方法。

背景技術

在WO 93/11866中描述的類型的打印頭的一般操作方法是眾所周知的，其中，于打印頭中實現顆粒的聚集或集中，并且，然后在噴射位置處，顆粒的聚集物被噴射到襯底上。在陣列打印機的情況下，多個噴射位置可以以一列或多列排列。

這種類型的靜電打印機通過使用施加的電場以先集中然后再噴射固體顆粒，來噴射分散在化學惰性的絕緣載體流體中的帶電固體顆粒。由于施加的電場引起電泳并且帶電顆粒在電場中朝向襯底移動直到它們碰撞到油墨的表面，所以發生集中。當施加的電場產生足夠大以克服表面張力的電泳力時，發生噴射。電場通過在噴射位置和襯底之間產生電勢差來產生；這通過將電壓施加至噴射位置處和/或噴射位置周圍的電極來實現。

發生噴射的位置由打印頭的幾何結構和產生電場的電極的位置和形狀來確定。一般地，打印頭由一個或多個從打印頭本體突出的突出物組成，并且這些突出物(也稱為噴射豎立構件)的表面上具有電極。施加到電極的偏壓的極性與帶電顆粒的極性相同，以使得電泳力的方向為從電極離開并朝向襯底。此外，打印頭結構的總體幾何形狀和電極的位置被設計為使得集中以及之后的噴射發生在圍繞突出物尖部的高度局域化區域處。

油墨設置為連續地流動經過噴射位置以補充已經噴射的顆粒。為了允許該流動，油墨必須是低粘度的，一般地為幾個厘泊。由于帶電顆粒的選擇性噴射，被噴射的材料因為顆粒的較高濃度而更加粘稠；因此，由于材料在沖擊時不會顯著擴散，所以該技術可用于至非吸收襯底上的打印。

在現有技術中已經描述了多種打印頭設計，例如在WO 93/11866、WO 97/27058、WO 97/27056、WO 98/32609、WO 98/42515、WO 01/30576和WO 03/101741中描述的那些。

在使用中，在某階段，打印頭將由于多個原因中的一個或多個而需要清洗，其中這些原因包括從打印頭的噴射尖部去除油墨顆粒的聚集物或從噴射尖部或中間電極(IE)去除塵埃顆粒。所有已有的打印頭和清洗方法是這樣的，即，通過用沖洗流體替換打印頭內的全部油墨來進行清洗。

涉及用沖洗流體替換打印頭內油墨的這種設計和處理引起多種問題。首先，通過用沖洗流體沖洗整個油墨通路來清洗打印頭產生大量油墨-沖洗物混合物，該油墨-沖洗物混合物稀釋油墨和/或污染沖洗物，其必須被過濾掉或清除。在清洗之后也需要用油墨重新填裝打印頭，當沖洗物被油墨替換時，需要大量時間來供油墨的濃度穩定。這還引起油墨的稀釋和/或一些油墨與沖洗物的混合物，該混合物必須被過濾掉以清除沖洗物。

另外，這種處理是耗時的，并且尤其是當期望進行周期性清洗來保持噴射器和中間電極適度清潔以保持打印頭的良好打印性能時，期望最小化打印頭的停工時間。

因此本發明旨在減少或完全避免上述問題中的一個或多個。

已經認可的是，噴射尖部以及中間電極(如果提供)的清理通常對于保持打印性能是足夠的，并且在操作中打印頭內的其它結構不需要定期清洗。

根據本發明，提供了清洗具有一個或多個噴射尖部的靜電打印頭的方法，在使用中，油墨從噴射尖部噴射，該方法包括停止流至在使用中用于打印的噴射尖部(多個噴射尖部)周圍的區域的油墨的先前流動，使得在尖部區域處產生壓差從而導致油墨彎液面從尖部退回，并將沖洗物通入尖部區域來清洗尖部。

這種方法在提供沖洗物時允許尖部中沒有油墨或基本上沒有油墨。這保證了油墨的浪費量和/或所需沖洗流體的量是最小的，因為沖洗物流過或穿過更少的區域并且這些區域在提供沖洗物時沒有用油墨填充。

本發明的一個優點是，在清洗期間打印頭保持被油墨填裝。優選地，打印頭中的專用通道將沖洗流體和空氣引導至打印頭的尖部-IE(中間電極)腔，該腔被清洗并且油墨和沖洗物混合非常少。尖部周圍油墨流動優選地被停止但是打印頭保持裝滿油墨。尖部區域中的氣壓優選地被升高，以使得油墨彎液面從尖部區域稍微后退，暴露出用于清洗的尖部。然后沖洗物被從打印頭本體內的專用通道引導至IE的內表面，從而清洗IE和尖部的內表面。沖洗物流優選地以短脈沖脈動，這有助于減少進入油墨通路的沖洗物的量。然后沖洗物優選地被排進在維護期間被密封在打印頭表面上的維護帽中。

通過使用單獨的通道來將清洗流體引入到打印頭尖部和IE，并通過將油墨從尖部退回但是不從打印頭的其余部分退回，填裝被保持并且沖洗物和油墨的交叉污染被最小化；通過將沖洗物流脈沖進打印頭，與空氣交替，沖洗物顯著地不向上流入油墨通路；通過使再填裝變得不必要，清洗周期被明顯縮短并且浪費被減少。