TW200932562A - Printhead maintenance facility with nozzle wiper movable parallel to media feed direction - Google Patents

Description

200932562 九、發明說明 【發明所屬之技術領域】 本發明關於印表機，特別是關於噴墨印表機。 【先前技術】 申請人已發展出廣範圍的印表機，其使用頁寬列印頭 ，而非傳統的往復列印頭設計。頁寬設計增加列印速率， 因爲列印頭不須橫越頁面往復運動以沉積一列影像。頁寬 列印頭單純地沉積墨水在媒介上，因爲其高速地運動通過 媒介。此等列印頭已能夠以每分鐘約60頁的速率執行全 彩（full color ) 1 600 dpi的列印，該速率爲習知噴墨印表 機先前不可達到的速率。 高解析度和列印速率主要是由於列印頭的自我冷卻作 業。因爲過度的熱量會被噴出的墨水液滴從列印頭移除， 所以過度的熱量不會積聚在噴嘴。此允許各噴嘴更靠近在 一起，且噴嘴發射率只受墨水再塡注率限制。自我冷卻作 業依賴低噴射能量，該等能量依序對應於小噴嘴和低液滴 體積。幫助低能量噴射的另一因素，是短的噴射孔長度。 噴嘴界定一幾何形狀（通常是圓形或橢圓形），且孔的長 度是界定噴嘴之構造的厚度。因爲墨水液滴被噴射穿過噴 嘴，所以長的噴嘴孔長度具有對墨水液滴的大流體阻力。 申請人的列印頭設計保有相對短（小於5微米）的噴嘴孔 長度。 小噴嘴容易阻塞，且噴嘴面（界定噴嘴孔陣列的外表 -5- 200932562 面）上的紙塵或乾掉的墨水會造成不同顏色的相鄰噴嘴之 間的顏色混合。爲了解決此問題，列印頭需要精巧複雜的 維護設備，該設備能執行各種維護作業和列印頭恢復技術 。擦拭列印頭的噴嘴面是移除紙塵、墨水溢流、乾掉的墨 水、或其他污物的有效方法。但是難以擦拭頁寬列印頭。 雖然有具有噴嘴面擦拭器的頁寬印表機存在，但是擦拭機 構相對地慢且複雜。可買得到的現有頁寬列印頭，具有在 媒介饋給方向彼此隔開的數個列印頭積體電路。以單一個 擦拭器清潔全部的列印頭積體電路是不切實際的，所以每 一個列印頭積體電路被個別地擦拭。再者，複數個擦拭器 在媒介饋給方向的橫方向運動，此是爲了避免不同顏料的 噴嘴之間的顏料混合。每一顏料的各列噴嘴延伸經過列印 頭積體電路，各列印頭積體電路在媒介饋給方向的橫方向 。沿著整列的噴嘴擦拭，使得一噴嘴之墨水被不同顏色之 墨水污染的風險降到最低。但是當列印頭積體電路是長形 且沿著饋給方向的橫方向延伸時，擦拭器必須行經整個長 度，以清潔所有的噴嘴。有鑑於此，致動每一列印頭積體 電路用之複數分離的擦拭器的機構是複雜的，且該機構佔 據相對大的空間，並耗費相當多的時間。 【發明內容】 因此，本發明提供一種用於噴墨印表機的維護設備， 該噴墨印表機具有頁寬列印頭和用於在媒介饋給方向中饋 給片狀媒介基板的媒介路徑’該頁寬列印頭具有長形陣列 -6- 200932562 的噴嘴’該陣列噴嘴在該媒介基板的列印 護設備包含： 擦拭器構件，在該噴嘴陣列的長度延 件被安裝在該印表機內且鄰接該媒介路徑 維護驅動裝置’用於運動該擦拭器構 器構件在平行於該媒介饋給方向的方向中 嘴。 平行於媒介饋給方向擦拭噴嘴，比在 向擦拭還快。擦拭器行經的長度，是列印 部的一部分。因此，在下一個擦拭器（或 地移位的相同擦拭器）執行下一次擦拭之 嘴面的單一短擦拭而擦拭列印頭的長區段 是精密的，則可使用單一個頁寬擦拭器刮 中擦拭全部的噴嘴面。此允許在列印工作 即將開始之前進行擦拭過程，而不會不當 。藉由在擦拭後立即發射噴嘴至吸墨墊， 的問題。因爲平行於饋給方向擦拭較快， 染的墨水發射至吸墨器之前，幾乎沒有時 較佳地，建構該擦拭器驅動裝置，以 介饋給方向或相反於該媒介饋給方向中運 佳地，該擦拭器構件具有複數擦拭器刮片 片在該頁寬列印頭的長度延伸。在另一較 擦拭器刮片配置在複數平行列中。在特別 等列的每一者具有一系列的擦拭器刮片， 寬度延伸，該維 伸，該擦拭器構 ；和 件，使得該擦拭 擦拭該陣列的噴 饋給方向的橫方 頭之頁寬全部長 沿著列印頭橫向 前，可用經過噴 。如果公差控制 片在單一的橫越 期間或列印工作 地延伸列印時間 可控制顏料混合 所以在任何被污 間供顏料混合。 選擇性地在該媒 動該擦拭器。較 ，該等擦拭器刮 佳形式中，該等 佳的形式中，該 該等擦拭器刮片 200932562 在該饋給方向的橫方向對齊，相鄰列中的該等擦拭器刮片 沒有對準，所以該等擦拭器刮片在該饋給方向彼此相對地 錯開。在特別佳的形式中，該等擦拭器刮片由彈性體材料 形成。 在一些實施例中，建構該維護驅動裝置以轉動該擦拭 器構件，該擦拭器構件繞著在該媒介饋給方向之橫方向延 伸的軸線旋轉。較佳地，該維護驅動裝置是可反轉的，所 以該擦拭器構件能在兩個方向中擦拭噴嘴面。較佳地，建 構該維護驅動裝置，使其以可變速率運動該擦拭器構件經 過該噴嘴面。在另一較佳形式中，建構該維護驅動裝置以 舉升或降下該擦拭器構件。在此形式中，用於舉升或降下 擦拭器構件的驅動機構，是獨立於轉動該擦拭器構件的驅 動機構。 在另一較佳形式中，該頁寬列印頭係以使用者可移除 匣的形式提供。在特別佳的形式中，該頁寬列印頭包括一 系列的列印頭積體電路。較佳地，該等列印頭積體電路彼 此對齊，以致其在該媒介饋給方向的橫方向延伸。 較佳地，該擦拭器構件包括管狀金屬本體，用於支撐 複數的擦拭器刮片。較佳地’該管狀金屬本體支撐列印壓 盤，設置該列印壓盤的位置’使得在該等擦拭器刮片擦拭 過該噴嘴面之後’該列印壓盤呈現至該列印頭。 【實施方式】 印表機流體工學系統 -8- 200932562 圖1是圖2A和2B中所述之列印引擎所用之流體工 '學的示意圖。如前所述，列印引擎具有噴墨印表機的主要 • 機械構造。建構週邊構造（例如外殻、饋紙盤、紙收集盤 、、、等），使其適合印表機（例如相片印表機、網路印 表機、或蘇活印表機）的特定列印要求。申請人揭露在共 同繫屬中的申請案USSN 11 /6 88863 (我們的案號 RRE 00 1 US )之相片印表機，是使用圖1之流體工學系統 U 之噴墨印表機的例子。該共同繫屬中的申請案的內容於此 倂入作爲參考。USSN 1 1 /8727 1 9號案（我們的案號 SBF 009US )中詳細描述該系統的作業和其個別組件，其 內容於此倂入作爲參考。 簡言之，印表機流體工學系統具有列印頭組合體2， 墨水罐4經由上游墨水管線8供給墨水至列印頭組合體2 。廢棄墨水經由下游墨水管線排至廢墨水罐1 8。爲了簡 化’所以只顯示單一墨水管線。實際上，列印頭具有多條 Q 墨水管線供全彩列印。上游墨水管線8具有關閉閥1 〇， 用於將列印頭組合體2選擇性地與泵12和/或墨水罐4 隔離。泵1 2用於主動塡注或溢滿（flood )列印頭組合體 2。泵12也用於建立墨水罐4內的負壓。在列印期間，藉 由氣泡點規制器6維持負壓。 列印頭組合體2是液晶聚合物模組20，其支撐一系 列的列印頭積體電路3 0 ;以黏性晶粒附接薄膜（未示） 固定該等列印頭積體電路30。列印頭積體電路30具有陣 列的墨水噴射噴嘴，用於噴射墨水液滴至正在通過的媒介 -9- 200932562 基板22。噴嘴是以真實1600 dpi (亦即1600 npi的 節距）或更大解析度列印的微電子機械構造。 USSN 1 1/246687 (我們的案號MNN 001US)中詳細 述合適列印頭積體電路30的製造和構造，其內容倂 此作參考。液晶聚合物模組20具有在入口 36和出I 之間延伸的主通道24。主通道24饋給一系列延伸至 聚合物模組2 0下側的細通道2 8。細通道2 8經由晶 接薄膜內之雷射切除孔而將墨水供給至列印頭積體 30 ° 在主通道24上方的是一系列未塡注的空氣凹穴 設計這些凹穴以在塡注列印頭期間侷限一袋的空氣° 空氣袋給予系統一些順應性，以吸收和阻尼墨水中的 高點和液壓衝擊。印表機是具有大數目噴嘴快速地發 高速頁寬印表機。此印表機快速率地消耗墨水，且突 束列印工作或甚至只是一頁的結束，意涵朝向（和經 列印頭組合體2運動的一行墨水必須幾乎瞬間停止。 沒有空氣凹穴26提供的順應性，則墨水的動量會溢 印頭積體電路30的噴嘴。再者，後續的「反射波」 生足以去除噴嘴塡注的強負壓。 列印引擎 圖2A顯示使用列印匣2類型之列印引擎3。列 擎3是噴墨印表機的內部構造，所以其不包括任何外 體、墨水罐、或媒介饋給和收集盤。使用者將閂126 噴d薄 地描 入於 1 38 液晶 粒附 電路 26 ° 該等 壓力 射的 然結 過） 如果 滿列 會產 印引 部殼 上升 -10- 200932562 或下降，以插入或移除列印頭匣2。列印引擎3和列印頭 匣2上的接點形成電性連接，且分別藉由承座12〇、入口 歧管48、和出口歧管5〇形成流體耦合。 藉由主驅動輥186和排出饋給輥178，將媒介片體饋 給經過列印引擎。主驅動輥186被主驅動皮帶輪和編碼器 碟188所驅動。排出饋給輥178被排出驅動皮帶輪180所 驅動。藉由媒介饋給皮帶182，使排出驅動皮帶輪180和 主驅動皮帶輪188同步。媒介饋給馬達190經由輸入驅動 皮帶192供給動力給主驅動皮帶輪188。 主驅動皮帶輪188具有編碼器碟，驅動皮帶輪感測器 184讀取編碼器碟。驅動軸桿186、178之迴轉數和速率 的相關資料，被送至列印引擎控制器（PEC )。列印引擎 控制器（未示）被安裝至主印刷電路板（PCB ) 1 94，且 是用於控制印表機作業的主要微處理器。 圖2B顯示已移除列印頭匣後的列印引擎3，以顯露 每一承座12〇中的孔122。每一孔122容置入口歧管和出 口歧管上的其中之一嘴52(見圖5)。如上所述，墨水罐 具有任意位置和構造，但是簡單地連接至入口耦合器中承 座120後面處的中空嵌入口 124 (見圖8)。在出口耦合 器後面處的嵌入口 124，連通至廢墨水罐18(見圖1)中 的廢棄墨水出口。 補強支承表面128被固定至列印引擎3的受壓金屬殼 體1 96。這些提供用於將列印頭匣設置在列印引擎內的參 考點。他們也被設置用於在安裝時對作用在匣2上的壓縮 -11 - 200932562 負載，提供正相反的支承表面。當歧管嘴（下述）打 印引擎中的關閉閥（下述）時，流體耦合器1 20推抵 之入口歧管和出口歧管。匣2上之閂126的壓力，也 反於支承表面128。設置支承表面128使其直接相反 2中的壓縮負載，.可降低匣內的彎曲和變形。最後， 助噴嘴相對於媒介饋給路徑的經確定位。其亦保護匣 度較弱的機構免於損壞。 列印頭匣 圖3是完整的列印頭匣2的透視圖。列印頭匣2 頂模組44和可移除的保護罩42。頂模組44具有中 板供構造性勁度，且用於提供具紋理的夾持表面58 在插入和移除期間操縱匣。在安裝於印表機內之前， 罩42的底部保護列印頭積體電路（未示）和整列的 。蓋體56 —體成形於底部，並覆蓋墨水入口和出口 圖5的5 4和5 2 )。 圖4顯示移除保護罩42的列印頭組合體2，以 在底表面上的列印頭積體電路和在側表面上的整列 33。將保護罩丟至回收廢棄物、或將保護罩裝配到換 的列印頭匣，以包住殘留墨水的洩漏。圖5是列印頭 體2的局部分解透視圖。已移除頂罩以顯露入口歧1 和出口歧管50，已移除入口圍板和出口圍板46、47 清楚地暴露五個入口嘴52和五個出口嘴54。入口和 歧管48、50形成每一個別入口及出口和液晶聚合物 開列 著匣 正相 於匣 此幫 內強 具有 央腹 ，以 保護 接點 (見 暴露 接點 下來 組合 r 48 以較 出口 內主 -12- 200932562 通道（見圖6之24 )之間的流體連接。主通道延伸液晶 聚合物的長度，且主通道饋給在液晶聚合物模組下側上的 一系列細通道。一列空氣凹穴26形成在每一主通道24的 上方。如上關於圖1所述，藉由壓縮空氣凹穴26內的空 氣，而阻尼墨水中的衝擊波或壓力脈衝。 圖6是沒有入口或出口歧管或頂罩模組之列印頭組合 體的分解透視圖。每一種墨水顏料用的主通道24和其相 關的空氣凹穴26，分別形成在通道模組68和凹穴模組72 內。晶粒附接薄膜66黏複製通道模組68的底部。晶粒附 接薄膜66將列印頭積體電路30安裝至通道模組，使得通 道模組6 8下側上的細通道經由貫穿薄膜的小雷射切除孔 而和列印頭積體電路3 0呈流體連通。 因爲液晶聚合物的勁度及熱膨脹係數的原因’所以通 道模組68和頂罩模組72兩者都是由液晶聚合物所模製成 型，且液晶聚合物的熱膨脹係數和矽的熱膨脹係數緊密地 匹配。可瞭解的是，例如頁寬列印頭的相對長構造’應該 使列印頭積體電路30的矽基板和其支撐構造之間的任何 熱膨脹差異最小化。 列印頭維護轉盤 參考圖7，顯示剖面透視圖。該剖面是穿過圖2A所 示的線7-7。列印頭匣2插入列印引擎3內’使得其出口 歧管50和嵌入口 124呈流體連通，該嵌入口 124引導至 印表機成品內之廢棄墨水罐（通常位於列印引擎的基座） -13- 200932562 。液晶聚合物模組20支撐列印頭積體電路30緊鄰著延伸 •穿過列印引擎的媒介饋給路徑22。 .列印頭維護轉盤1 5 〇和其相關的驅動機構，位在媒介 饋給路徑22的相反側上。安裝列印頭維護轉盤i 5〇用於 繞著管狀驅動軸桿1 5 6旋轉，列印頭維護轉盤丨5 〇也被建 構用於朝向和遠離列印頭積體電路30運動。藉由升高轉 盤150朝向印頭積體電路30’轉盤外部上的各種列印頭 0 維護站呈現至列印頭。維護轉盤150可旋轉地安裝在舉升 構造170上，其安裝至舉升構造軸桿156，所以其能相對 於列印引擎3的其餘構造樞轉。舉升構造1 7〇包括—對舉 升臂158 (只顯示一支舉升臂’另一支舉升臂設在舉升構 造軸桿156的相反端）。每一舉升臂158具有凸輪嚙合表 面168，例如低摩擦材料的輥或墊。凸輪（下文詳述）固 定至轉盤驅動軸桿160，用於以該軸桿丨6〇轉動。舉升臂 158被偏壓進入和轉盤舉升驅動軸桿16〇上的凸輪嚙合， Q 使得轉盤舉升馬達（下述）能藉由旋轉軸桿160而運動轉 盤朝向和遠離列印頭。 維護轉盤150繞管狀軸桿166的旋轉，是獨立於轉盤 舉升驅動。轉盤驅動軸桿！ 66嚙合轉盤旋轉馬達（下述） ，使得無論其從列印頭縮回或朝向列印頭前進，其皆能被 '轉動。當轉盤朝向列印頭前進時，擦拭器刮片丨6 2運動經 過媒介饋給路徑22’以擦拭列印頭積體電路3〇。當轉盤 1 5 0從列印頭撤回時，轉盤丨5 〇可重複地轉動，使得擦拭 器刮片（wiper blade) 162 嚙合刮刀（doctor blade) 154 -14 - 200932562 和清潔墊1 52。此也在下文詳細討論。 - 現在參考圖8，剖面7-7顯示在平面視圖 , 楚地描述維護轉盤舉升驅動。轉盤舉升驅動軸 呈轉動，使得舉升凸輪172藉由凸輪嚙合表面 臂158向下推動。舉升軸桿160被轉盤舉升正 動，該轉盤舉升正齒輪174依序被轉盤舉升蝸 。以鍵將蝸輪17固定至轉盤舉升馬達的輸出 ❹） 隨著舉升臂158將舉升構造170向下拉 150從列印頭積體電路30撤離。在此位置中， 轉時，沒有維護站接觸列印頭積體電路30。 帶動擦拭器刮片162接觸刮刀（doctor blade) 收性的清潔墊1 5 2。 刮刀(doctor blade ) 刮刀1 54結合清潔墊1 52工作，以廣泛地 刮片162。清潔墊152從擦拭器刮片162的擦 拭紙塵和乾掉的墨水。但是小墨水珠和污物， 162的尖端，該尖端不接觸清潔墊152的表面， 爲了去除此墨水和塵，將刮刀154安裝在 內，以在刮片1 62擦拭過列印頭積體電路3 0 觸清潔墊152以前，使刮刀154接觸刮片ι62 刮片1 62接觸刮刀1 54時，擦拭器刮片1 62撓 便通過。因爲擦拭器刮片162是彈性體材料， 中，以較清 桿1 6 0顯示 168將舉升 齒輪174驅 輪176驅動 軸桿（下述 ，維護轉盤 轉盤50旋 但是轉盤會 154和具吸 清潔擦拭器 拭接觸面擦 .形成刮片 列印引擎3 以後但在接 。當擦拭器 曲成弧形以 所以當其一 -15- 200932562 脫離刮刀154時，便彈回至其靜止的直形狀。快速地彈回 至其靜止的形狀，會從擦拭器刮片162 (特別是從尖端） 投射出塵和其他污物。 普通的工作者會瞭解，當擦拭器刮片162接觸清潔墊 152時也會撓曲，且一旦擦拭器刮片162脫離墊時，也同 樣地會彈回至其靜止的形狀。但是刮刀1 5 4放射狀地安裝 成在轉盤150的中心軸桿166較接近而在清潔墊152處較 遠離。此配置使得當擦拭器刮片162通過時會更彎曲，且 當彈回至靜止的形狀時，給污物更多的動量。因爲清潔墊 1 52接觸前導刮片使拖在後面的刮片不當地擦過清潔墊 152，所以不可能將清潔墊152單純地運動至更靠近轉盤 軸桿166，以使擦拭器刮片162更彎曲。 清潔墊 清潔墊1 52是具吸收性的發泡體，其被形成爲對應於 擦拭器刮片1 62之圓形路徑的弧形。當以編織材料覆蓋墊 1 5 2，以在擦拭刮片時提供許多密集的聚集接觸點，使墊 1 52更有效率地清潔。因此，編織材料之線的尺寸應相對 地小，例如小於2丹尼（denier )。具有線尺寸約1丹尼 之微纖維材料的工作狀況特別佳。 清潔墊1 52延伸擦拭器刮片1 62的長度，擦拭器刮片 162也延伸頁寬列印頭的長度。頁寬清潔墊152同時清潔 擦拭器刮片的全部長度，其減少每一擦拭作業所需的時間 。再者，頁寬清潔墊的長度固有地提供大體積的吸收性材 -16- 200932562 料’用於保持相對大量的墨水。因爲有較大的吸收墨水能 力’所以較不須常常更換清潔墊152。 加蓋於列印頭 圖9顯示具有安裝至維護轉盤15〇之加蓋維護站198 的加蓋列印頭積體電路3 0的第一階段。當舉升凸輪1 7 2 向下推在舉升臂158上時，維護轉盤150從列印頭積體電 路30撤離。維護轉盤150連同維護編碼器碟204被旋轉 ，直到第一轉盤旋轉感測器200和第二轉盤旋轉感測器 2 02決定：列印頭加蓋器正面對列印頭積體電路3 0。 如圖10所示，舉升軸桿160轉動凸輪172，以致舉 升臂158向上運動，以使維護轉盤150向列印頭積體電路 30前進。加蓋器維護站198嚙合液晶聚合物模組20的下 側，以將列印頭積體電路3 0的噴嘴密封在相對潮濕的環 境中。普通的工作者會瞭解：此防止（至少延長）噴嘴免 於乾掉和阻塞。 去除列印頭的蓋 圖1 1顯示去除蓋以準備列印的列印頭積體電路3 0。 旋轉舉升軸桿160，以致舉升凸輪172將轉盤舉升臂158 向下推。加蓋維護站198運動離開液晶聚合物模組20, 以暴露列印頭積體電路3 0。 擦拭列印頭 -17- 200932562 圖12顯示正被擦拭器刮片162擦拭的列印頭積體電 路30。當加蓋站198被旋轉離開列印頭時，擦拭器構件 的刮片1 62接觸液晶聚合物模組20的下側。當轉盤1 50 繼續旋轉時，擦拭器刮片被拉經過列印頭積體電路3 0的 噴嘴面，以擦掉任何紙塵、乾掉的墨水、或其他污物。擦 拭器刮片1 62由彈性體材料形成，所以當他們擦拭通過列 印頭積體電路時，其彈性地撓曲和彎曲。當每一擦拭器刮 片的尖端被彎曲時，每一刮片的側表面和噴嘴面形成擦拭 接觸。可瞭解的是：刮片的寬廣平坦側表面和噴嘴面有較 大的接觸，且更有效率地清除掉污物。 擦拭器刮片清理（清潔） 圖13、14顯示正被清潔的擦拭器刮片162。如圖13 所示，在擦拭器刮片162擦拭列印頭積體電路30之後， 擦拭器刮片1 6 2立即被旋轉通過刮刀1 5 4。刮刀1 5 4的功 能在上文附標題「刮刀」中較詳細地討論。 在將擦拭器刮片1 62拖拉經過刮刀1 54以後，附著在 刮片的任何殘留塵和污物，被具吸收性的清潔墊1 5 2所移 除。此步驟顯示在圖14中。 在此過程期間，列印壓盤維護站206正好相對著列印 頭積體電路30。如果想要的話，藉由旋轉舉升凸輪172 能舉升轉盤，使得噴嘴能發射進入吸收性材料208。混合 在墨水噴嘴的任何顏料立即被淨化。鑽削進入管狀底座 166之側面的孔（未示），提供吸收性材料208和在轉盤 -18- 200932562 軸桿166之中心凹穴內的多孔材料210之間的流體連通。 被材料208所吸收之墨水，被拉入多孔材料210內且被多 孔材料210所保持。爲了使多孔材料210流乾，轉盤15〇 可設有真空附接點（未示），以排掉廢棄墨水。 轉盤150帶著乾淨的擦拭器刮片繼續旋轉（見圖15 )，直到列印壓盤206再度位在列印頭積體電路30的對 面。然後如圖1 6所示，轉盤朝向列印頭積體電路3 0上升 ，以預備列印。沿著媒介饋給路徑22饋給媒介基板片體 並通過列印頭積體電路30。就滿版出血（full bleed;列 印至媒介片體的極邊）列印而言，媒介基板能保持離開壓 盤206，以致其不會因墨水過度噴灑而弄髒。可瞭解的是 ，吸收性材料2 0 8設置在列印壓盤206的凹陷部份內’以 致任何過度噴灑的墨水（通常在紙兩側邊緣約1毫米）被 保持離開可接觸媒介基板的表面。 在列印工作結束時或在印表機將進入待命模式之前’ 轉盤1 50在旋轉中從列印頭積體電路30撤離’以致列印 頭加蓋維護站1 9 8再度呈現至列印頭。如圖1 7所示’舉 升軸桿160轉動舉升凸輪158，以致舉升凸輪158將列印 頭加蓋維護站運動進入和液晶聚合物模組20的下側密封 嚙合。 列印頭維護轉盤 圖18、19、20、和21顯示隔離的維護轉盤。圖18 是顯示擦拭器刮片162和列印壓盤206透視圖。圖19是 200932562 顯示列印頭加蓋器1 98和擦拭器刮片1 62的透視圖。圖 20是顯示維護轉盤之零組件的分解圖。圖21是顯示完全 組合後之零組件的剖視圖。 維護轉盤具有四個列印頭維護站：列印壓盤206、擦 拭器構件 162、和集墨器（spittoon) /吸墨器220。每一 維護站安裝至其自己的外部底座組件。外部底座組件安裝 在轉盤管狀軸桿166的周圍，且彼此相互嚙合以鎖固至軸 桿上。在管狀軸桿166的一端是轉盤編碼器碟204和轉盤 正齒輪212，轉盤正齒輪212被下述的轉盤旋轉馬達（未 示）所驅動。管狀軸桿被固定至正齒輪或隨同其旋轉。各 列印頭維護站藉由其穩固地壓縮夾在軸桿的外部，而隨同 管狀軸桿一起旋轉。 擦拭器刮片外部底座組件2 1 4是鋁擠製品（或其他合 適的合金），建構擦拭器刮片外部底座組件214以牢固地 固持擦拭器刮片1 6 2。類似地，其他的外部底座組件是金 屬擠製品’用於牢固地安裝個別維護站的較軟彈性體和/ 或吸收性多孔材料。用於列印壓盤2 1 6和列印頭加蓋器 198的外部底座組件’沿著每一縱向邊緣具有一系列相同 的鎖固耳部226。擦拭器構件外部底座組件214和集墨器/ 吸墨器外部底座組件218，具有互補的卡栓類型槽，用於 容置鎖固耳部226。每一卡栓槽具有鄰接耳部鎖固槽23〇 的耳部進出孔2 28。將鎖固耳部22 6插入鄰近外部底座組 件的耳部進出孔228 ’然後彼此相對地縱向滑動組件，以 將其鎖固至底座管狀軸桿166上。 -20- 200932562 爲了改善每一維護站和底座片軸桿166之間的摩擦和 鎖固嚙合，每一列印頭維護站設有一元件，該元件具有形 成在其一側上的弧形軸桿嚙合表面234。集墨器/吸墨器外 部底座組件2 1 8具有相對大的吸收性集墨器/吸墨器構件 220，其也具有形成在其內面上的弧形軸桿嚙合表面234 。同樣地，用於列印頭加蓋器1 9 8的外部底座組件和各擦 拭器刮片162的共通基座，具有弧形軸桿嚙合表面234。 一般的工作者會瞭解，使用相互鎖固構造將外部底座 夾持至內部底座，可使加工和組合時間降至最低，維持小 的公差用於精密地安裝維護站構造。在者，外部底座組件 可組合成不同的組態。能改變擦拭器刮片外部底座組件 2 1 4和集墨器/吸墨器底座組件2 1 8位置。類似地，列印頭 加蓋器198和列印壓盤206可交換。以此方式，維護站可 以其安裝在特殊印表機內最佳的方式而組合。 射出成型聚合物轉盤底座 圖22至28顯示另一實施例的列印頭維護轉盤。這些 圖是只顯示轉盤和列印頭匣之下部分的示意剖面。應瞭解 的是，維護驅動系統需要簡單且直接的修飾，以適合於此 實施例的轉盤。 圖22顯示鄰近列印頭維護轉盤150之列印頭厘2的 液晶聚合物模組2 0，該轉盤1 5 0以列印壓盤2 0 6呈現至 列印頭積體電路30。爲了清楚起見，圖29隔離地顯示列 印壓盤206。在使用中’沿著媒介饋給路徑22饋給片狀 -21 - 200932562 的媒介基板。在列印頭積體電路30的噴嘴和媒介饋給路 徑2 2之間的是列印間隙2 4 4。爲了維持列印品質，列印 頭積體電路的噴嘴面和媒介表面之間的間隙244，應儘可 能地靠近設計期間明定的公稱値。在市面上買得到的印表 機中，此間隙約爲2毫米。但是因爲列印技術再進步，所 以一些印表機具有約1毫米的列印間隙。 隨著數位攝影術的普受歡迎，對彩色影像之滿版出血 列印的需求愈來愈大。「滿版出血列印」是列印至媒介表 面的極邊緣。此經常造成一些「越界噴灑（或過度噴灑； over spray)」，其中被射出的墨水未噴中在媒介基板的 邊緣，而沉積在支撐列印壓盤上。然後，此越界噴灑的墨 水會弄髒在後續的片狀媒介上。 圖22所示的配置處理這兩個議題。液晶聚合物模組 20上的紙引導件23 8，界定列印期間的列印間隙244。但 是，列印壓盤206具有形成在其硬塑膠基座模組上的引導 表面246。引導表面246引導片體的前緣朝向排出驅動輥 或其他驅動機件。因爲片狀媒介和列印壓盤206之間的最 小接觸，所以大幅減少滿版出血列印期間被越界噴灑之墨 水弄髒的可能性。再者，將液晶聚合物模組20上的紙引 導件238設置在緊鄰列印頭積體電路30處，準確地維持 噴嘴至媒介表面的間隙244。 在申請人之範圍中的一些印表機使用此技術以提供 0.7毫米的列印間隙244。但是藉由使鄰近列印頭積體電 路3 0之囊狀材料240的小珠變扁平，可減少上述間隙。 -22- 200932562 藉由安裝至液晶聚合物模組2 0外部的可撓印刷電路板 • 242，將電源和資料傳輸至列印頭積體電路3 〇。可撓印刷 • 電路板242的接點，藉由一列導線架（未示）而電性地連 接至列印頭積體電路30的接點。爲了保護導線架，導線 架被包覆在稱爲囊狀物之環氧樹脂材料中。申請人已發展 出多種技術，用於使導線架的外型輪廓和覆蓋導線架之珠 狀囊狀物240變扁平。此允許進一步減少列印間隙244。 ^ 列印壓盤2 0 6具有凹陷或中心凹穴2 4 8，其正對著列 〇 印頭積體電路30的噴嘴。任何越界噴灑的墨水，都會在 壓盤206的此區域內。遠離壓盤之其餘部分而在此區域形 成凹陷，確保媒介基板不會被濕的越界噴灑墨水弄髒。中 心凹穴248的表面和吸收性纖維元件2 5 0呈流體連通。纖 維性元件250和在底座236之中心內的多孔材料254，也 藉由毛細管252呈流體連通。越界噴灑的墨水被吸入纖維 元件250內，且被毛細作用經由管252抽入多孔材料254 〇 內。 圖23顯示轉盤150轉動，使得列印頭塡注站262呈 現至列印頭積體電路3 0。圖3 0顯示隔離的列印頭塡注站 2 72和其構造特徵。列印頭塡注站具有圍繞著塡注接觸墊 25 8的彈性體裙部2 56，其由多孔材料形成。彈性體裙部 •和塡注接觸墊一起成型而與剛性聚合物基座260 —起’剛 性聚合物基座260牢固地安裝至射出形型底座236。 當更換列印頭匣2時，其需要被塡注墨水。眾所週知 塡注過程是浪費的，因爲墨水通常被強迫穿過噴嘴，直到 -23- 200932562 整個列印頭構造已流放任何的氣泡爲止。當從延伸經過列 印頭之許多導管清除空氣的期間’已浪費非常大量的墨水 〇 爲了解決此問題，升高維護轉盤1 5 0使得塡注接觸墊 258覆蓋列印頭積體電路30的噴嘴。當在壓力下塡注噴 嘴陣列時，保持接觸墊25 8抵著噴嘴，大幅地減少流放經 過噴嘴之墨水量。多孔材料局部地阻擋噴嘴，以限制墨水 流。但是來自噴嘴之空氣流所受到的限制少很多，所以整 個塡注過程並沒有因爲多孔材料所產生的流動阻礙而延遲 。彈性體裙部256密封地抵注液晶聚合物模組22的下側 ，以擷取從接觸墊2 5 8下側流出的過量墨水。形成在剛性 聚合物基座260中的流動孔264，允許被墊258吸收的墨 水和任何過量的墨水，流至吸收性纖維元件2 5 0 (和列印 壓盤2 0 6所用者相同）。如同列印壓盤2 0 6，纖維元件 250內的墨水藉由毛細管252被抽入射出成形底座236中 的多孔材料2 5 4內。 藉由使用列印頭塡注站262，大幅地減少被浪費的墨 水量。如果沒有塡注站’則當塡注頁寬列印頭時，每一種 顏料被浪費的墨水量通常約爲2毫升；如果有塡注站262 ’則每一種顏料被浪費的墨水量減少至約〇·〗毫升。 塡注接觸墊258不須由多孔材料形成，反而可由和圍 繞裙部2 5 6相同的彈性材料形成。在此情況，接觸墊2 5 8 需要具有特殊的表面粗糙度。嚙合列印頭積體電路3〇之 噴嘴面的表面’應爲2至4微米尺度的粗糙，但是爲2〇 -24- 200932562 微米尺度的順暢和平順。此類型的表面粗糖度允許空氣從 噴嘴面和接觸墊之間逃脫，但是只有小量的墨水逃脫。 圖24顯示維護轉盤150的擦拭站266呈現至列印頭 積體電路30。擦拭站獨立地顯示在圖31中。擦拭站266 也是共同模製的構造，其具有被支撐在硬塑膠基座270上 的軟彈性體擦拭刮片268。爲了擦拭列印頭積體電路30 的噴嘴面’轉盤底座236被升高然後旋轉，所以擦拭器刮 片268擦過噴嘴面。通常旋轉轉盤底座236，使得擦拭器 刮片268朝向囊狀小珠擦拭。如同在申請人之共同繫屬中 之檔案編號RRE0 15 US的申請案（倂入作交互參考）中所 討論者，可設計囊狀小珠的輪廓用於幫助塵和污物卡在擦 拭器刮片268的面上。但是如果證明在兩個方向中擦拭更 有效率，則可容易地將維護驅動裝置（未示）建構成用於 在兩個方向中轉動底座236。類似地，藉由改變旋轉的數 目，很容易改變擦拭經過列印頭積體電路3 0的次數。程 式設計維護驅動裝置，以執行每一擦拭作業。 在圖25中顯示維護轉盤150的列印頭加蓋器272呈 現至列印頭積體電路30。圖32獨立地顯示加蓋器，以較 清楚地例示其構造。加蓋器2 72具有由軟彈性體材料形成 的周圍密封274。周圍密封274和其硬塑膠基座276共同 模製。在印表機閒置時，列印頭加蓋器272降低噴嘴乾掉 的速率。周圍密封274和液晶聚合物模組20下側之間的 密封不需完全地不透空氣，因爲加蓋器正被用於以吸力塡 注列印頭。事實上，硬塑膠基座276應包括空氣呼吸器孔 -25- 200932562 2 78 ’使得噴嘴不會因去除列印頭的蓋子時所造成的吸力 而溢滿氾濫。爲了蓋住列印頭，旋轉底座23 6直到列印頭 加蓋器272呈現至列印頭積體電路30。然後升高底座236 ，直到周圍密封274嚙合列印頭匣2。 圖26顯示包括擦拭器刮片清潔墊152。如同上文第 一實施例所述，清潔墊152安裝在印表機內，使得當維護 轉盤150旋轉時，擦拭器刮片268運動經過墊152的表面 。藉由設置清潔墊152的位置，使得底座23 6須從列印頭 積體電路30縮回，以允許擦拭器刮片268接觸清潔墊， 且以相對高速的速率轉動底座236，用以廣泛地清潔擦拭 器刮片268，而和列印頭積體電路3 0無任何損害性接觸 。再者，可用介面活性劑濕潤清潔墊152，以更容易從擦 拭器刮片表面移除污物。 圖27獨立地顯示射出成型底座236。底座相對於穿 過中心縱長軸線282而延伸的二平面呈對稱。此對稱是重 要的，因爲，如果沿著頁寬列印頭之長度而延伸的射出成 型底座23 6不對稱，則當其冷卻時，有變形和彎曲的傾向 。因爲具有對稱的剖面，所以當底座冷卻時，其收縮也是 對稱的。 底座236具有形成在其外部表面的四個維護站安裝承 座2 76，該等承座276都相同，所以其能容至各種維護站 206、266、262、272其中任何一個。以此方式，各維護 站變成可互換的模組，且可改變各維護站呈現至列印頭的 順序，以適合不同的印表機。再者，如果修改各維護站本 -26- 200932562 身’則其標準承座確保維護站只須最少的設備更換便 易地倂入現有的生產線內。以黏劑將維護站固定在承 ’但是其他的方法（例如超音波點熔接或機械式相互 )也合適。 如圖28所示，模具設有四個滑塊278和一個中 部288。每一滑塊278具有柱狀構造280以形成導管 導管將纖維芯墊連接至中心凹穴內的多孔材料219。 每一滑塊的拉引線是從底座236輻射狀地向外，而 288是縱向地縮回（可瞭解的是，芯部不是精密的圓 而是截頭圓錐，以提供需要的通氣）。聚合物組件的 成型非常適合於大量且低成本的生產。再者，底座的 構造和均勻收縮維持良好的公差，以保持維護站平行 印頭積體電路而延伸。但是其他的製造技術也可能， 壓縮聚合物粉末的衝擊波或類似者。再者，增加親水 表面處理，可幫助墨水流至毛細管252，且終極地流 座23 6內的多孔材料210。在一些印表機設計中，建 座用於連接真空源，以從多孔材料210週期性地排出 五個維護站實施例 圖3 4顯示列印頭維護轉盤1 5 0的實施例，其具 個不同的維護站：列印壓盤206、列印頭擦拭器266 印頭加蓋器272、塡注站262、和集墨器284。集墨器 (獨立地顯示在圖33)具有相對簡單的構造---集墨 能容 座內 嚙合 央芯 ，該 用於 芯部 柱， 射出 對稱 於列 例如 性的 至底 構底 墨水 有五 、列 284 器面 -27-

200932562 284呈現平坦至列印頭，且具有孔（未示）供 塑膠基座內的纖維元件250呈流體連通。 五站維護轉盤15〇附加一個集墨器284, 機使用主要的墨水淨化當作維護系統的一部安 的四站轉盤’使用列印壓盤206和/或加蓋器 要的墨水淨化或「吐出循環（spitting cycle) 工作期間’於噴嘴面擦拭以後或當頁間吐出 spit )時，使用次要吐出循環，以保持噴嘴潮 果列印頭需要從去除塡注、嚴重的顏料混合、 嘴乾掉等情況回復，則可能需要主要的吐出 該情況已超出壓盤或加蓋器的能力。 集墨器284具有在其面286內的大孔或一 肋，以將纖維芯材料250保持在應塑膠基座內 元件250保持非常開放於潛在的墨水密集噴灑 25 0的一個面壓抵著毛細管252，以增加流至 中心凹穴內的多孔材料2 5 4。 五承座底座236是使用彼此成72度的五 此成6 0度的六個滑塊而射出成型。類似地， 個站的維護轉盤也可能。如果噴嘴面有聚集乾 向，則指單獨使用擦拭器仍難以移除。在這些 表機可需要一個用於將墨水溶劑或其他清潔流 嘴面上的站（未示）。然而，此能倂入或附加 擦拭器變化例 ^與保持在其 以允許印表 h 。圖 22-25 I 272提供次 」。在列印 (inter-page 濕。但是如 大尺寸的噴 循環—因爲 系列的保持 。此將纖維 :。纖維元件 底座236之 個滑塊或彼 具有超過五 ,掉墨水的傾 情況時，印 ，體噴射至噴 至集墨器。 -28- 200932562 圖35至46顯示擦拭器能採用的一系列不同構造。擦 拭列印頭的噴嘴面試移除紙麈、溢出墨水、乾掉墨水、或 其他污物的有效方式。一般的工作者會瞭解，可能有無數 的不同擦拭器構造’其中多數不適合用於任何特殊的印表 機。功能性的效率（亦即清潔列印頭）必須權衡生產成本 、希望的作業壽命、尺寸及重量限制條件、和其他考量因 素。 單一接觸刮片 圖35顯示具有安裝在硬塑膠基座270內之單一彈性 體刮片290的擦拭器維護站266，使得刮片垂直於媒介饋 給方向延伸。沿著噴嘴陣列之長度延伸的單一擦拭器刮片 ’是具有低生產和組合成本的單純擦拭配置。有鑑於此， 單一刮片擦拭器適合於印表機和價格範圍的底端。較高的 生產量需要有效率的製造技術和印表機組件的簡易組裝。 此必須對單元的作業壽命、或擦拭器清潔列印頭的速率及 效率做一些妥協折衷。但是單一刮片設計是袖珍的，且如 果刮片不能一次橫越中有效率地清潔噴嘴表面，則維護驅 動裝置能簡單地重複擦拭作業，直到列印頭乾淨爲止。 多個接觸刮片 圖36、43A、43B、和46顯示具有多個平行刮片的擦 拭器維護站266。在圖36中，兩個相同的平行刮片292 垂直於媒介饋給方向延伸。兩個刮片292分離地安裝至硬 -29- 200932562 塑膠基座270，以獨立地作業。在圖46中，各刮片並不 相同。第一和第二刮片（分別爲294和296 )具有不同寬 度（或不同的橫截面輪廓）和硬度計値（硬度和黏彈性） 。可將每一刮片最佳化，以移除特殊類型的污物。但是各 刮片分離地安裝在硬塑膠基座270中，用於獨立地作業。 相對地，圖43 A和43B之多個刮片元件具有較小且較短 的刮片300，其全部安裝之共同的彈性體基座298，該彈 性體基座298固定至硬塑膠基座270。此爲大致更順應的 構造，其在每一擦拭中有相對大的表面積接觸噴嘴面。但 是細且軟的刮片比較大且較堅固的刮片磨耗損壞的速率更 快。 由於多個平行刮片擦過噴嘴面，所以擦拭器構件的單 一次橫越會聚集更多的塵和污物。雖然多刮片的設計比單 一刮片較不袖珍，但是每一擦拭作業較快且更有效率。因 此’在列印工作期間，在各頁之間能擦拭列印頭；且在列 印工作之前所執行的初期維護事項，在短時間內完成。 單一歪斜刮片 圖37顯示具有安裝在硬塑膠基座270之單一刮片 3〇2的擦拭器維護站270，使得刮片302相對於擦拭方向 呈歪斜。可瞭解的是，擦拭方向垂直於塑膠基座270的縱 長延伸。 單一擦拭器刮片是具有低生產和組合成本的簡單擦拭 配置。再者’藉由將刮片安裝成歪斜於擦拭方向，則在擦 -30- 200932562 拭器構件橫越期間的任何時間，噴嘴面只和刮片的一個區 段接觸。由於只有一個區段接觸噴嘴面，所以刮片不會因 爲沿著其整個長度的不一致接觸壓力而弄皺或捲曲。此確 保擦拭器刮片和全部的噴嘴面之間足夠的接觸壓力，且不 須精密地對齊刮片使其完全平行於噴嘴面。此允許寬鬆的 製造公差，以致可使用較大量的低成本生產技術。此必須 對增加擦拭器構件必須行經的距離以清潔列印頭做一些妥 協折衷。增加該距離因此每一擦拭作業所需的時間。但是 降低製造成本比這些潛在的缺點更重要。 獨立的接觸刮片 圖38顯示具有安裝在硬塑膠基座270內之二被分段 的刮片304的擦拭器維護站266。每一個別的刮片區段 3 06組成安裝在硬塑膠基座270內的完整刮片304，用於 彼此相對地獨立運動。將每一刮片3 04中的個別刮片區段 3 06設置成相對於擦拭方向彼此不對齊。以此方式，因爲 位於兩刮片區段3 06之間的間隙內而未被第一刮片3 04擦 拭的噴嘴，會被第二刮片3 04內的刮片區段306擦拭》 以單一長刮片擦拭頁寬列印頭的噴嘴面會無效率。刮 片和噴嘴面之間不一致的接觸壓力，會造成刮片沿其長度 的某些區段彎曲或捲曲。在這些區段中的接觸壓力會不足 ，或者刮片和噴嘴面之間能沒有接觸。被分割成個別刮片 區段的擦拭器刮片，能解決此問題。每一區段能相對於其 相鄰區段而運動，所以接觸力的任何不一致性不會造成刮 -31 - 200932562 片之其他區段的彎曲或捲曲。以此方式，接觸壓力被維持 在噴嘴面，且噴嘴面是乾淨的。 具有多個歪斜刮片的噴嘴面擦拭器 在圖39中，擦拭器維護站26 6具有安裝在硬塑膠基 座2 70內的一系列獨立刮片3 08，以致該等刮片傾斜於擦 拭方向。設置各刮片3 0 8使得每一刮片（相對於擦拭方向 )的橫向範圍（X )和其相鄰刮片的橫向範圍（Y )有一 些重疊（Z)。藉由將擦拭器刮片安裝成歪斜於擦拭方向 ，則在擦拭器構件橫越期間的任何時間，噴嘴面只和刮片 的一個區段接觸。由於只有一個區段接觸噴嘴面，所以刮 片不會因爲沿著其整個長度的不一致接觸壓力而弄皺或捲 曲。此確保擦拭器刮片和全部的噴嘴面之間足夠的接觸壓 力，且不須對齊刮片使其精密地平行於噴嘴面。此允許寬 鬆的製造公差，以致可使用較大量的低成本生產技術。單 一歪斜刮片可達到此目的，但是會增加擦拭器構件必須行 經的距.離以清潔列印頭，因此增加每一擦拭作業所需的時 間。有鑑於此，本發明使用一系列相鄰的歪斜刮片，每一 個別刮片擦拭噴嘴陣列的對應部份。在某些應用中，多個 刮片比單一刮片涉及較高的製造成本，但是袖珍設計和較 快的作業比這些潛在的缺點更重要。 具有陣列墊的擦拭器 在圖40和44中，擦拭器維護站266使用陣列的接觸 -32- 200932562 墊3 1 0，而不是任何的刮片構造。個別墊3 1 2可爲個別安 裝進入硬塑膠基座2 70內之一組短圓柱彈性體材料、或類 似於常常使用於矽晶圓清潔用之格式的圓柱狀軟纖維刷。 如上所述，以單一長接觸表面擦拭頁寬列印頭的噴嘴表面 會無效率。擦拭表面和噴嘴面之間的不一致接觸壓力，會 使接觸壓力不足或不存在某些區域內。 使用已被分割成陣列310之個別接觸墊的擦拭表面， 允許每一墊相對於相鄰墊運動，所以不一致的接觸力會改 變其量，使每一墊個別地壓縮和變形。一個墊的相對高壓 縮，不須傳輸壓縮力致其相鄰的墊。以此方式，均勻的接 觸壓力被維持在噴嘴面，且更有效率地清潔噴嘴面。 正弦刮片 在圖41所示的擦拭維護站266中，單一刮片314安 裝進入硬塑膠基座270，使刮片跟隨正弦路徑。如前所述 ，以單一長接觸表面擦拭頁寬列印頭的噴嘴面會沒有效率 。擦拭表面和噴嘴面之間的不一致接觸壓力，會使接觸壓 力不足或不存在某些區域內。接觸壓力會變化的其中一個 理由是：擦拭器表面相對於噴嘴面的不準確運動。如果在 擦拭作業期間的整個行程長度中，用於擦拭表面的支撐構 造不完全平行於噴嘴面，則低接觸壓力的區域可能無法適 當地被清潔。如同在歪斜安裝刮片的相關解釋，藉由將擦 拭器刮片的位置設置爲相對於饋給擦拭方向和列印頭噴嘴 面成傾斜，則可避免上述問題。以此方式，在擦拭作業的 -33- 200932562 任何時間，只有一部分的擦拭器刮片接觸噴嘴面。此外， 刮片和擦拭方向之間的小角度，改善了擦拭的清潔和效率 。當刮片呈傾斜地在噴嘴面上運動時，刮片和噴嘴面之間 更多的接觸點，進行更佳的污物移除。此改善了不一致之 接觸壓力所造成的任何問題，但是於每一擦拭作業中，需 要擦拭器刮片行經更長的行程。如上所述，擦拭器表面相 對於噴嘴面的不準確運動，是不足之接觸壓力的來源。增 加擦拭器行程的長度，不利於袖珍設計。 使用具有鋸齒形（Z形）或正弦形的擦拭器刮片，以 傾斜於媒介饋給方向的多個擦拭器區段擦拭噴嘴面。此構 造也使得擦拭器構件相對於列印頭的行程長度，小得足以 保持準確和袖珍。 具有非線性接觸表面的單一刮片 圖42顯示的擦拭維護站266，其具有二線性區段彼 此成一角度且歪斜於擦拭方向地安裝在硬塑膠基座270上 。如前所述，以單一長接觸表面擦拭頁寬列印頭的噴嘴面 ，會造成在某些區域內接觸壓力不足或不存在。使刮片相 對於擦拭方向和列印頭噴嘴面成角度，意指在擦拭作業期 間的任何時間，只有一部分的擦拭器刮片接觸噴嘴面。此 使得接觸壓力更均勻，但是在每一擦拭作業中，擦拭器刮 片需要行經更長的行程。如上所述，擦拭器表面相對於噴 嘴面的不準確運動，是接觸壓力不足的來源。增加擦拭器 行程的長度，只增加此不準確的風險。 -34- 200932562 藉由使用具有角形或彎曲形的擦拭表面，使得以傾斜 - 於媒介饋給方向的擦拭器區段擦拭大部份的噴嘴面，同時 • 減少擦拭器構件相對於列印頭的行程長度。一般的工作者 會瞭解，接觸刮片可具有淺V形或U形。再者，如果刮 片3 1 8的前緣是兩直線區段（或ϋ形刮片之彎曲區段） 的交點，則申請人已發現刮片有較少的磨損，因爲對和噴 嘴面接觸的初始點提供額外的支撐。 纖維墊 圖45顯示具有安裝至硬塑膠基座270之纖維墊320 的列印頭擦拭器維護站266。纖維墊320用於擦拭噴嘴面 特別有效。墊呈現許多和噴嘴面接觸的點，使得纖維能機 械性嚙合固體污物，且藉由毛細作用將例如墨水溢流等流 體污物吸掉。但是，一旦纖維墊已清潔噴嘴面’則難以從 纖維墊移除污物。在很多次的擦拭作業以後’纖維墊裝滿 0 許多的污物，且不再有效率地清潔噴嘴面。但是就希望具 有短作業壽命的印表機或允許更換擦拭器的印表機而言， 纖維墊會提供最有效率的擦拭器。 '組合式擦拭器維護站 ‘ 可瞭解的是，藉由具有上述擦拭構造的組合’ 一些列 印頭設計會被最有效率地清潔。例如單一刮片組合一系列 歪斜刮片、或具有纖維墊在其間的一系列平行刮片。藉由 依據個別的優點和強度而選擇特定的擦拭構造’可推導出 • 35- 200932562 組合式擦拭器維護站。 * .列印頭維護設施驅動系統 圖47至50較詳細地顯示媒介饋給驅動裝置和列印頭 維護驅動裝置。圖48獨立地顯示列印頭維護轉盤1 50和 驅動系統。所顯示的維護轉盤1 50是以擦拭器刮片1 62呈 現至列印頭（未示）。圖4 8所示的透視圖顯露紙排出引 0 導件322引導至排出驅動輥178。在擦拭器刮片162的另 —側，顯示主驅動輥軸桿186從主驅動輥皮帶輪3 3 0延伸 。此皮帶輪被主驅動輥皮帶192驅動，主驅動輥皮帶19 嚙合媒介饋給馬達190。媒介饋給驅動皮帶182使主驅動 輥186和排出輥178的旋轉同步。 圖49的分解透視圖較詳細地顯示個別組件。特別是 此透視圖最佳地圖解已平衡的轉盤舉升機構。轉盤舉升驅 動軸桿160在兩個相同的轉盤舉升凸輪之間延伸。轉盤舉 0 升軸桿160的一端以鍵固定至轉盤舉升正齒輪174。正齒 輪174咬合蝸輪176，轉盤舉升馬達324驅動蝸輪176。 轉盤舉升旋轉感測器3 34提供回饋至列印引擎控制器（未 示），其能藉由凸輪1 72的角位移決定轉盤從列印頭的位 移。 轉盤舉升凸輪172藉由凸輪嚙合輥168而接觸個別的 轉盤舉升臂158 (可瞭解的是，凸輪嚙合輥可爲低摩擦材 料的表面，例如高密度聚乙烯（HDPE ))。因爲各凸輪 172相同，且同樣安裝至轉盤舉升軸桿160，所以轉盤舉 -36- 200932562 升臂158的位移也相同。圖47是取自圖2A之線7-7的剖 視圖，且移除列印頭匣2和列印頭維護轉盤1 5 0。此圖提 供轉盤舉升正齒輪174、其鄰接的舉升凸輪172、和對應 的轉盤舉升臂158的清楚視圖。因爲各舉升臂158和轉盤 150的中點等距離，所以當舉升和降下轉盤時，轉盤舉升 驅動完全地平衡和對稱。此用於保持各種類印頭維護站平 行於列印頭積體電路的縱長向。 轉盤旋轉驅動最佳地圖解在圖50之放大局部分解透 視圖。轉盤旋轉馬達326安裝至轉盤舉升構造170的側面 。步進馬達感測器3 28提供關於馬達3 26之速率和旋轉的 回饋至列印引擎控制器（PEC )。轉盤旋轉馬達3 26驅動 惰輪3 3 2，惰輪3 3 2驅動在轉盤舉升構造170之遮掩側上 的減速齒輪（未示）。減速齒輪咬合轉盤正齒輪212，以 鍵將轉盤正齒輪212安裝至轉盤底座以旋轉。 因爲轉盤旋轉和轉盤舉升是由分離的獨立驅動所控制 ，且每一驅動是由提供關於馬達速率和旋轉之回饋給列印 引擎控制器的步進馬達供給動力，所以印表機具有廣範圍 的維護程序供選擇。可用兩方向其中的任一方向和以可變 速率驅動轉盤旋轉馬達326，因此可在兩方向其中的任一 方向擦拭噴嘴面，且擦拭器刮片可在兩方向中抵著吸收性 墊1 52而被清潔。此會特別有用，如果紙塵和其他污物傳 到噴嘴面而和噴嘴面上的表面不規則性機械式地嚙合。在 相反方向的擦拭，常常會去除掉此等機械式地嚙合。當擦 拭器刮片162和噴嘴面進行接觸時降低擦拭器刮片162的 -37- 200932562 速率，然後當刮片脫離噴嘴面時才增加其速率，此方式也 有用。當擦拭器刮片和噴嘴面初始接觸時確實能減緩其速 率，然後在擦拭時才增加速率。 類似地，擦拭器刮片1 62運動通過刮刀1 54的速率可 比擦拭器刮片運動通過清潔墊152上方的速率更快。可在 兩方向且在其中任一方向以任何次數的迴轉擦拭擦拭器刮 片1 62。再者，各維護站呈現至列印頭的順序，可杳易地 程式化於列印引擎控制器內，和/或留給使用者裁量。 此處僅以例子的方式描述本發明。一般的工作者可容 易地認知未脫離寬廣發明槪念之精神和範圍的許多變化和 修飾。 【圖式簡單說明】 現在藉由只當作例子的方式，並參考附圖，描述本發 明的較佳實施例，其中： 圖1是印表機流體工學系統的示意槪要視圖； 圖2A是安裝在印表機之列印引擎之本發明列印頭匣 的透視圖； 圖2B顯示沒有安裝列印頭匣的列印引擎，以暴露入 口和出口墨水親合器； 圖3是本發明完整列印頭匣的透視圖； 圖4顯示圖3之列印頭匣，且已移除保護蓋； 圖5是圖3之列印頭匣內列印頭組合體的局部分解透 視圖； -38- 200932562 圖6是沒有入口或出口其管或頂蓋模組之列印頭組合 體的分解透視圖； 圖7是取自圖2A之線7-7的列印引擎剖面透視圖； 圖8是取自圖2A之線7-7的列印引擎剖視圖，顯示 維護轉盤拉著擦拭器刮片通過刮刀； 圖9是顯示維護轉盤拉著擦拭器刮片通過吸收性清潔 墊以後的剖視圖； 圖1 0是顯示舉升維護轉盤以使加蓋器維護站蓋住列 印頭的剖視圖； 圖1 1是顯示降下維護轉盤以除去列印頭之蓋子的剖 視圖； 圖1 2是顯示擦拭器刮片擦拭列印頭之噴嘴面的剖視 圖， 圖13是顯示維護轉盤轉回其圖8所示之起始位置的 剖面視圖，其中擦拭器刮片已被拉過刮刀，以彈掉尖端區 域的污物； 圖14是顯示擦拭器刮片已被拉過吸收性清潔墊的剖 視圖； 圖15是顯示轉動維護轉盤以將列印頭加蓋器呈現至 列印頭的剖視圖； 圖1 6是顯示舉升維護轉盤以將列印壓盤呈現至列印 頭的剖視圖； 圖1 7是顯示舉升轉盤以使加蓋器密封列印頭積體電 路之方式的剖視圖； -39- 200932562 圖1 8是隔離之維護轉盤的透視圖； • 圖19是隔離之維護轉盤的另—透視圖，顯示轉盤驅 -動正齒輪； 圖20是隔離之維護轉盤的分解透視圖； 圖2 1是經過轉盤長度之中間點的剖視圖； 圖22是第二實施例之維護轉盤的示意剖視圖，維護 轉盤呈現列印壓盤至列印頭； U 圖2 3是第二實施例之維護轉盤的示意剖視圖，且列 印頭塡注站嚙合列印頭； 圖24是第二實施例之維護轉盤的示意剖視圖，且擦 拭器刮片嚙合列印頭； 圖2 5是第二實施例之維護轉盤的示意剖視圖，且集 墨器呈現至列印頭； 圖26是第二實施例之維護轉盤的示意剖視圖，且當 擦拭器刮片在吸收性墊上被清潔時，列印壓盤呈現至列印 ❹ 頭； 圖27是用在第二實施例之維護轉盤內之射出成型芯 部的剖視圖； 圖28是從第二實施例之維護轉盤的新部移除射出成 型模具的示意剖視圖； ‘圖29是隔離地顯示列印壓盤維護站的剖視圖； 圖3 0是隔離地顯示列印頭加蓋器維護站的剖視圖； 圖31是隔離地顯示擦拭器刮片維護站的剖視圖； 圖32是隔離地顯示列印頭塡注站的剖視圖； -40- 200932562 圖3 3是隔離地顯示吸墨站的剖視圖； 圖34是第三實施例維護轉盤的示意剖視圖； 圖35是第一實施例擦拭器構件的示意圖； 圖36是第二實施例擦拭器構件的示意圖； 圖37是第三實施例擦拭器構件的示意圖； 圖38是第四實施例擦拭器構件的示意圖； 圖39是第五實施例擦拭器構件的示意圖； ❹

圖40是第六實施例擦拭器構件的示意圖； 圖41是第七實施例擦拭器構件的示意圖； 圖42是第八實施例擦拭器構件的示意圖； 圖43 A和43B是第九實施例擦拭器構件的示意圖； 圖44是第十實施例擦拭器構件的示意圖； 圖45是第十一實施例擦拭器構件的示意圖； 圖46是第十二實施例擦拭器構件的示意圖； 圖47是列印引擎的剖面透視圖，且無列印匣供維護 轉盤用； 圖4 8是顯示列印引擎所用之獨立驅動組合體的透視 圖49是圖48所示獨立驅動組合體的分解透視圖；和 圖50是圖49所示之分解透視圖左端的放大視圖。 【主要元件符號說明】 2 :列印頭組合體（列印頭匣） 3 :列印引擎 -41 - 200932562 4 :墨水罐 6 :規制器 8 :上游墨水管線 1 〇 :關閉閥 12 :泵 1 6 :下游墨水管線 1 8 :廢墨水罐

20 :液晶聚合物模組 22 :媒介基板（媒介饋給路徑） 24 :主通道 26 :凹穴 28 :細通道 3 0 :列印頭積體電路 3 3 :接點 36 :入口 38 :出口 42 :保護罩 44 :頂模組（頂罩） 46 :入口圍板 47 :出口圍板 4 8 :入口歧管 50 :出口歧管 52 :入口嘴 54 :出口嘴 -42- 200932562 56 :蓋體 5 8 :夾持表面 66 :晶粒附接薄膜 68 :通道模組 72 :凹穴模組 120 :承座（流體耦合器） 122 :孔 124 :嵌入口 126 :閂 1 2 8 :補強支承表面 1 5 0 :列印頭維護轉盤 152 :清潔墊 1 5 4 :刮刀 156:管狀驅動軸桿（舉升構造軸桿） 158 :(凸輪）舉升臂 160:轉盤驅動軸桿（舉升軸桿） 162 :擦拭器刮片 166:轉盤驅動軸桿（中心軸桿；管狀底座） 1 6 8 :凸輪嚙合表面（輥） 170 :(轉盤）舉升構造 172 :(轉盤）舉升凸輪 174 :轉盤舉升正齒輪 176 :轉盤舉升蝸輪 1 7 8 :排出饋給輥（驅動軸桿） -43- 200932562 180:排出驅動皮帶輪 182 :媒介饋給皮帶 184 :驅動皮帶輪感測器 186 :主驅動輥（軸桿） 188 :編碼器碟（主驅動皮帶輪）

196 ： 198 ： 200 ： 202 ： 204 ： 206 ： 208 ： 〇 210 : 212 ： 214 ： 218 ： 219 ： 220 ： 190 :媒介饋給馬達 192 :輸入驅動皮帶 主印刷電路板 受壓金屬殼體 列印頭加蓋器（加蓋維護站） 第一轉盤旋轉感測器 第二轉盤旋轉感測器 維護編碼器碟（轉盤編碼器碟） 列印壓盤維護站 吸收性材料 多孔材料 轉盤正齒輪 擦拭器刮片外部底座組件 集污器/吸墨器外部底座組件 多孔材料 吸收性集墨器/吸墨器構件 226 :鎖固耳部 228 :孔 23 0 :耳鎖固槽 -44- 200932562 236 :底座 236:射出成型底座（轉盤底座） 23 8 :紙引導件 240 :囊狀物（材料） 242 :可撓印刷電路板 244 :列印間隙 246 :引導表面

248 :中心凹穴 250 :(吸收性）纖維元件 252 :毛細管 254 :多孔材料 256 :彈性體裙部 258 :塡注接觸墊 260 :基座 262 :列印頭塡注站 2 6 4 :流動孔 266 :擦拭站（擦拭器維護站） 268 :(彈性體）擦拭器刮片 270 :硬塑膠基座 272 :列印頭加蓋器 2 7 4 :周圍密封 27 6:硬塑膠基座（維護站安裝承座） 278 :空氣呼吸器孔（滑塊） 2 8 0 :柱狀構造 -45- 200932562 282 ： 284 ： 286 ： 28 8 : 290 ： 292 ： 294 ：

298 ： 3 00 ： 3 02 ： 304 ： 3 06 ： 3 08 ： 3 10：

3 14： 3 18： 3 20 ： 3 22 ： 324 ： 3 26 ： 3 28 ： 中心縱長軸線 集墨器 面 中央芯部 刮片 刮片 第一刮片 第二刮片 彈性體基座 刮片 刮片 被分段的刮片 刮片區段 刮片 接觸墊 墊 單一刮片 刮片 纖維墊 紙排出引導件 轉盤舉升馬達 轉盤旋轉馬達 步進馬達感測器 330:主驅動輥皮帶輪 200932562 3 3 2 :惰輪 3 34 :轉盤舉升旋轉感測器

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Claims (1)

1. 200932562 十、申請專利範面 ' !· 一種南於噴墨印表機的維護設備，該噴墨印表機 • 具有頁寬列印頭和用於在媒介饋給方向中饋給片狀媒介基 板的媒介路徑，該頁寬列印頭具有長形陣列的噴嘴，該陣 列噴嘴在該媒介基板的列印寬度延伸，該維護設備包含： 擦拭器構件，在該噴嘴陣列的長度延伸，該擦拭 器構件被安裝在該印表機內且鄰接該媒介路徑；和 0 維護驅動裝置，用於運動該擦拭器構件，使得該 擦拭器構件在平行於該媒介饋給方向的方向中擦拭該陣列 的噴嘴。 2 .如申請專利範圍第1項所述用於噴墨印表機的維 護設備，其中建構該維護驅動裝置，以選擇性地在該媒介 饋給方向或相反於該媒介饋給方向中運動該擦拭器。 3 ·如申請專利範圍第1項所述用於噴墨印表機的維 護設備’其中該擦拭器構件具有複數擦拭器刮片，該等擦 Q 拭器刮片在該頁寬列印頭的長度延伸。 4 ·如申請專利範圍第3項所述用於噴墨印表機的維 護設備，其中該等擦拭器刮片配置在複數平行列中。 5. 如申請專利範圍第4項所述用於噴墨印表機的維 護設備’其中該等列的每一者具有一系列的擦拭器刮片， 該等擦拭器刮片在該饋給方向的橫方向對齊，相鄰列中的 該等擦拭器刮片沒有對準，所以該等擦拭器刮片在該饋給 方向彼此相對地錯開。 6. 如申請專利範圍第3項所述用於噴墨印表機的維 -48- 200932562 護設備，其中該等擦拭器刮片由彈性體材料形成。 7 .如申請專利範圍第1項所述用於噴墨印表機的維 護設備，其中建構該維護驅動裝置以轉動該擦拭器構件， 該擦拭器構件繞著在該媒介饋給方向之橫方向延伸的軸李泉 旋轉。 8 .如申請專利範圍第7項所述用於噴墨印表機的維 護設備，其中該維護驅動裝置是可反轉的，所以該擦拭器 構件能在兩個方向中擦拭該陣列的噴嘴。 9. 如申請專利範圍第7項所述用於噴墨印表機的維 護設備，其中建構該維護驅動裝置，使其以可變速率運動 該擦拭器構件經過該噴嘴面。 10. 如申請專利範圍第1項所述用於噴墨印表機的維 護設備，其中建構該維護驅動裝置以運動該擦拭器構件朝 向或遠離該陣列噴嘴。 1 1 ·如申請專利範圍第1 0項所述用於噴墨印表機的 維護設備，其中該維護驅動裝置具有可獨立作業的舉升機 構和旋轉驅動機構；該舉升機構用於運動該擦拭器構件朝 向和遠離該列印頭；該旋轉驅動機構用於轉動該擦拭器構 件繞著在該媒介饋給方向之橫方向的該軸線旋轉。 12. 如申請專利範圍第1項所述用於噴墨印表機的維 護設備’其中該頁寬列印頭係以使用者可移除匣的形式提 供。 13. 如申請專利範圍第1項所述用於噴墨印表機的維 護設備，其中該頁寬列印頭具有一系列的列印頭積體電路 -49- 200932562 14. 如申請專利範圍第1 3項所述用於噴墨印表機的 維護設備，其中該等列印頭積體電路彼此對齊，以致其在 該媒介饋給方向的橫方向延伸。 15. 如申請專利範圍第1項所述用於噴墨印表機的維 護設備，其中該擦拭器構件具有管狀金屬本體，用於支撐 複數的擦拭器刮片。 1 6 ·如申請專利範圍第1 5項所述用於噴墨印表機的 維護設備，其中該管狀金屬本體支撐列印壓盤，設置該列 印壓盤的位置，使得在該等擦拭器刮片擦拭過該噴嘴面之 後，該列印壓盤呈現至該列印頭。 〇 -50-