[go: up one dir, main page]

CN119233898A - 具有串联喷墨模块的打印单元 - Google Patents

具有串联喷墨模块的打印单元 Download PDF

Info

Publication number
CN119233898A
CN119233898A CN202380041506.4A CN202380041506A CN119233898A CN 119233898 A CN119233898 A CN 119233898A CN 202380041506 A CN202380041506 A CN 202380041506A CN 119233898 A CN119233898 A CN 119233898A
Authority
CN
China
Prior art keywords
printing
print
printhead
row
chips
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Pending
Application number
CN202380041506.4A
Other languages
English (en)
Inventor
大卫·伯克
马克·普罗法察
罗伯特·布莱斯
彼得·克赖顿
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Memjet Technology Ltd
Original Assignee
Memjet Technology Ltd
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Memjet Technology Ltd filed Critical Memjet Technology Ltd
Publication of CN119233898A publication Critical patent/CN119233898A/zh
Pending legal-status Critical Current

Links

Classifications

    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B41PRINTING; LINING MACHINES; TYPEWRITERS; STAMPS
    • B41JTYPEWRITERS; SELECTIVE PRINTING MECHANISMS, i.e. MECHANISMS PRINTING OTHERWISE THAN FROM A FORME; CORRECTION OF TYPOGRAPHICAL ERRORS
    • B41J2/00Typewriters or selective printing mechanisms characterised by the printing or marking process for which they are designed
    • B41J2/005Typewriters or selective printing mechanisms characterised by the printing or marking process for which they are designed characterised by bringing liquid or particles selectively into contact with a printing material
    • B41J2/01Ink jet
    • B41J2/17Ink jet characterised by ink handling
    • B41J2/175Ink supply systems ; Circuit parts therefor
    • B41J2/17503Ink cartridges
    • B41J2/1752Mounting within the printer
    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B41PRINTING; LINING MACHINES; TYPEWRITERS; STAMPS
    • B41JTYPEWRITERS; SELECTIVE PRINTING MECHANISMS, i.e. MECHANISMS PRINTING OTHERWISE THAN FROM A FORME; CORRECTION OF TYPOGRAPHICAL ERRORS
    • B41J2/00Typewriters or selective printing mechanisms characterised by the printing or marking process for which they are designed
    • B41J2/005Typewriters or selective printing mechanisms characterised by the printing or marking process for which they are designed characterised by bringing liquid or particles selectively into contact with a printing material
    • B41J2/01Ink jet
    • B41J2/135Nozzles
    • B41J2/165Prevention or detection of nozzle clogging, e.g. cleaning, capping or moistening for nozzles
    • B41J2/16505Caps, spittoons or covers for cleaning or preventing drying out
    • B41J2/16508Caps, spittoons or covers for cleaning or preventing drying out connected with the printer frame
    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B41PRINTING; LINING MACHINES; TYPEWRITERS; STAMPS
    • B41JTYPEWRITERS; SELECTIVE PRINTING MECHANISMS, i.e. MECHANISMS PRINTING OTHERWISE THAN FROM A FORME; CORRECTION OF TYPOGRAPHICAL ERRORS
    • B41J2/00Typewriters or selective printing mechanisms characterised by the printing or marking process for which they are designed
    • B41J2/005Typewriters or selective printing mechanisms characterised by the printing or marking process for which they are designed characterised by bringing liquid or particles selectively into contact with a printing material
    • B41J2/01Ink jet
    • B41J2/135Nozzles
    • B41J2/165Prevention or detection of nozzle clogging, e.g. cleaning, capping or moistening for nozzles
    • B41J2/16517Cleaning of print head nozzles
    • B41J2/16535Cleaning of print head nozzles using wiping constructions
    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B41PRINTING; LINING MACHINES; TYPEWRITERS; STAMPS
    • B41JTYPEWRITERS; SELECTIVE PRINTING MECHANISMS, i.e. MECHANISMS PRINTING OTHERWISE THAN FROM A FORME; CORRECTION OF TYPOGRAPHICAL ERRORS
    • B41J2/00Typewriters or selective printing mechanisms characterised by the printing or marking process for which they are designed
    • B41J2/005Typewriters or selective printing mechanisms characterised by the printing or marking process for which they are designed characterised by bringing liquid or particles selectively into contact with a printing material
    • B41J2/01Ink jet
    • B41J2/135Nozzles
    • B41J2/165Prevention or detection of nozzle clogging, e.g. cleaning, capping or moistening for nozzles
    • B41J2/16585Prevention or detection of nozzle clogging, e.g. cleaning, capping or moistening for nozzles for paper-width or non-reciprocating print heads
    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B41PRINTING; LINING MACHINES; TYPEWRITERS; STAMPS
    • B41JTYPEWRITERS; SELECTIVE PRINTING MECHANISMS, i.e. MECHANISMS PRINTING OTHERWISE THAN FROM A FORME; CORRECTION OF TYPOGRAPHICAL ERRORS
    • B41J2/00Typewriters or selective printing mechanisms characterised by the printing or marking process for which they are designed
    • B41J2/005Typewriters or selective printing mechanisms characterised by the printing or marking process for which they are designed characterised by bringing liquid or particles selectively into contact with a printing material
    • B41J2/01Ink jet
    • B41J2/17Ink jet characterised by ink handling
    • B41J2/1714Conditioning of the outside of ink supply systems, e.g. inkjet collector cleaning, ink mist removal
    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B41PRINTING; LINING MACHINES; TYPEWRITERS; STAMPS
    • B41JTYPEWRITERS; SELECTIVE PRINTING MECHANISMS, i.e. MECHANISMS PRINTING OTHERWISE THAN FROM A FORME; CORRECTION OF TYPOGRAPHICAL ERRORS
    • B41J25/00Actions or mechanisms not otherwise provided for
    • B41J25/304Bodily-movable mechanisms for print heads or carriages movable towards or from paper surface
    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B41PRINTING; LINING MACHINES; TYPEWRITERS; STAMPS
    • B41JTYPEWRITERS; SELECTIVE PRINTING MECHANISMS, i.e. MECHANISMS PRINTING OTHERWISE THAN FROM A FORME; CORRECTION OF TYPOGRAPHICAL ERRORS
    • B41J25/00Actions or mechanisms not otherwise provided for
    • B41J25/34Bodily-changeable print heads or carriages
    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B41PRINTING; LINING MACHINES; TYPEWRITERS; STAMPS
    • B41JTYPEWRITERS; SELECTIVE PRINTING MECHANISMS, i.e. MECHANISMS PRINTING OTHERWISE THAN FROM A FORME; CORRECTION OF TYPOGRAPHICAL ERRORS
    • B41J2/00Typewriters or selective printing mechanisms characterised by the printing or marking process for which they are designed
    • B41J2/005Typewriters or selective printing mechanisms characterised by the printing or marking process for which they are designed characterised by bringing liquid or particles selectively into contact with a printing material
    • B41J2/01Ink jet
    • B41J2/135Nozzles
    • B41J2/165Prevention or detection of nozzle clogging, e.g. cleaning, capping or moistening for nozzles
    • B41J2/16517Cleaning of print head nozzles
    • B41J2/16535Cleaning of print head nozzles using wiping constructions
    • B41J2002/1655Cleaning of print head nozzles using wiping constructions with wiping surface parallel with nozzle plate and mounted on reels, e.g. cleaning ribbon cassettes

Landscapes

  • Ink Jet (AREA)

Abstract

一种打印单元,包括:单元底盘和一对相对的喷墨模块,这对相对的喷墨模块以正向和反向取向串联安装在单元底盘上,每个喷墨模块具有一个相应的打印头和以下中的至少一者:封盖和擦拭器。每个打印头包括安装在相应的墨料歧管的整体式表面上的第一排打印芯片和第二排打印芯片,第一排打印芯片和第二排打印芯片具有沿着打印头的长度端对端对接的多个打印芯片。打印头相对于介质进给方向完全对齐,以用于从这对打印头以四种墨料颜色打印。

Description

具有串联喷墨模块的打印单元
发明领域
本发明涉及一种高速打印单元。开发这种高速打印单元主要是为了最小化打印区的宽度并且优化全色数字喷墨印刷机的打印品质,使每种墨料颜色具有多重冗余。
发明背景
市面上可购买到采用页宽技术的喷墨打印机以用于许多不同的打印应用,包括台式打印机、数字喷墨印刷机、以及宽幅打印机。打印机典型地包括使用者可更换的长度为至少200mm的一个或多个固定喷墨打印头。例如,台式标签打印机包括单个使用者可更换的全色,高速喷墨印刷机包括多个沿着介质进给方向对齐的使用者可更换的单色打印头,而宽幅打印机包括多个交错重叠布置的使用者可更换的打印头,以便横跨宽幅介质进给路径。
常规地,使用模拟打印印刷机用于相对较大的印刷量,这种情况下生产专用印版的成本在经济上是可行的。工业打印系统越来越多地使用单程数字喷墨打印来进行相对较小的印刷量。数字喷墨打印避免了生产印版的高设定成本,并且允许针对特定客户定制每个打印作业。理想情况下,用于现有模拟打印系统的卷筒纸进给系统应当是可适配的,以便能够使用“即插即用式”喷墨模块代替例如胶印站。因此,期望喷墨模块相对于介质进给方向占用最小空间,同时允许以最佳打印品质高速进行全色打印。
打印技术使用若干排端对端对接的打印芯片来构造页宽打印头,非常适合于减小打印区沿介质进给方向的总跨度。每个打印芯片具有五排喷嘴,其可以用于单色打印头中的5重冗余打印。
US10,857,821(其内容通过援引并入本文)描述了一种具有可配置的打印模块阵列的打印系统,每个打印模块具有被配置用于单程打印的相应单色打印头。可以沿着用于全色(CMYK)打印的介质路径布置四个打印模块,每个颜色平面中具有5重冗余。虽然US10,857,821中描述的系统在喷墨印刷机的设计方面为OEM提供了灵活性,以及使用5重冗余的高品质和高速打印,但打印模块必须沿着介质进给路径对齐和间隔开,以实现全色打印。这对介质进给系统提出了要求,系统需要对齐所有颜色,因此,OEM的设立成本相对较高。然而,这些成本仍然远低于使用重叠打印芯片或非常大的打印芯片来实现单程打印的替代性页宽打印系统。
US10,293,609(其内容通过援引并入本文)描述了一种具有从共用歧管接收墨料的两排对接打印芯片的全色页宽打印头。该打印头通过每排打印芯片中的四个有源喷嘴排实现了在每种墨料颜色上具有2重冗余。
期望提供一种在每种墨料颜色上具有多重冗余的低成本打印单元,其使得打印区沿着介质进给方向的跨度最小化,以实现四色(CMYK)打印。进一步期望提供这样的打印单元,其允许触及打印头以进行更换,简化打印头对齐和设定程序,并且使得能够以可变打印头-纸间距(PPS)进行打印同时优化打印品质。
发明概述
在第一方面,提供了一种打印单元,该打印单元包括:
单元底盘;以及
一对相对的喷墨模块,这对相对的喷墨模块以正向和反向取向串联安装在单元底盘上,每个喷墨模块具有一个相应的打印头和可选地以下中的至少一者:封盖和擦拭器,
其中:
每个打印头包括安装在相应的墨料歧管的整体式表面上的两排打印芯片,每排打印芯片包括沿着打印头的长度端对端对接的多个打印芯片;
一排打印芯片仅从其相应的歧管被供应一种墨料颜色;以及
打印头相对于介质进给方向完全对齐,以用于从这对打印头以四种墨料颜色打印。
根据第一方面的打印单元有利地提供了一种用于全色打印的高度紧凑的打印系统,其具有多重冗余和窄打印区跨度。因此,该打印单元非常适合作为“即插即用式”单元用于目前用于模拟打印的现有介质进给系统中。本质上,该打印单元充当“微型喷墨印刷机”,因为它实现了与具有一系列单色打印头的现有喷墨印刷机类似的打印品质,但其占用空间和成本只是后者的一小部分。
优选地,这些打印头中的每一个上的第一排打印芯片和第二排打印芯片具有180度旋转对称性。
在一个实施例中,每一排打印芯片仅从其相应的歧管被供应一种墨料颜色。该实施例通过潜在地利用5通道打印芯片中的所有喷嘴排来使速度最大化。
在替代性实施例中,一个打印头中的第一排打印芯片打印两种颜色的墨料,并且所述打印头中的第二排打印芯片打印相同的两种颜色的墨料。该替代性实施例通过利用错位的补偿喷嘴组来隐藏由这些补偿喷嘴组引起的打印伪影来最大限度地提高打印品质。
优选地,补偿喷嘴组是相邻的芯片结合区域。优选地,第一排打印芯片中的那些补偿喷嘴组相对于介质进给方向与第二排打印芯片中的补偿喷嘴组偏移(或错位)。
优选地,每个补偿喷嘴组包括与每个打印芯片中的主喷嘴排偏移的下移喷嘴排,该打印芯片被配置成使下移喷嘴排相对于主喷嘴排延迟或提前喷射。
优选地,每个打印头朝向其相应的喷墨模块的前侧不对称地设置,并且其中,处于正向和反向取向的相对的喷墨模块将这对打印头定位成处于相对靠近布置并且将一对封盖定位成处于相对远离布置。
优选地,打印区沿介质进给方向的跨度小于20cm。
优选地,每排打印芯片具有至少四重冗余,由此至少四个喷嘴排的对齐的喷嘴能够打印到同一像素位置上。
优选地,这对喷墨模块枢转地安装在单元底盘上,以用于使喷墨模块朝向和背离彼此枢转地移动。
优选地,在蛤壳式闭合构型中,打印单元被配置用于进行打印,并且在蛤壳式打开构型中,每个喷墨模块的相应前部面是可触及的以进行打印头更换。
优选地,每个喷墨模块能够相对于单元底盘独立地枢转。
优选地,每个喷墨模块包括模块底盘,该模块底盘具有基板,其中后壁和端壁从该基板向上延伸。
优选地,每个基板在平面视图中呈C形,具有一对横向臂,这对横向臂从垂直于介质进给方向延伸的纵向基部构件的相反两端平行于介质进给方向延伸,每个基板限定用于接纳相应的打印头的开放纵向狭槽。
优选地,处于正向和反向取向的相对的喷墨模块具有相对的C形基板,使得这对开放纵向狭槽相对于这对纵向基部构件相靠近地定位。
优选地,处于反向取向的第二喷墨模块相对于处于正向取向的第一喷墨模块旋转180度。
在第二方面,提供了一种从沿着介质进给方向对齐的第一打印头和第二打印头以四种颜色冗余打印的方法,第一打印头和第二打印头中的每一个具有相应的第一和第二排端对端对接的打印芯片,第一排打印芯片和第二排打印芯片具有180度旋转对称性,所述方法包括以下步骤:
向第一打印头供应第一墨料和第二墨料;
从第一打印头的第一和第二排打印芯片的第一对齐喷嘴排打印第一墨料;
从第一打印头的第一和第二排打印芯片的第二对齐喷嘴排打印第二墨料;
向第二打印头供应第三墨料和第四墨料;
从第二打印头的第一和第二排打印芯片的第三对齐喷嘴排打印第三墨料;以及
从第二打印头的第一和第二排打印芯片的第四对齐喷嘴排打印第四墨料,
其中,在第一打印头和第二打印头中的每一个中,第一和第二排打印芯片中的补偿喷嘴组沿着介质进给方向是偏移的。
根据第二方面的方法有利地隐藏了由芯片结合区域处的补偿喷嘴组引起的打印伪影,如下文结合图9所描述的。
优选地,每个打印芯片在其邻近相邻打印芯片的一端处包含相应的补偿喷嘴组。
优选地,该补偿喷嘴组包括与相应的打印芯片中的主喷嘴排偏移的下移喷嘴排。
优选地,下移喷嘴排的喷射相对于每个打印芯片中的相应的主喷嘴排是提前的或延迟的。
优选地,每个打印头中的第一排打印芯片使相应的下移喷嘴排的喷射提前,并且第二排打印芯片使相应的下移喷嘴排的喷射延迟,反之亦然。
优选地,第一排打印芯片中的每个补偿喷嘴组沿着介质进给方向与第二排打印芯片中的主喷嘴排对齐。
优选地,在相邻芯片之间的结合区域处,第一排打印芯片中的补偿喷嘴组的一个或多个喷嘴排与第二排打印芯片中的主喷嘴排的一个或多个喷嘴排之间共享每种墨料的打印。
优选地,由第一排打印芯片中的补偿喷嘴组引起的打印伪影被第二排打印芯片中的主喷嘴排掩盖。
优选地,对于每个打印芯片,两个喷嘴排只打印一种墨料。
在一个实施例中,每个打印芯片包括五个喷嘴排,中心喷嘴排不接收任何墨料。
在相关的第三方面,提供了一种打印组件,该打印组件包括:
打印头,该打印头具有相应的第一和第二排端对端对接的打印芯片,第一排打印芯片和第二排打印芯片具有180度旋转对称性;
第一墨料储器,该第一墨料储器与第一和第二排打印芯片的第一对齐喷嘴排流体连通;
第二墨料储器,该第二墨料储器与第一和第二排打印芯片的第二对齐喷嘴排流体连通;
其中,第一和第二排打印芯片中的补偿喷嘴组沿着介质进给方向是偏移的。
优选地,每个打印芯片在其邻近相邻打印芯片的一端处包含相应的补偿喷嘴组。
优选地,该补偿喷嘴组包括与相应的打印芯片中的主喷嘴排偏移的下移喷嘴排。
优选地,下移喷嘴排的喷射相对于每个打印芯片中的相应的主喷嘴排是提前的或延迟的。
优选地,第一排打印芯片使相应的下移喷嘴排的喷射提前,并且第二排打印芯片使相应的下移喷嘴排的喷射延迟,反之亦然。
优选地,第一排打印芯片中的每个补偿喷嘴组沿着介质进给方向与第二排打印芯片中的主喷嘴排对齐。
优选地,在相邻芯片之间的结合区域处,第一排打印芯片中的补偿喷嘴组的一个或多个喷嘴排与第二排打印芯片中的主喷嘴排的一个或多个喷嘴排之间共享每种墨料的打印。
优选地,由第一排打印芯片中的补偿喷嘴组引起的打印伪影被第二排打印芯片中的主喷嘴排掩盖。
优选地,对于每个打印芯片,两个喷嘴排只打印一种墨料。
当然,应当理解,以上结合第一、第二和第三方面描述的优选实施例在相关的情况下同样适用于第一、第二和第三方面中的任一个。
如本文所用,术语“喷墨模块”是指部件的组件,其包括喷墨打印头,比如被配置用于单程打印的长形打印头(在本领域中被称为“页宽”或“行头”打印头)。喷墨模块典型地包括以下部件中的一者或多者以提供完全集成式喷墨系统:维护部件,比如封盖和/或擦拭器;用于使打印头和/或维护部件移动的机构;墨料输送部件,比如泵、阀、墨料连接器等;以及用于向打印头供应电力和/或数据的电子电路系统。
如本文使用的,术语“墨料”是指可以从喷墨打印头打印的任何打印流体。墨料可以含有或可以不含有着色剂。相应地,术语“墨料”可以包括传统的基于染料或基于颜料的墨料、红外墨料、固色剂(例如,预涂层和整理剂)、3D打印流体、太阳能墨料、生物流体、传感流体等。
如本文使用的,术语“安装”包括直接安装和经由介入部分的间接安装两者。
附图说明
现在将参考附图仅通过举例的方式来描述本发明的具体实施例,在附图中:
图1是安装在支撑底盘上的打印单元的立体图;
图2是单独的打印单元的立体图;
图3是打印单元的一部分的底部;
图4是打印单元处于蛤壳式打开位置时的立体图;
图5是打印单元处于蛤壳式打开位置时的俯视图;
图6是打印单元的仰视立体图;
图7是抽吸歧管和打印头的放大仰视立体图;
图8是打印头的一部分的平面视图;
图9是打印头中的芯片结合区域的放大平面视图;
图10是喷墨模块处于打印头降低位置时的前俯视立体图;
图11是图1所示的喷墨模块的后仰视立体图;
图12是喷墨模块处于打印头升高位置时的前俯视立体图;
图13是喷墨模块的一部分的立体图,其中托架以透明方式示出以露出套筒衬套;
图14示出了打印头载架的一部分,其中打印头嵌入座组件被移除;
图15是喷墨模块的俯视立体图,示出了升降机构;
图16示出了喷墨模块,其中端壁被移除以露出封盖组件和盖壳;
图17A至图17C是封盖组件的凸轮引导件与盖壳的摇臂之间的接合的侧视图;
图18是打印头嵌入座组件处于闭合位置时的俯视立体图;
图19是打印头嵌入座组件处于打开位置时的俯视立体图;
图20是图8所示的打印头嵌入座组件的仰视立体图;
图21是打印头插入嵌入座中的立体图;
图22示出了处于打开位置的单独的嵌入座;
图23是嵌入座的一部分的平面视图;
图24是修改的打印头嵌入座组件的一部分的立体图;
图25是具有间隙条的修改的打印单元的仰视立体图;
图26是修改的打印单元处于蛤壳式打开构型时的俯视立体图;
图27是示出了修改的打印单元的打印区的侧视图;
图28是具有带聚合物膜的替代性间隙条的修改的打印单元的仰视立体图;
图29是图28所示的修改的打印单元的侧视图;以及
图30是图28所示的修改的打印单元处于打印位置时的示意性侧视图。
具体实施方式
打印单元
参考图1,示出了打印单元200,该打印单元安装在支撑底盘202上,该支撑底盘被配置用于将介质沿着介质进给方向M进给通过打印单元。打印单元200(在图2中单独示出)包括单元底盘204和一对相对的上游喷墨模块1A和下游喷墨模块1B,该上游和下游喷墨模块以正向和反向取向串联安装在单元底盘上。下面详细描述单个喷墨模块1。
每个喷墨模块1包括模块底盘10,该模块底盘绕定位在模块底盘的相反两侧处的相应一对模块枢轴206枢转地安装在单元底盘204的底盘侧杆205上。因此,每个喷墨模块1可绕垂直于介质进给方向M的枢转轴线枢转。打印单元200的上游喷墨模块1A和下游喷墨模块1B可枢转地朝向和背离彼此移动,使得打印单元可以被配置为处于蛤壳式闭合构型(图1和图2)以用于打印以及处于蛤壳式打开构型(图4和图5)以用于打印头更换和/或维护。每个模块底盘10具有开放的相应前部面,该前部面便于借助于打印单元中的喷墨模块的相对关系(即,一个喷墨模块相对于另一个喷墨模块旋转180度)而触及处于蛤壳式打开构型的每个单独的喷墨模块1的内部部件。气撑杆208将每个模块底盘10与底盘侧杆205互连,以为每个喷墨模块1提供阻尼偏心枢转机构。
在图1至图5所示的实施例中,上游喷墨模块1A和下游喷墨模块1B可独立地枢转,使得可以使一个或两个喷墨模块枢转。然而,本领域技术人员将理解,也可以采用其他枢转机构,由此将这对模块底盘10机械联接,使得两个喷墨模块必须都枢转到蛤壳式打开位置。这些及其他枢转机构对本领域技术人员来说将是显而易见的。
每个单独的喷墨模块1均为完全集成单元,包括相应的打印头3以及用于维护打印头的封盖和擦拭器。每个打印头3均为US10,293,609中所描述的类型(其内容通过援引并入本文),并且包括安装在相应的墨料歧管的整体式表面上的两排打印芯片5。每排打印芯片5包括沿其相应的打印头3的长度端对端对接的多个打印芯片。每个喷墨模块1打印来自其相应的打印头3的两排打印芯片5的两种颜色的墨料,此外,串联安装在单元底盘204上的这对喷墨模块1的打印头3相对于介质进给方向M完全对齐,使得打印单元200被配置用于四种墨料颜色(CMYK)的冗余全色打印。每个颜色通道的冗余由每个打印头3中的多个对齐的喷嘴排(例如3、4或5个喷嘴排)提供,这些喷嘴排沿着介质进给方向M完全对齐并且打印相同颜色的墨料。因此,每组对齐的喷嘴能够在从固定打印头3的单程打印期间打印到同一像素位置,以提供每种颜色的冗余。
每个喷墨模块1的模块底盘10具有长形基板12,其中后壁14和一对相对的端壁16从该基板向上延伸。每个基板在平面视图中呈C形,具有一对横向臂18,这对横向臂从垂直于介质进给方向延伸的纵向基部构件20的相反两端平行于介质进给方向延伸。因此,每个基板12限定了开放的纵向狭槽22,用于接纳相应的打印头3。在图2中,打印头3升高到基板12上方以进行封盖和/或擦拭,在图6中,打印头降低穿过狭槽22以进行打印。
打印单元200中处于相应的正向和反向取向的相对的上游喷墨模块1A和下游喷墨模块1B具有相对的C形基板12,使得这对开放的纵向狭槽22相对于这对纵向基部构件20相靠近地定位。相应地,通过相应的狭槽22被接纳的打印头3相对靠近地设置,从而使打印区(在图3中由双头箭头Z表示)沿介质进给方向M的总跨度最小化。例如,在打印单元200中,包含两个打印头3的打印区Z的跨度可以小于20cm、小于150cm或小于125cm。
参考图3至图5,基板12还通过与从相应的底盘侧杆205向内突出的底盘基准块210的基准化接合而用作每个喷墨模块1的基准板。每个底盘基准块210用作这对基板12中的相对的横向臂18的共用基准。底盘基准块210为每个喷墨模块1提供z基准,并且具有x基准特征和y基准特征,用于沿x轴和y轴对喷墨模块进行总体基准化。打印头嵌入座提供对打印头3绕θz轴的相对偏斜的精细调节,如将在下文进一步详细解释的。
在图6中,打印单元200被示出为处于其打印位置,其中两个打印头3均突出穿过基板12的相应狭槽22。气溶胶抽取器212安装到单元底盘204的后端杆207,并且在下游喷墨模块1B的基板12下方相对于介质进给方向M朝向下游打印头延伸。气溶胶抽取器212借助于经由弹簧加载的枢轴安装座214枢转地安装到后端杆207而呈悬臂状,并且具有靠近下游打印头3的自由端。
气溶胶抽取器212包括管道臂216,管道臂的一端从真空端口218延伸,相反端连接到抽吸歧管220。管道臂216和抽吸歧管220具有总体上低的高度轮廓,其中平坦的下表面平行于基板12的平面延伸。在其静止位置,气溶胶抽取器212抵靠下游喷墨模块1的基板12偏置,并且平行于介质进给路径延伸,以在基板与例如用于支撑打印介质的压印板之间占据最小空间。
抽吸歧管220与狭槽22同延,并且具有用于从打印区附近抽取气溶胶的多个抽吸喷嘴222。抽吸喷嘴222被配置成引导气流总体上沿着与介质进给方向M相同的方向通过打印区。因此,气溶胶抽取器212不仅用于去除墨雾,而且还有助于在打印期间稳定与打印区中的微滴流相关的涡流。上游喷墨模块1A的基板12有助于使均匀的气流通过打印区,这对于稳定与从打印头3喷射的微滴流相关的涡流来说是最佳的。可以通过例如可选的间隙条对由气溶胶抽取器212提供的气流进行进一步优化,该间隙条具有定位在打印头3之间的相应板,以在打印头之间和通过打印区提供更均匀的气流(见图25至图27)。
打印单元200可配置用于借助于使用每个喷墨模块1中的升降机构调节打印头3的高度来以相对于打印介质的不同的喷射距离(在本领域中称为打印头-纸间距或PPS)进行打印。打印头3的高度调节典型地会破坏通过打印区的优化气流。然而,在打印单元200中,悬臂式气溶胶抽取器212使得能够调节靠近下游打印头的抽吸喷嘴的高度。特别地,现在参考图7,连接到抽吸歧管220的前置突片部分224被定位成与支撑下游打印头3的打印头嵌入座102对接接合。因此,当下游打印头3降低时,打印头嵌入座102与突片部分224的对接接合使抽吸歧管220抵抗枢轴安装座218的偏置而枢转,从而降低了与打印头3的高度相称的抽吸喷嘴222的高度。当打印头3升高时,枢轴安装座218的偏置使抽吸歧管220随打印头一起升高。以这种方式,打印单元200适合于具有优化的气溶胶抽取和通过打印区的优化气流的可变PPS打印。
墨料布管
在一个实施例中,可以对打印头3进行布管,使得每排打印芯片5(其中各个打印芯片6具有用于冗余打印的多个对齐的喷嘴排)只接收一种颜色的墨料。利用两个打印头3上的四排打印芯片5,可以使用每个打印芯片中的所有喷嘴排来实现全色(CMYK)冗余打印。以这种方式,打印单元200可以模仿具有单色喷墨打印条的传统喷墨印刷机(例如FujiFilmJPress 750S),但打印区比传统系统窄得多(并且成本更低)。
然而,为了使打印品质最大化,在图8和图9所示的替代性实施例中,打印单元200可以利用每个打印头3的固有架构,该打印头具有两排180度旋转对称的打印芯片5。如US10,293,609中所述,每个打印头3中的第一排打印芯片5A和第二排打印芯片5B包括四个颜色通道,由此一排中的每个单独的打印芯片6均可以被供应两种颜色的墨料。因此,打印单元200中的两个打印头3可以被认为具有8个颜色通道(每排打印芯片5有两个颜色通道),用于打印四种不同的墨料(CMYK)。
在具有多个打印芯片的任何页宽打印系统中普遍存在的基本问题是在打印芯片6之间的结合区域处打印品质下降。不可避免地,页宽打印头需要某种形式的补偿,以便使用例如电子拼接技术、芯片的机械定位、能够实现芯片对接的专用芯片设计或它们的组合来在芯片结合区域上进行打印。在具有对接芯片6的打印头3中,借助于相邻芯片的物理接近以及具有“下移喷嘴排”的专有芯片架构,打印品质问题总体上被最小化(参见例如US 7,290,852,其内容通过援引并入本文)。根据打印芯片6的取向,下移喷嘴排中的喷嘴喷射相对于主喷嘴排延迟或者提前,以便在相邻打印芯片之间提供无缝结合。然而,在打印头中,由于下移喷嘴排,打印伪影仍然可能存在,尤其是在某些打印模式下,如WO2022/053258中所描述的。
打印单元200针对每种墨料颜色具有两个可用的颜色通道,允许将打印头3布管成掩盖由相邻打印芯片6之间的结合区域引起的任何打印伪影。基本上,每种颜色的墨料被分配给处于正向取向的第一排5A打印芯片6的第一颜色通道,并且被分配给处于反向取向(即相对于第一排5A打印芯片旋转180度的取向)的第二排5B打印芯片6的第二颜色通道。以这种方式,第一排5A打印芯片中的补偿喷嘴组8A(例如下移喷嘴排)与第二排5B打印芯片中的补偿喷嘴组8B偏移。因此,由第一排打印芯片5A中的下移喷嘴排8A引起的任何打印伪影通过来自第二排打印芯片5B中的主喷嘴区域7B的对应的(即对齐的)喷嘴而最小化。类似地,由第二排打印芯片5B中的下移喷嘴排8B引起的任何打印伪影通过来自第一排打印芯片5A中的主喷嘴区域7A的对应的(即对齐的)喷嘴而最小化。
在图9所示的打印头3中,第一排打印芯片5A具有两个青色(C)喷嘴排(每个喷嘴排具有“奇数”和“偶数”子排)和两个黄色(Y)喷嘴排。如US10,293,609中所描述的,中间喷嘴排(N)未被使用,以提供颜色通道之间的分离并使喷嘴板上的墨料混合最小化。类似地,第二排打印芯片5B具有两个青色(C)喷嘴排和两个黄色(Y)喷嘴排。对于每种颜色(例如青色),有四个喷嘴沿着介质进给方向对齐,以提供4重冗余。然而,如图9所示,只有两个青色点源自第一排打印芯片5A的下移喷嘴排8A;另外两个青色点源自第二排打印芯片5B的主喷嘴排7B。类似地,对齐的黄色(Y)点源自第一排打印芯片5A的下移喷嘴排8A和第二排打印芯片5B的主喷嘴排7B。
相应地,应当理解,在同一打印头3中的第一排打印芯片5A和第二排打印芯片5B的180度旋转对称性允许隐藏或至少最小化源自下移喷嘴排8的打印伪影。在每个打印头3中第一排打印芯片5A和第二排打印芯片5B的这种互补布置与合适的墨料布管顺序相结合有利地使具有两个打印头的打印单元200中的打印品质最大化。每个打印头3接收两种颜色的墨料,但是这两种墨料都被供应到相应的打印头中的两排打印芯片5。
喷墨模块
为了完整性,现在将参考图10至图24描述在打印系统200中串联使用的单个喷墨模块1。
如图10所示,喷墨模块1包括底盘10,该底盘具有长形基板12,其中后壁14和一对相对的端壁16从该基板向上延伸。除了为底盘10提供结构刚度之外,后壁14还用作用于将各种流体部件(例如夹管阀15和泵17)和电子部件(例如模块控制器PCB 19)安装在其前部面和后部面上的支撑件。后壁14中的开口允许从喷墨模块1的后部面进行流体连接,而不需要从上方进入。还可以提供开口以用于使用合适的工具(未示出)原位触及打印单元200中的任一打印头嵌入座102的旋拧调节器,如将在下文进一步详细解释的。
基板12在平面视图中呈大致C形,具有一对横向臂18,这对横向臂从纵向基部构件20的相反两端沿着喷墨模块1的标称x轴延伸。限定在横向臂18之间的开放的纵向狭槽22沿着喷墨模块1的标称y轴平行于纵向轴线延伸,并且被配置用于接纳长形打印头3。因此,打印头3在喷墨模块1中朝向其前侧不对称地定位,使得打印头在打印单元200中相靠近地定位。打印头3可以降低穿过狭槽22以进行打印,或者升高到基板12上方以进行维护(例如封盖和/或擦拭)。
一对柱24在开放的纵向狭槽22的相反两端处从基板12的横向臂18向上延伸。每个柱24在其下端锚固到基板12,在其上端固定到相应的端壁16。一对托架26经由插入每个托架中的相应套筒衬套28而与柱24可滑动地接合。每个套筒衬套28相对于相应的柱24可滑动地移动,从而允许托架26沿着喷墨模块1的标称z轴朝向和背离基板12进行竖直线性移动。位于每个套筒衬套28的下端处的凸缘部分25紧固到每个托架26,并且在打印头降低位置将其相应的托架相对于基板12基准化(图10)。
长形打印头载架30固定地支撑在托架26之间,并且可随托架进行线性滑动移动。打印头载架30包括间隔开的前载板和后载板32,前载板和后载板将托架26互连,并且在其间限定腔体34,用于容纳向打印头3供应电力和数据的电子部件。支架38将载板32的上部互连,一对载架基准块40将载板的下部互连。载架基准块40定位在打印头载架30的相反的纵向两端,朝向相应的托架26。经支撑的打印头载架30与套筒衬套28、柱24和底盘10相结合为打印头3提供了稳健的支撑结构。打印头3自身固定在互补的嵌入座102内,以形成打印头嵌入座组件100,该组件经由与嵌入座接合的旋拧紧固件42安装到载架基准块40。
打印头3可通过可操作地连接到每个托架26的升降机构在打印位置(图10)与维护位置(图12)之间朝向和背离基板12进行线性滑动移动。升降机构还使得能够在处于打印位置时相对于打印介质调节打印头3的高度。如图15最佳示出,升降机构包括一对导螺杆44,这对导螺杆可旋转地安装到基板12并且平行于柱24向上延伸。每个导螺杆44具有相应的导螺母46,这些导螺母经由导螺母连接件48固定地连接到相应的托架。导螺杆44可通过可操作地连接到共用升降马达52的互连滑轮皮带组件50旋转。相应地,打印头3可以通过升降马达52的致动而升高和降低,该升降马达经由滑轮皮带组件50使导螺杆44同时旋转,从而使经由托架26连接到导螺母46的打印头载架30升高或降低。
如图12最佳示出,喷墨模块1包括停驻在纵向狭槽22的一端的擦拭器滑架54,该擦拭器滑架具有微纤维擦拭网56。在打印头升高位置,擦拭器滑架54可通过安装在纵向擦拭器支撑件55上的擦拭器移动机构57而沿着打印头3的长度纵向移动,以便擦去打印头表面的墨料和碎屑。在打印头降低位置(图10),托架26中的、具有托架顶部27和托架侧壁29的托架遮蔽擦拭器滑架54。因此,托架顶部27和托架侧壁29提供了至少一些保护,以免在打印期间墨雾和/或碎屑可能经由喷墨模块1的开放的前部面污染擦拭器滑架54。
喷墨模块1进一步包括封盖组件60,该封盖组件朝向后壁14停驻并且可通过齿条小齿轮机构64沿着横向封盖轨道62朝向和背离打印头3进行线性滑动移动。封盖组件60包括可与封盖轨道62滑动接合的封盖基座66、安装在封盖基座上的周缘打印头封盖68、以及在打印头封盖的相反两端与封盖基座紧固安装的凸轮引导件70。在图12所示的封盖组件的停驻(覆盖)位置中,打印头封盖68被盖壳72覆盖,该盖壳枢转地安装到底盘10的后壁14。盖壳72采用刚性板的形式,其密封打印头封盖68的周缘密封件69,并且在打印头封盖不用于封盖打印头3时维持打印头封盖内的潮湿环境。擦拭器移动机构57安装在擦拭器支撑件55上,该擦拭器支撑件固定地附接到后壁14,在盖壳72正上方。
封盖打印头时,封盖组件60远离盖壳72侧向移动到与打印头3对齐,并且使用升降机构将打印头轻缓地降低到打印头封盖68上到达封盖位置。随着打印头升高,封盖组件60向后朝向后壁14进行横向移动使凸轮引导件70的凸轮后表面73与盖壳的每个端部处的相应摇臂74的接合节点77接合。摇臂74枢转地安装到后壁14,并允许盖壳72在与凸轮引导件70接合时向上枢转,从而使得封盖组件60能够在盖壳下方滑动移动。一旦封盖组件60到达其最后方停驻位置,盖壳72就借助于凸轮引导件70和摇臂74的轮廓而向下枢转回到覆盖位置,在该位置打印头封盖68被盖壳覆盖。
图17A示出了当封盖组件60接近后壁14时凸轮引导件70的凸轮后表面73与摇臂74的接合节点77接合。图17B示出了当封盖组件向其覆盖位置过渡时,摇臂73向上枢转。图17C示出了处于其最后方停驻位置的封盖组件60,其中摇臂74枢转回到水平面,打印头封盖68由盖壳72覆盖。封盖打印头时,封盖组件60从图17C所示的其停驻位置向打印头3滑动。凸轮引导件70的凸轮前表面75与摇臂74的接合节点77接合,以便使摇臂向上枢转并且允许封盖组件朝向打印头3滑动移动。
如上所述,现在参考图12和图13,打印头载架30在其前后板32之间限定了腔体34。腔体34容纳供应模块80,该供应模块包括用于向打印头3供应电力和/或数据的前后PCB82。在PCB 82之间定位有冷却风扇84,用于利用从打印头载架30的上侧吸入腔体34中的冷空气对电子部件进行冷却。限定打印头载架30的顶部部分的支架38具有开放的桁架结构,其允许冷空气通过腔体34并在PCB 82之间循环。供应模块80进一步包括墨料联接器86,用于与打印头3的相反两端处的互补墨料端口88接合。供应模块80在打印头(固定在其打印头嵌入座组件100中)安装到打印头载架30上时与打印头3形成墨料连接和电连接,如将在下文更详细地解释的。
图18和图19单独示出了打印头嵌入座组件100。如图18所示,该嵌入座处于其闭合位置,其中打印头3可嵌入地固定在嵌入座102内,并被嵌入座从所有侧面包围。在图19中,嵌入座102处于其打开位置,这允许打印头3从嵌入座移除,但前提是打印头嵌入座组件100完全从打印头载架30上拆下。换言之,打印头3必须与嵌入座102结合以形成打印头嵌入座组件100,然后可以通过将嵌入座102紧固到打印头载架30而使打印头(例如替换打印头)安装在喷墨模块1中,从而形成打印模块81,该打印模块包括彼此紧固的打印头载架30、供应模块80、嵌入座102和打印头3。
嵌入座102被配置用于经由一对旋拧紧固件42可拆卸地紧固到打印头载架30,旋拧紧固件竖直地延伸穿过打印头载架30的高度。每个旋拧紧固件42具有旋拧杠杆43和旋拧端头,旋拧杠杆在使用者可从打印头载架30的上方触及该旋拧杠杆的一端,并且旋拧端头突出穿过相应的载架基准块40中的凹陷开口41(图14)。嵌入座102的上表面具有一对基准销104,这对基准销被配置用于与载架基准块40的凹陷开口41互补接合。为了安装打印头嵌入座组件100,每个旋拧紧固件42穿过相应的基准销104的中空孔105并拧入嵌入座102的螺纹螺母插入件106中。因此,通过由基准销104和每个载架基准块40中的凹陷开口41之间的互补基准接合进行准确的基准化控制,打印头嵌入座组件100可以牢固地固定到打印头载架30。嵌入座102使得能够使用与打印头3分开的、相对较大的基准销104,以在打印头载架30与打印头嵌入座组件100之间进行准确度高且可重复的基准化。
经由载架基准块40将打印头嵌入座组件100旋拧紧固到打印头载架30,同时形成打印头3与供应模块80之间的墨料连接和电连接。打印头3的相反两端处的墨料端口88被升高成与供应模块80的墨料连接器86接合。类似地,沿着打印头3的相反的纵向侧面延伸的电触点109与供应模块80中的相应的PCB 82的互补PCB触点89电接触。在打印头嵌入座组件100的安装期间,当打印头3在PCB之间升高时,供应模块80的弹簧偏置的PCB安装板90允许PCB 82远离彼此侧向挠曲。弹簧偏压提供可靠的电连接,而所需的插入力(用于墨料连接和电连接)由旋拧紧固件42提供,使用者使用旋拧杠杆43可容易地操作旋拧紧固件。相应地,这种布置消除了US10,967,638中描述的可移动供应组件以及两级墨料连接和电连接。
打印头嵌入座组件100可以在打印头降低位置(图10)或打印头升高位置(图12)紧固到打印头载架30,这取决于在喷墨模块1的特定模块化设定中哪个构型更易触及。如图14所示,打印头嵌入座组件100已经在打印头降低位置被移除。
现在参考图19和图22,嵌入座102可配置在嵌入座打开位置,用于打印头的移除和插入。嵌入座102包括平行于打印头3的相反的纵向侧面延伸的第一纵向侧杆110和第二纵向侧杆112、以及一对较短的横向端杆114,这对横向端杆将纵向侧杆的每一端互连以限定矩形(长方形)嵌入座腔体115。第一纵向侧杆110和端杆114是固定的,而第二纵向侧杆112可在打开位置与闭合位置之间朝向和背离第一纵向侧杆移动。
每个端杆114具有接纳可移动的第二纵向侧杆112的定位销116。第二纵向侧杆112相对于固定定位销116的滑动移动提供了第二纵向侧杆朝向和背离第一纵向侧杆110的相对线性运动。
第二纵向侧杆112的移动通过锁定机构实现,该锁定机构将嵌入座102配置在闭合位置或打开位置。锁定机构包括一对嵌入座杠杆120,每个嵌入座杠杆枢转地附接到相应的端杆114,并且具有垂直于嵌入座的水平面(即平行于从打印头3喷射液滴的方向)的枢转轴线。每个嵌入座杠杆120限定了凸轮狭槽122,嵌入座杠杆与相应的随动销124接合,该随动销在第二纵向侧杆112的相反两端平行于枢转轴线延伸。借助于凸轮狭槽122与随动销124之间的凸轮接合,每个嵌入座杠杆120远离其相应端杆114的枢转运动使第二纵向侧杆112远离第一纵向侧杆110线性地移动,以便打开嵌入座102。相反,每个嵌入座杠杆120朝向相应端杆114的枢转运动使第二纵向侧杆112朝向第一纵向侧杆110线性地移动,以便将嵌入座102锁定闭合。每个嵌入座杠杆120在与枢转轴线相反的一端具有手指握持部分126,供使用者致动锁定机构。
嵌入座102在其闭合位置被配置成围绕打印头3形成墨雾密封。墨雾密封防止墨雾进入供应模块80,从而保护PCB 82上的敏感电子电路系统不被打印过程中产生的任何墨雾污染。墨雾密封包括一对相对的第一纵向唇缘和第二纵向唇缘130,它们从相应的第一纵向侧杆110和第二纵向侧杆112向内朝向打印头突出。每个唇缘130与打印头3的纵向边缘区域132接合,以形成墨雾密封的一部分。
为了将打印头3插入嵌入座102中,嵌入座首先被配置到其打开位置,如图22所示。然后将打印头以倾斜角度(图21)朝向第一纵向侧杆110侧向引导到开放的嵌入座腔体115中。首先将位于打印头3一侧的第一纵向凸缘134以一定角度保持在第一纵向侧杆110的纵向唇缘130下方,以与唇缘重叠,然后将打印头绕其纵向轴线旋转到与嵌入座的平面平行的平面中。位于打印头3的相反两端处的打印头基准136与互补的嵌入座基准138(图23)接合,以使打印头准确且可重复地定位在嵌入座内。
当打印头3正确地定位在打开的嵌入座内时(图19),嵌入座杠杆120向内枢转,以闭合第二纵向侧杆112,并将嵌入座102锁定到其闭合位置,从而形成锁定的打印头嵌入座组件100(图18)。嵌入座102的闭合使第二纵向侧杆112的纵向唇缘130朝向打印头3移动,以完成墨雾密封,其中打印头的每个纵向凸缘134定位在其相应的纵向唇缘下方并与其重叠。
然后可以使用如上所述的旋拧紧固件42将完整的打印头嵌入座组件100固定到打印头载架30。在打印头移除时,遵循相反的程序,由此将打印头嵌入座组件100从打印头载架30上拆下,使用嵌入座杠杆120打开嵌入座,并将打印头3从打开的嵌入座102倾斜地移除。
打印单元200中的打印头偏斜调节
在打印单元200中,上游和下游打印头3的对齐对于确保最佳打印品质是至关重要的。虽然上述的在每个喷墨模块1内以及在打印单元200中的一对喷墨模块之间的基准化布置提供了打印头3的稳健定位,但是在包括多个打印头的打印系统中,打印头之间的小错位在某种程度上是不可避免的,特别是在打印头是可更换的情况下。通常可以以电子方式补偿打印头沿着x轴、y轴和z轴的非最佳对齐(如有必要,使用在系统设定期间从测试模式中获取的信息)。
然而,打印头之间的偏斜错位更难通过电子方式补偿,因此,通常以机械方式最小化这种偏斜错位来优化打印品质。基于图5和图10所示的标称坐标系,偏斜错位是指一个打印头相对于另一个打印头关于z轴的旋转错位。当然,理想情况下,两个打印头应当平行。
图24示出了修改的打印头嵌入座组件150,其包括修改的打印头嵌入座152和打印头3,该打印头嵌入座组件适于校正打印单元200中的一对打印头之间的偏斜错位。在修改的打印头嵌入座152中,悬臂弹簧154通过在第一(固定)纵向侧杆110中限定的微加工狭槽156形成于打印头嵌入座的一端。通过第一纵向侧杆110中的螺纹开口接纳的旋拧调节器158与悬臂弹簧154对接接合,以推动悬臂弹簧朝向和背离打印头3。由于打印头3相对于悬臂弹簧154基准化,因此在将旋拧调节器158沿x轴旋拧时,旋拧调节器可以经由悬臂弹簧154的运动向打印头3的一端施加轻微的旋转运动。相应地,可以使用旋拧调节器158在原位对打印头3进行精细的偏斜调节。
典型地,在打印单元200中,一个喷墨模块的打印头3被视为是参考打印头,相对于该参考打印头调节另一个打印头的偏斜。因此,只需要其中一个打印头嵌入座具有悬臂弹簧154和旋拧调节器158即可,但是在实践中方便的是两个打印头嵌入座都相同。
如上所述,当对打印模块200进行设定以供使用时,旋拧调节器158优选地是可触及的。因此,每个模块底盘10的后壁14典型地具有合适的窗口,当打印单元200处于其蛤壳式闭合位置时(如图1所示),该窗口使得能够从外部触及旋拧调节器158(无论是在打印头升高位置还是打印头降低位置)。
通过打印区的优化气流
已知对高速打印期间通过打印区的气流进行优化以提高打印品质,尤其是对于高PPS打印,即大于约1mm(例如1mm至10mm或1mm至5mm)的打印头-纸间距(PPS)。例如,(授予惠普研发有限合伙公司(Hewlett-Packard Development Company,L.P.)的)US 6,997,538描述了一种喷墨打印机,该喷墨打印机具有用于产生沿介质行进方向通过打印区的气流的器件。气流是使用上游鼓风机、下游抽吸器或它们的组合产生的。本申请人的后续研究已经证实了控制通过打印区的气流作为用于优化打印品质的手段的重要性。均匀的气流在打印区上产生压力梯度,这趋于使与喷射的墨滴流相关的涡流稳定。这些涡流是通过墨滴流与由移动的打印介质引起的库埃特流之间的相互作用产生的。在没有强制气流通过打印区产生压力梯度的情况下,涡流往往会漂移,从而产生独特的打印伪影,称为“虎纹”或“木纹”效果。
参考图25至图27,示出了修改的打印系统300,其类似于上文结合图1至图6描述的打印系统200,但是具有位于上游喷墨模块1A和下游喷墨模块1B的相应上游打印头3A和下游打印头3B之间的空间中的间隙条302。在相关的情况下,使用相同的附图标记来指示打印系统200和修改的打印系统300中的相同特征。
间隙条302在单元底盘204的相对的侧杆205之间延伸,即,平行于端杆207以及上游打印头3A和下游打印头3B的纵向轴线。间隙条302包括附接到金属支撑杆306下侧的聚合物板304,该聚合物板限定了平坦的下表面,该下表面相对于打印介质301定位在与打印头3A和3B的下表面基本上相同的高度处。在一些实施例中,间隙条302和/或聚合物板304的高度是可调节的,以匹配聚合物板和打印头3A和3B的相对高度。
聚合物板304具有基本上完全延伸跨过上游打印头3A与下游打印头3B之间的空间的宽度尺寸(例如,跨过打印头间空间的至少70%、至少80%或至少90%)以及至少与打印头同延的长度尺寸。通过以这种方式填充打印头间空间,从上游打印区305、通过下游打印区307并朝向气溶胶抽取器212的抽吸喷嘴222提供相对均匀的气流(图27)。这种优化的气流有利地稳定了与从打印头3A和3B喷射出的墨滴流相关的涡流,从而最小化杂散卫星微滴的错位并优化了打印品质。在没有间隙条302的情况下,气流不太均匀,抽吸喷嘴222对上游打印区305的影响最小,而是主要从打印头间空间和周围抽取空气。
另外,聚合物板304有利地使墨雾在间隙条302上的冷凝最小化。例如,金属表面上的冷凝物可能会不期望地滴落到打印介质上并污染打印图像。
如图26最佳所示,支撑杆306的上表面具有一对凹陷部分308,这对凹陷部分被配置用于接纳上游喷墨模块1A和下游喷墨模块1B的互补部分。具体地,当打印单元300处于其蛤壳式闭合位置时,每个喷墨模块的托架侧壁29被接纳在相应的凹陷部分308中。
应当理解,间隙条302可以用于将每个喷墨模块相对于单元底盘204基准化。然而,在图25至图27所示的实施例中,每个喷墨模块1的基准化是经由相应的磁体基准310实现的,磁体基准与每个模块底盘10紧固,并与电磁体312形式的互补底盘基准块接合。因此,经由磁吸附实现每个喷墨模块1相对于单元底盘204的可靠基准化,如US11,376,869中所描述的,其内容通过援引并入本文。喷墨模块1从相应的打印位置的释放可以由电磁体312控制。
参考图28至图30,示出了间隙条302的变体,其中可弹性变形的聚合物膜320附接到支撑杆306的下表面来替代聚合物板304。膜320具有第一翼部322A和第二翼部322B,它们分别从支撑杆306的纵向边缘相对于介质进给方向向上游和下游延伸。如图28和图29所示,在其非变形构型中,膜320是大致平面的,其平面平行于打印介质301延伸。然而,打印模块(具有相应的嵌入座102)朝向打印介质301的向下移动使得膜320的上游翼部322A和下游翼部322B借助于与上游喷墨模块1A和下游喷墨模块1B的相应的嵌入座的接合而向下朝向打印介质弯曲(图30)。相应地,上游翼部322A和下游翼部322B中的每一个都充当弹性翼片,其能够经由与相应的嵌入座102接合而朝向打印介质301弯曲。
由于膜320经由固位销324沿着支撑杆306的纵向中间部分附接,因此膜30在图30所示的打印位置中在上游打印头3A与下游打印头3B之间采用凹形轮廓。嵌入座102与相应的翼部322A和332B之间的接合在它们之间形成部分密封,这足以使通过上游打印头3A与下游打印头3B之间的空间的气流最小化。因此,与图25至图27所示的布置相比,膜320提供了跨上游打印头3A与下游打印头3B之间的空间的更有效的密封,因为根据打印头相对于打印介质301的高度,聚合物板304只能部分地延伸跨过该空间。膜320可以适应一系列不同的打印头高度,同时仍然保持有效的密封并优化通过打印区的气流。
从前述内容和图30中将进一步理解,对应于下游打印头3B的嵌入座102同时与下游翼部322B以及气溶胶抽取器212的突片部分224(见图7)接合。嵌入座102的这种双重功能对于通过控制抽吸喷嘴222的高度使其与打印头3B的高度相称以及膜320的构型来优化通过打印区的气流是特别有利的。
当然,应当理解,仅通过举例的方式描述了本发明,并且可以在所附权利要求中限定的本发明的范围内进行细节的修改。

Claims (16)

1.一种打印单元,包括:
单元底盘;以及
一对相对的喷墨模块,所述一对相对的喷墨模块以正向和反向取向串联安装在所述单元底盘上,每个喷墨模块具有一个相应的打印头,
其中:
每个打印头包括安装在相应墨料歧管的整体式表面上的第一排打印芯片和第二排打印芯片,所述第一排打印芯片和所述第二排打印芯片包括沿着所述打印头的长度端对端对接的多个打印芯片;以及
所述打印头相对于介质进给方向完全对齐,以用于从所述一对打印头以四种墨料颜色打印。
2.如权利要求1所述的打印单元,其中,所述排打印芯片中的每一排仅从其相应的歧管被供应一种墨料颜色。
3.如权利要求1所述的打印单元,其中,所述打印头中的每一个上的所述第一排打印芯片和所述第二排打印芯片具有180度旋转对称性。
4.如权利要求3所述的打印单元,其中,一个打印头中的所述第一排打印芯片打印两种颜色的墨料,并且所述打印头中的所述第二排打印芯片打印相同的两种颜色的墨料。
5.如权利要求3所述的打印单元,其中,所述第一排打印芯片中的相邻结合区域的补偿喷嘴组相对于所述介质进给方向与所述第二排打印芯片中的相邻结合区域的补偿喷嘴组偏移。
6.如权利要求4所述的打印单元,其中,每个补偿喷嘴组包括与每个打印芯片中的主喷嘴排偏移的下移喷嘴排,所述打印芯片被配置成使所述下移喷嘴排相对于所述主喷嘴排延迟或提前喷射。
7.如权利要求1所述的打印单元,其中,每个打印头朝向其相应的喷墨模块的前侧不对称地设置,并且其中,处于所述正向和反向取向的所述相对的喷墨模块将所述一对打印头定位成处于相对靠近布置并且将一对封盖定位成处于相对远离布置。
8.如权利要求7所述的打印单元,其中,打印区沿所述介质进给方向的跨度小于20cm。
9.如权利要求8所述的打印单元,其中,每排打印芯片具有至少四重冗余,由此至少四个喷嘴排的对齐的喷嘴能够打印到同一像素位置上。
10.如权利要求1所述的打印单元,其中,所述一对喷墨模块枢转地安装在所述单元底盘上,以用于使所述喷墨模块朝向和背离彼此枢转地移动。
11.如权利要求10所述的打印单元,其中,在蛤壳式闭合构型中,所述打印单元被配置用于打印,并且在蛤壳式打开构型中,每个喷墨模块的相应前部面是可触及的以进行打印头更换。
12.如权利要求11所述的打印单元,其中,每个喷墨模块能够相对于所述单元底盘独立地枢转。
13.如权利要求1所述的打印单元,其中,每个喷墨模块包括模块底盘,所述模块底盘具有基板,其中后壁和端壁从所述基板向上延伸。
14.如权利要求13所述的打印单元,其中,每个基板在平面视图中呈C形,具有一对横向臂,所述一对横向臂从垂直于所述介质进给方向延伸的纵向基部构件的相反两端平行于所述介质进给方向延伸,每个基板限定用于接纳相应的打印头的开放纵向狭槽。
15.如权利要求14所述的打印单元,其中,处于所述正向和反向取向的所述相对的喷墨模块具有相对的C形基板,使得所述一对开放纵向狭槽相对于所述一对纵向基部构件相靠近地定位。
16.如权利要求1所述的打印单元,其中,处于所述反向取向的第二喷墨模块相对于处于所述正向取向的第一喷墨模块旋转180度。
CN202380041506.4A 2022-06-02 2023-04-05 具有串联喷墨模块的打印单元 Pending CN119233898A (zh)

Applications Claiming Priority (9)

Application Number Priority Date Filing Date Title
US202263348445P 2022-06-02 2022-06-02
US202263348449P 2022-06-02 2022-06-02
US63/348,449 2022-06-02
US63/348,445 2022-06-02
US202263377240P 2022-09-27 2022-09-27
US63/377,240 2022-09-27
US202263476671P 2022-12-22 2022-12-22
US63/476,671 2022-12-22
PCT/EP2023/059059 WO2023232326A1 (en) 2022-06-02 2023-04-05 Printing unit with tandem inkjet modules

Publications (1)

Publication Number Publication Date
CN119233898A true CN119233898A (zh) 2024-12-31

Family

ID=85980516

Family Applications (4)

Application Number Title Priority Date Filing Date
CN202380041506.4A Pending CN119233898A (zh) 2022-06-02 2023-04-05 具有串联喷墨模块的打印单元
CN202380041503.0A Pending CN119255915A (zh) 2022-06-02 2023-04-05 具有用于优化气流的间隙条的串联打印模块
CN202380041516.8A Pending CN119233896A (zh) 2022-06-02 2023-04-05 具有相对的枢转喷墨模块的打印单元
CN202380041524.2A Pending CN119233897A (zh) 2022-06-02 2023-04-05 具有打印头嵌入座组件的喷墨模块

Family Applications After (3)

Application Number Title Priority Date Filing Date
CN202380041503.0A Pending CN119255915A (zh) 2022-06-02 2023-04-05 具有用于优化气流的间隙条的串联打印模块
CN202380041516.8A Pending CN119233896A (zh) 2022-06-02 2023-04-05 具有相对的枢转喷墨模块的打印单元
CN202380041524.2A Pending CN119233897A (zh) 2022-06-02 2023-04-05 具有打印头嵌入座组件的喷墨模块

Country Status (5)

Country Link
US (13) US20230391117A1 (zh)
EP (4) EP4511234A1 (zh)
CN (4) CN119233898A (zh)
AU (1) AU2023278980A1 (zh)
WO (4) WO2023232326A1 (zh)

Families Citing this family (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN119233898A (zh) * 2022-06-02 2024-12-31 马姆杰特科技有限公司 具有串联喷墨模块的打印单元

Family Cites Families (39)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US5579039A (en) * 1990-07-31 1996-11-26 Canon Kabushiki Kaisha Ink jet recording apparatus
JPH09295441A (ja) * 1996-05-01 1997-11-18 Copyer Co Ltd 印字ヘッド着脱装置
US6997538B1 (en) 2000-05-15 2006-02-14 Hewlett-Packard Development Company, L.P. Inkjet printing with air current disruption
AUPR224300A0 (en) * 2000-12-21 2001-01-25 Silverbrook Research Pty. Ltd. An apparatus (mj72)
DE20111764U1 (de) * 2001-07-16 2001-09-13 Heidelberger Druckmaschinen Ag, 69115 Heidelberg Druckkopfaufnahme zur Aufnahme eines Tintenstrahl-Druckkopfes
US7290852B2 (en) 2004-05-27 2007-11-06 Silverbrook Research Pty Ltd Printhead module having a dropped row
KR100863244B1 (ko) * 2004-10-07 2008-10-15 삼성전자주식회사 잉크젯 헤드 마운트 및 이를 구비하는 잉크젯 프린트 장치.
US20060087531A1 (en) * 2004-10-25 2006-04-27 Eiseman Michael J Inkjet printing apparatus
US20080008512A1 (en) * 2006-07-05 2008-01-10 Timothy John Hawryschuk Printhead Carrier for an Imaging Apparatus Having Cartridge Side Entry and Latching
JP4293220B2 (ja) * 2006-09-29 2009-07-08 ブラザー工業株式会社 液体噴射装置
US8322821B2 (en) * 2009-03-31 2012-12-04 Xerox Corporation System and method for facilitating replacement of a printhead with minimal impact on printhead alignment
JP2011156806A (ja) * 2010-02-02 2011-08-18 Seiko Epson Corp ヘッド取付部材及び液体噴射装置並びにヘッド取付方法
WO2011157281A1 (de) * 2010-06-18 2011-12-22 Padaluma Ink-Jet-Solutions Gmbh & Co. Kg Druckkopfmodul
US8705155B2 (en) * 2010-10-15 2014-04-22 Zamtec Ltd Multiple monochromatic print cartridge printing method separating distinct colour plane into plurality of fake colour planes to form fake colour image
US9259931B2 (en) * 2012-12-19 2016-02-16 Cimpress Schweiz Gmbh System and method for print head alignment using alignment adapter
US8702228B1 (en) * 2012-12-20 2014-04-22 Eastman Kodak Company Inkjet printing system with co-linear airflow management
JP6235840B2 (ja) * 2013-09-12 2017-11-22 理想科学工業株式会社 インクジェット印刷装置
JP6173901B2 (ja) * 2013-12-13 2017-08-02 株式会社Screenホールディングス インクジェット装置およびミスト回収方法
JP2017512681A (ja) * 2014-03-26 2017-05-25 オセ−テクノロジーズ ビーブイ 複数のプリントヘッドユニットの取付構造
US20160009111A1 (en) * 2014-07-14 2016-01-14 Delphax Technologies Inc. Injet printer maintenance arrangement and method
WO2016023620A1 (de) * 2014-08-13 2016-02-18 Durst Phototechnik Ag Druckmodul mit frontseitig auswechselbarem druckknopf
MX379096B (es) * 2014-12-30 2025-03-10 Projecta Eng S R L Máquina de impresión de decoración.
ITUB20153900A1 (it) * 2015-09-25 2017-03-25 Jet Set S R L Gruppo di stampa per un apparato di stampa ed apparato di stampa comprendente detto gruppo di stampa
TWI712509B (zh) * 2016-05-02 2020-12-11 愛爾蘭商滿捷特科技公司 具有伸展和縮回經過維護模組之列印頭的印表機
US9789714B1 (en) * 2016-10-21 2017-10-17 Eastman Kodak Company Modular printhead assembly with tilted printheads
TW201838829A (zh) 2017-02-06 2018-11-01 愛爾蘭商滿捷特科技公司 用於全彩頁寬列印的噴墨列印頭
US10675872B2 (en) * 2017-05-12 2020-06-09 Memjet Technology Limited Spittoon for inkjet printhead
CN111107997B (zh) * 2017-09-26 2021-12-21 马姆杰特科技有限公司 用于彩色数字喷墨印刷机的打印引擎
WO2019076560A1 (en) 2017-10-19 2019-04-25 Memjet Technology Limited INTEGRATED INKJET MODULE FOR EXTENSIVE PRINTER
IT201800008069A1 (it) * 2018-08-10 2020-02-10 Projecta Eng Srl Macchina stampante modulare per prodotti ceramici
KR102597739B1 (ko) * 2018-09-04 2023-11-06 프로토타입 앤드 프로덕션 시스템스, 인코포레이티드 프린트 모듈을 위한 이동식 프린트헤드 클리너
CN112839820B (zh) 2018-10-03 2022-11-18 马姆杰特科技有限公司 具有与打印头架高吊架接合的纵向轨道的打印头托架
CN112823095B (zh) 2018-10-05 2023-07-04 马姆杰特科技有限公司 用于可扩展的打印机的集成喷墨模块
JP7156974B2 (ja) * 2019-02-26 2022-10-19 株式会社ミヤコシ インクジェット印字装置
EP3705298B1 (en) * 2019-03-05 2024-04-17 NEOS S.r.l. Digital printing device with integrated ink collection device
WO2021126241A1 (en) * 2019-12-20 2021-06-24 Hewlett-Packard Development Company, L.P. Print apparatus and methods
DE102020105962A1 (de) * 2020-03-05 2021-09-09 Koenig & Bauer Ag Druckmaschine und Verfahren zur Reinigung zumindest eines Düsenbalkens zumindest eines Druckaggregats
EP4210956B1 (en) 2020-09-09 2024-10-02 Memjet Technology Limited Swapping dot data for single-pass monochrome printing at high speeds
CN119233898A (zh) * 2022-06-02 2024-12-31 马姆杰特科技有限公司 具有串联喷墨模块的打印单元

Also Published As

Publication number Publication date
US20230391115A1 (en) 2023-12-07
US20230391081A1 (en) 2023-12-07
EP4511233A1 (en) 2025-02-26
EP4511235A1 (en) 2025-02-26
US20230391088A1 (en) 2023-12-07
US20230391118A1 (en) 2023-12-07
EP4511236A1 (en) 2025-02-26
US20230391082A1 (en) 2023-12-07
US20230391084A1 (en) 2023-12-07
CN119255915A (zh) 2025-01-03
US20230391120A1 (en) 2023-12-07
US20230391114A1 (en) 2023-12-07
WO2023232326A1 (en) 2023-12-07
WO2023232328A1 (en) 2023-12-07
AU2023278980A1 (en) 2024-12-05
CN119233897A (zh) 2024-12-31
CN119233896A (zh) 2024-12-31
US20230391087A1 (en) 2023-12-07
US20230391090A1 (en) 2023-12-07
EP4511234A1 (en) 2025-02-26
US20230391119A1 (en) 2023-12-07
WO2023232325A1 (en) 2023-12-07
WO2023232327A1 (en) 2023-12-07
US20230391117A1 (en) 2023-12-07
US20230391116A1 (en) 2023-12-07

Similar Documents

Publication Publication Date Title
US11884084B2 (en) Printing unit with three printheads
US6367918B1 (en) Unitary latching device for secure positioning of print cartridge during printing, priming and replenishment
CN112823095B (zh) 用于可扩展的打印机的集成喷墨模块
CN119233898A (zh) 具有串联喷墨模块的打印单元
US8590156B2 (en) Method for assembling an inkjet printhead
US8322834B2 (en) Snap-in die mount assembly for inkjet printhead
KR20240083026A (ko) 액체 토출 헤드

Legal Events

Date Code Title Description
PB01 Publication
PB01 Publication