張偉

（國(guó)家知識(shí)產(chǎn)權(quán)局專(zhuān)利局專(zhuān)利審查協(xié)作江蘇中心，江蘇蘇州215011）

利用真空或壓力實(shí)現(xiàn)噴墨頭清潔專(zhuān)利技術(shù)綜述

張偉

（國(guó)家知識(shí)產(chǎn)權(quán)局專(zhuān)利局專(zhuān)利審查協(xié)作江蘇中心，江蘇蘇州215011）

分析了利用真空或壓力清潔噴墨頭的專(zhuān)利技術(shù)發(fā)展趨勢(shì)，闡述了利用真空或壓力實(shí)現(xiàn)噴墨頭清潔技術(shù)的專(zhuān)利申請(qǐng)情況。

噴墨頭；清潔；抽吸泵；活塞式；管式

引言

從清潔物質(zhì)上分類(lèi)，噴墨頭清潔維護(hù)方式分為氣態(tài)、液態(tài)、固態(tài)清潔，其中氣態(tài)為利用真空、壓力、抽吸等方式，液態(tài)為利用清潔流體如清潔劑，固態(tài)為利用擦拭結(jié)構(gòu)進(jìn)行清潔。從清潔部件上分類(lèi)，清潔方式包括蓋、擦拭、抽吸墨以及沖洗墨，而實(shí)際上在噴墨打印設(shè)備中通常使用一種或幾種以上方式來(lái)實(shí)現(xiàn)噴墨頭噴嘴清潔。

對(duì)于噴墨打印裝置，通過(guò)向噴嘴施加壓力或真空，即向內(nèi)部施加壓力或向外部施加真空，其中通過(guò)抽吸泵或抽氣管從罩蓋內(nèi)抽吸廢墨以清潔維護(hù)噴墨頭是最常用的方式。抽吸泵分活塞式抽吸泵和管式抽吸泵兩種，而無(wú)論是活塞式抽吸泵還是管式抽吸泵均向著緊湊小型化發(fā)展，且都存在提高吸墨效率降低吸墨量、防止逆流而破壞噴嘴彎液面，以及隨著打印設(shè)備中噴嘴形式的改進(jìn)而針對(duì)不同噴口需要正確恢復(fù)的技術(shù)問(wèn)題，所以在泵的驅(qū)動(dòng)、泵的結(jié)構(gòu)、罩蓋的驅(qū)動(dòng)以及罩蓋的結(jié)構(gòu)等方面都在做進(jìn)一步的改進(jìn)。

1 利用真空或壓力清潔噴墨頭的專(zhuān)利技術(shù)發(fā)展趨勢(shì)

利用真空或壓力清潔噴墨頭的技術(shù)是噴墨打印設(shè)備清潔維護(hù)噴墨頭技術(shù)的其中一個(gè)重要分支。無(wú)論是活塞式抽吸泵還是管式抽吸泵，在抽吸過(guò)程中都有可能產(chǎn)生墨水逆流、吸墨較多（即排出較多）、噴嘴彎液面破壞等技術(shù)問(wèn)題，而上述技術(shù)問(wèn)題促進(jìn)了活塞式和管式抽吸泵所構(gòu)成的抽吸維護(hù)裝置的發(fā)展與改進(jìn)，主要有以下幾個(gè)方面。

1.1 罩蓋的結(jié)構(gòu)和驅(qū)動(dòng)

利用真空或壓力實(shí)現(xiàn)清潔維護(hù)噴墨頭中的真空或壓力，即是向內(nèi)部施加壓力或向外部噴墨頭施加真空，都是需要改變噴墨頭內(nèi)部或外部壓力從而將墨水抽出，而為防止外部雜質(zhì)污染噴墨頭，在非工作狀態(tài)下通常采用罩帽覆蓋噴墨頭，而抽吸墨水時(shí)，罩帽起到了至關(guān)重要的作用。在早期美國(guó)專(zhuān)利文獻(xiàn)US4745414A中公開(kāi)的通過(guò)壓蓋從記錄頭中加壓回收和抽吸回收，然后將壓蓋的內(nèi)部與大氣接通，將廢墨引入油墨收集區(qū)的吸收件中，在加蓋過(guò)程中，空氣隨著加壓一起被壓蓋引入到記錄頭中，但是卻無(wú)法在短時(shí)間內(nèi)使壓蓋的內(nèi)部從關(guān)閉狀態(tài)轉(zhuǎn)換為打開(kāi)狀態(tài)，即罩蓋的驅(qū)動(dòng)裝置過(guò)于復(fù)雜。所以在驅(qū)動(dòng)力系統(tǒng)上進(jìn)行改進(jìn)，由同一個(gè)驅(qū)動(dòng)力供應(yīng)系統(tǒng)驅(qū)動(dòng)，這樣減小了清潔裝置的尺寸，使其向著小型化、緊湊結(jié)構(gòu)發(fā)展。

1.2 管泵的結(jié)構(gòu)和驅(qū)動(dòng)

1.2.1 緊湊、小型化

管式抽吸泵是通過(guò)向前或向后的旋轉(zhuǎn)來(lái)改變管泵中的壓力從而對(duì)噴墨頭進(jìn)行吸墨，日本專(zhuān)利文獻(xiàn)JP2000-141673A提供的一種打印頭維護(hù)裝置，電機(jī)在順時(shí)針?lè)较蛏线M(jìn)行旋轉(zhuǎn)對(duì)打印頭的蓋驅(qū)動(dòng)，在逆時(shí)針?lè)较蛏线M(jìn)行旋轉(zhuǎn)對(duì)膜片泵通過(guò)圓柱凸輪驅(qū)動(dòng)，但是使用管式泵作為吸墨泵情況時(shí)，當(dāng)泵齒輪向前旋轉(zhuǎn)時(shí)，滾軸展平墨管進(jìn)行抽吸墨，當(dāng)泵齒輪向后旋轉(zhuǎn)時(shí)墨管未被展平，由于在抽吸墨后必須要使?jié)L軸處于解除狀態(tài)，因此在沿一個(gè)方向旋轉(zhuǎn)驅(qū)動(dòng)情況下管式泵反而受到限制。

1.2.2 防逆流、防破壞彎液面

由于泵的吸引力保持性能降低，空氣或墨水會(huì)流回罩蓋，這樣廢墨水和空氣的混合物泄漏到罩蓋，在罩蓋中產(chǎn)生氣泡，從而污染記錄頭，而且在某些情況下還會(huì)影響噴墨頭噴嘴噴出墨水時(shí)的彎液面，從而妨礙噴墨打印設(shè)備的噴墨狀態(tài)。有提出設(shè)置一種閥在齒輪泵與罩蓋之間，采用閥體將入口與出口進(jìn)行連接和分離的方式使得廢液盒中的壓降得到抑制，從而能夠防止墨水逆流及破壞噴嘴彎液面。

1.3 調(diào)節(jié)控制流量

在噴墨記錄裝置中，連接在墨水泵上的罩帽與打印頭緊貼，通過(guò)驅(qū)動(dòng)墨水泵，罩帽，從打印頭的全部噴嘴進(jìn)行墨水吸引，其中噴墨打印設(shè)備的噴墨頭由一組噴嘴向多組噴嘴列改進(jìn)、由一個(gè)噴墨頭向多個(gè)噴墨頭改進(jìn)，即向著密集化發(fā)展，所以需要對(duì)多個(gè)噴墨頭或多個(gè)噴嘴列均設(shè)置多個(gè)蓋元件，但是這種單個(gè)的罩蓋無(wú)法完整實(shí)現(xiàn)抽吸恢復(fù)，而且會(huì)使結(jié)構(gòu)更加復(fù)雜。日本專(zhuān)利文獻(xiàn)JPH7-251511A提供的噴墨記錄裝置具有一個(gè)能夠覆蓋各油墨輸出口的罩蓋部件和一個(gè)抽吸罩蓋部件中墨水的抽吸機(jī)構(gòu)，但由于不同的噴嘴列，其噴孔大小不同，從具有較大噴射端口開(kāi)口面積總和的噴射端口組和從具有較小噴射端口開(kāi)口面積總和的噴射端口組抽吸液體，前者抽吸出的墨水勢(shì)必液量較大，這樣會(huì)不經(jīng)濟(jì)地消耗掉墨水即排出量過(guò)大。

2 結(jié)語(yǔ)

從全球范圍的噴墨清潔技術(shù)的專(zhuān)利申請(qǐng)看出，利用真空或壓力清潔噴嘴的專(zhuān)利技術(shù)主要集中在日本，尤其集中在日本的精工愛(ài)普生、佳能和兄弟株式會(huì)社公司，上述三個(gè)公司在該技術(shù)的研發(fā)方面已經(jīng)相對(duì)成熟，而其他國(guó)家申請(qǐng)量偏少。目前中國(guó)在該方面的研究也很少，雖然在現(xiàn)有技術(shù)的改進(jìn)上具有較大進(jìn)步，但研究深度仍遠(yuǎn)遠(yuǎn)不夠。從目標(biāo)市場(chǎng)上來(lái)看，日本精工愛(ài)普生等公司在中國(guó)的申請(qǐng)量占據(jù)榜首，也就是說(shuō)中國(guó)在該領(lǐng)域的市場(chǎng)還具有很大發(fā)展?jié)摿Γ灾袊?guó)申請(qǐng)人可以站在巨人的肩膀上多研究和借鑒精工、佳能、兄弟公司在該領(lǐng)域的專(zhuān)利技術(shù)，進(jìn)一步挖掘改進(jìn)來(lái)增強(qiáng)自己的競(jìng)爭(zhēng)實(shí)力。

（編輯：王紅霖）

Review of Patent Technology on Ink-jet Print head Cleaning Using Vacuumor Pressure

Zhang Wei
（Patent Examination Cooperation Jiangsu Center of the Patent Office，SIPO，Suzhou Jiangsu215011）

In this paper，the patent application of technology using vacuum or pressure for inkjet head cleaning were analyzed，and expounded the development trend of the technology branch of the patents application in the field.

ink-jet printhead；cleaning；suction pump；piston；tube

10.16525/j.cnki.14-1362/n.2016.14.30

TS853.5

A

2095-0748（2016）14-0065-02

2016-05-16

張偉（1990—），女，山東濟(jì)寧人，碩士研究生，畢業(yè)于北京印刷學(xué)院，研究實(shí)習(xí)員，現(xiàn)就職于國(guó)家知識(shí)產(chǎn)權(quán)局專(zhuān)利局專(zhuān)利審查協(xié)作江蘇中心，研究方向：打印技術(shù)。