[发明专利]自我清洁的印刷头

说明书

技术领域

本发明总体上涉及印刷领域，更具体地涉及印刷头和印刷机及其清洗方法。

背景技术

喷墨印刷机包括在叠摞的板中的最后的板上的用于传送墨的孔或喷嘴阵列。这里的讨论将把该叠摞的板称作喷射器叠摞，并且将该最后的板称作喷嘴板。这些喷嘴可能流涎（drool），意指喷嘴把墨滴到印刷头的正面。接着，该墨就会粘附到其他的喷嘴上，或者堵塞其他的喷嘴，导致其不能喷射或使来自于其中的墨误喷。

针对这一问题的现有方案包括使用墨清洗和用刮刷器刀片刮去积累在正面的墨的有效的刀片清洁。通常当发现漏喷喷嘴，或者在墨已经固化、收缩进入到印刷头、使空气吸入系统时导致电源故障之后，这些刀片就发挥作用。然后，印刷机清洗墨以除去污染物和滞留的空气，并清洁喷嘴。刮刷器刀片刮去正面上的墨和污染物。

以前，当固体墨印刷机不使用的时候会进入低能耗的状态，例如在晚上。即使是在低能耗的状态下，印刷头中的加热器仍继续工作，使墨保持热的状态。当断电或有人关闭印刷机以移动或维修印刷机的时候，墨会凝固。通常，这会导致总数约2000个的刮刷循环。

为了节省能源，更严格的能源节约标准要求印刷机在晚上关闭。墨将不再被加热，并且固化，每天早晨需要清洗及刮刷循环。如果要拥有6年的预期寿命，每天清洗的话，就需要进行大约2000个清洗和刮刷循环。所使用的任何抗湿涂层不得不经受该大数量的刮刷循环。这些刮刷会使涂层降解，在喷嘴附近产生涂层碎屑。这又会导致更低的流涎压强，如果流涎压强足够低，就会导致印刷头不可修复，不能运行。

发明内容

为了解决上述技术问题，本发明提供了一种印刷头，其包括：喷嘴板，该喷嘴板具有喷嘴阵列，墨通过所述喷嘴阵列喷出；以及位于所述喷嘴板正面上的低粘性疏油聚合物涂层。在一种实施方式中，所述低粘性疏油涂层显示至少45度的墨接触角。在又一种实施方式中，所述低粘性疏油涂层显示低于30度的墨滑动角。在又一种实施方式中，所述喷嘴板包括金属或聚合物两者中的一种。在又一种实施方式中，所述涂层包括聚氨酯涂层。

本发明还提供了一种印刷机，其包括：固体墨的源；加热器，其被配置用以加热所述固体墨及将所述固体墨转化为液体墨；和印刷头，该印刷头包括：喷嘴板，所述喷嘴板具有多个喷嘴，墨通过所述喷嘴喷出；所述喷嘴板正面上的低粘性疏油聚合物涂层，选择所述涂层以在所述液体墨转化为固态形式之前去除所述液体墨；以及刮刷器，该刮刷器设置成用于刮刷所述喷嘴板正面。在一种实施方式中，所述印刷机包括与所述固体墨的源电联接的控制器，以控制流向所述印刷头的墨流中的压强。在又一种实施方式中，所述喷嘴板包括不锈钢板。在又一种实施方式中，所述喷嘴板包括聚酰亚胺薄膜。在又一种实施方式中，所述喷嘴板与孔支架连接。

本发明还提供了一种制造印刷头的方法，该方法包括：由一系列板制成喷射器叠摞；用低粘性疏油聚合物涂层涂敷喷嘴板；以及将所述喷嘴板连接到所述喷射器叠摞上。

本发明还提供了一种清洁印刷头的方法，其包括在比印刷头中的喷嘴的流涎压强更大的操作压强下操作印刷头；让墨流过印刷头正面上的疏油涂层；把操作压强降低到自我清洁压强；以及等待滞留在所选择的喷嘴上的墨滴流过疏油涂层。在一种实施方式中，在比印刷头中的喷嘴的流涎压强更大的操作压强下操作印刷头包括在5-7英寸的水柱压强下操作。

附图说明

图1是固体墨印刷系统的方框图。

图2显示了具有低粘性疏油涂层的喷射器叠摞的实施例。

图3显示了具有低粘性疏油涂层的喷射器叠摞的另一个实施例。

图4显示了操作具有低粘性疏油涂层的印刷机的方法的实施例。

图5显示了比较自我清洁和刮刷的试验结果的图。

图6显示了涂敷喷嘴板的方法的实施例。

具体实施方式

图1显示了固体墨印刷机10的实施例。固体墨16受热转变为液体墨。控制器14控制用于转变墨的加热器，也可控制给墨加压并驱使墨通过导管18进入印刷头20的泵(未显示)。控制器14可以控制泵，所述泵影响使墨移向印刷头20的压强。它还控制加热器和刮刷器24，或者这些也可由不同的控制器实施。

除非印刷机关闭，否则墨供应源、导管和印刷头通常保持加热状态。这使得墨不会固化和收缩，也防止空气进入墨通道。然而，根据新的节能标准，印刷机通常每天整晚关闭或长时间不使用就关闭。这将要求系统自我清洗墨和空气。