喷墨打印头清洁系统的制作方法

喷墨打印头清洁系统


背景技术：

1.本公开涉及一种用于清洁喷墨打印头的系统。具体地，本公开涉及用于在受控压力下清洁喷墨打印头的堵塞喷嘴的系统和组合件。
2.喷墨打印头需要定期清洁打印喷嘴，以去除喷嘴上的积聚物(固体沉积物)，去除气泡，并且以其它方式维护打印质量。清洁打印头是喷墨打印过程的重要部分，例如在一些工业设置中，每两分钟清洁一次打印头。清洁的频率取决于使用打印头的具体应用。通常，还可以通过以下进行清洁：将打印头移动到打印机的一侧以便接近，并手动或使用擦拭器清洁打印头。这些方法费时且效率低下。
3.通常，孔板位于打印头的打印侧(下表面)，为喷嘴提供打印入口，同时也潜在地为打印头提供保护。来自每个喷嘴的喷墨油墨离开孔以用于打印。在定期清洁期间和/或在清洗之后，可以清洁孔表面以去除积聚的清洗过的液体，并且能够从喷嘴(通过孔)适当地喷射打印液体。
4.为了保持打印侧和喷墨油墨与孔表面之间的光滑度和高界面张力(形成一致液滴所需的非润湿特性)，在进行擦拭时必须小心，以免损坏孔板或使喷嘴重新堵塞。同样，当前使用带有清洁流体的注射器来疏通喷嘴也是不一致的、费时的，并且可能对打印头有害。
5.当前技术的这些和其它缺点通过以下公开内容来解决。


技术实现要素：

6.在各种实施例中，公开了用于在受控压力下清洁喷墨打印头的堵塞喷嘴的系统和组合件。
7.在实施例中，在此提供了一种用于疏通喷墨打印头的喷嘴板的计算机化系统，所述计算机化系统包含：压力泵，与所述压力泵流体连通的压力释放阀；清洁液体容器，所述清洁液体容器与所述压力释放阀流体连通；喷墨打印头，所述喷墨打印头具有入口、排放出口以及喷嘴板，所述喷墨打印头与所述清洁容器流体连通；开关阀，所述开关阀与所述喷墨打印头和浴槽流体连通；所述浴槽；过滤器模块，所述过滤器模块与所述开关阀流体连通；循环泵，所述循环泵与所述过滤器模块和所述清洁液体容器流体连通；以及中央处理模块(cpm)，所述中央处理模块与所述压力泵、所述压力释放阀、所述喷墨打印头、所述开关阀、所述过滤器模块以及所述循环泵连通。
8.在另一实施例中，在此提供了一种可在系统中实施的用于疏通喷墨打印头喷嘴板的计算机化方法，所述系统包含：压力泵；与所述压力泵流体连通的压力释放阀；与所述压力释放阀流体连通的清洁液体容器；具有入口、排放出口和喷嘴板的喷墨打印头，所述喷墨打印头与所述清洁容器流体连通；开关阀，所述开关阀与所述喷墨打印头和浴槽流体连通；所述浴槽；与所述开关阀流体连通的过滤器模块；与所述过滤器模块和所述清洁液体容器流体连通的循环泵；与所述过滤器模块连通的压力计(例如，静水压力计、无液压力计、压阻应变计、电容压力计、冷阴极压力计、热电偶压力计等等以及它们的组合)；以及与所述压力泵、所述压力释放阀、所述喷墨打印头、所述开关阀、所述过滤器模块和所述循环泵连通的
中央处理模块(cpm)，所述方法包含：在以下各项中的至少一项时：以喷墨打印头打印固定时间间隔；由所述cpm接收到命令；以及接收到指示所述喷墨打印头喷嘴板被堵塞的信号，启动所述压力泵和所述循环泵并且致动所述开关阀；使清洁流体循环穿过所述喷墨打印头入口到达所述排放出口，穿过所述开关阀到达所述过滤器模块并且到达所述清洁流体容器；致动所述开关阀以使所述清洁流体循环穿过所述喷墨打印头喷嘴板并进入所述浴槽中；以及在以下各项中的至少一项时：预定的时间流逝；以及由所述cpm接收命令，关闭所述压力泵，致动所述开关阀，并且关闭所述释放阀，由此将所述流体从所述浴槽通过所述过滤器模块排到所述清洁流体容器。
9.在另一实施例中，可执行指令集被配置成在被执行时使得所述cpm：使用所述压力泵对清洁流体容器加压，从而使清洁流体流入所述喷墨打印头的入口；以及致动所述开关阀和所述循环泵，使所述清洁流体循环穿过所述过滤器模块，到达所述清洁流体容器、所述喷墨打印头入口和所述喷墨打印头排放出口；致动所述开关阀，从而使所述清洁流体循环穿过所述喷墨打印头喷嘴板并且进入所述浴槽中，并且从所述浴槽穿过所述开关阀到达所述过滤器模块并且到达所述清洁流体容器；以及停止所述压力阀，致动所述开关阀，并且关闭所述释放阀，从而使所述流体从所述浴槽循环到所述清洁流体容器。
10.在又一实施例中，在致动所述开关阀和所述循环泵的步骤之前是：打印测试图案；以及分析所述测试图案；确定所述喷嘴板是否被堵塞；以及如果所述喷嘴板被堵塞，则将与所述压力释放阀流体连通的所述清洁液体容器联接到所述喷墨打印头的入口，并且将所述开关阀、所述过滤器模块和所述循环泵联接到所述排放出口，同时将所述浴槽放置在所述喷墨打印头的喷嘴板下方；否则使用所述喷墨打印头。
11.用于喷墨打印头对准的组合件和方法的这些和其它特征将从以下结合示范性而非限制的附图和实例阅读的详细描述中变得显而易见。
附图说明
12.为了更好地理解用于在受控压力下清洁喷墨打印头的堵塞喷嘴的系统和组合件，关于其实施例，参考所附实例和附图，其中：
13.图1是系统的组件的示意图；
14.图2是示出系统的操作的实施例的流程图；以及
15.图3a示出了在附接夹具和形成系统之前的测试打印图案，以及图3b示出了在使用本文提供的系统和方法进行清洁之后的测试打印。
具体实施方式
16.本文提供了用于在受控压力下清洁喷墨打印头的堵塞喷嘴的系统和组合件的实施例。
17.一种类型的喷墨打印机是“按需”喷墨打印机。“按需”喷墨打印机仅在需要形成所需图案时才喷射墨滴。在“按需”喷墨打印机的一种形式中，为每个喷嘴提供多个喷墨喷嘴以及多个加压致动器。多个加压致动器用于产生喷墨滴。例如，致动器可以是：热致动器和压电致动器。在热致动器中，加热器设置在喷墨喷嘴中并加热油墨。这使得一定量的油墨经历相变成为气泡，并且充分地提高内部油墨压力，使得墨滴排出到记录介质上。
18.相反，在压电致动器中，为每个喷嘴提供压电材料。压电材料具有压电特性，使得所施加的电场将在材料中产生导致一些变形(换言之，电致伸缩)的机械应力。具有这些特性的一些天然存在的材料是石英和电气石。最常产生的压电陶瓷是锆钛酸铅、钛酸钡、钛酸铅和偏铌酸铅。当这些材料用于喷墨打印头时，它们对打印头中的油墨施加机械应力，以使墨滴从打印头喷出。
19.此外，喷墨打印头暴露于发生喷墨打印的环境中。因此，打印头孔和表面暴露于多种气载微粒和影响孔形状的其它环境限制，导致打印质量不一致。微粒碎屑可以积聚在孔周围的打印头表面上，并可以积聚在孔和腔室本身中。此外，油墨可以与这种颗粒碎屑结合以形成干扰毛刺，所述干扰毛刺阻塞所述孔或改变表面润湿以抑制墨滴的正确形成。当然，微粒碎屑应该从表面和孔清除以恢复适当的液滴形成。
20.喷墨打印头清洁器是已知的。在1990年11月13日发布的题为“喷墨打印头表面清洁器(in jet print head face cleaner)”的美国专利4,970,535中公开了一种喷墨打印头表面清洁器公开了一种喷墨打印头表面清洁器，所述清洁器提供了穿过抵靠打印头表面形成的外壳的受控空气通道。空气通过入口被引导进入外壳中的空腔。进入空腔的空气被引导通过顶表面上的喷墨孔并流出出口。真空源附接到出口以在空腔中产生低于大气压的压力。收集腔室和可移除的抽屉位于出口下方，以便于处理移除的油墨。然而，使用加热的空气对于从打印头表面去除干燥颗粒并不是特别有效的介质。在题为“用于喷墨打印头维护的装置、系统和方法(devices,systems and methods for ink jet print head maintenance)”的共同拥有的美国专利9,878,549中公开了类似的方法，其涉及结构上集成的机械系统和方法，用于在不使孔板与液体或其它机械构件接触的情况下从喷墨打印头去除净化的油墨。所述系统在打印头与收集浴槽之间产生文丘里效应。这些系统都不是便携式的，这些系统也不试图疏通孔。
21.另一种方式是使用清洁流体来清洁打印头，称为湿擦拭。在湿擦拭中，将清洁流体施加到打印头的下侧，并且使用擦拭器来从打印头清洁所述清洁流体和污染物。各种湿擦拭实施例的实例可见于rotering等人的美国专利5,914,734中，其中利用结构上集成的清洁站来将一定量的清洁流体施加到打印头上，并从打印头上擦去清洁流体和污染物。在题为“非接触式喷墨打印头维护(contactless inkjet print head maintenance)”的共同拥有的pct/us19/42540中公开了类似的方法，该案涉及用于清洁打印头的油墨积聚的组合件。所述组合件使用一系列的清洗和浴槽，这些清洗和浴槽被设定大小并被配置成从每个打印头去除墨积聚，收集ci用于回收，以及收集di用于处理。所述系统进一步详述了循环序列。这里，系统也与打印机集成在一起，并且清洁方向与微滴排出方向相反，换句话说，从孔板到打印头的储液器。
22.在示范性实施方案中，在此提供了一种用于疏通喷墨打印头的喷嘴板的外部便携式计算机化系统，所述系统包含：压力泵，与所述压力泵流体连通的压力释放阀；清洁液体容器，所述清洁液体容器与所述压力释放阀流体连通；喷墨打印头，所述喷墨打印头具有入口、排放出口以及喷嘴板，所述喷墨打印头与所述清洁容器流体连通；开关阀，所述开关阀与所述喷墨打印头和浴槽流体连通；所述浴槽；过滤器模块，所述过滤器模块与所述开关阀流体连通；循环泵，所述循环泵与所述过滤器模块和所述清洁液体容器流体连通；以及中央处理模块(cpm)，所述中央处理模块与所述压力泵、所述压力释放阀、所述喷墨打印头、所述
开关阀、所述过滤器模块以及所述循环泵连通。所述系统可以进一步包含以下各者中的至少一者：与压力释放阀连通的第一压力计，与过滤器模块连通的第二压力计，以及与喷墨打印头连通的第三压力计。例如，所述系统可以包含单个压力计，所述压力计与过滤器模块流体连通并且被配置成提供关于过滤器模块的状况的指示，换言之，所述过滤器模块是否被循环的油墨杂质和聚合油墨阻塞。例如，如果压力计在过滤器模块的上游(换句话说，测量过滤器模块的入口处的压力)，则阻塞的过滤器模块将导致入口上游的背压和在大约0.25到0.49atm.之间的压力增加可用作用于过滤器阻塞的指示。可替代地，如果压力计在过滤器模块的下游，则相同的压降可以用于指示过滤器模块阻塞。
23.所述系统可以被控制为被限制为高达1巴，或者换言之，所述系统被调整大小、适配(换言之，所述系统、步骤/组件优选地被调整为符合该函数的细节)并且被配置成限制在打印头内并且跨过喷嘴板生成的压力将高达1巴，而在非受控系统如所公开的系统中实施的典型手动过程中，没有任何指示所施加的压力是什么，因为它是不受控的。由系统引起的压力保持在例如约0.5巴(0.494atm.)与高达1巴(0.987atm.)之间。
24.此外，在此描述的系统和组合件具有循环机构并且运行自动程序序列，所述自动程序序列在被执行时被配置成在经过预定时间时，或者在另一示范性实施方案中，在检测到总体打印质量降低(例如由于喷嘴堵塞，参见例如图3a)之后自动执行清洁过程。
25.打印质量是可以以本领域技术人员公知的各种方式测量的参数，并且可以提供用于启动清洁序列的用户确定的阈值或触发。如本文所用，术语“打印质量”在某些实例中是指通过将油墨施加到打印基材而生成的打印的主观和/或客观质量。可以提高打印质量的实例客观质量包括将油墨施加到基材的精度、墨滴大小精度等。例如，可以通过减小墨滴大小，增加沿边缘的墨滴的施加，和/或增加沿边缘的墨滴的对准来增加边缘的锐度，从而也增加主观打印质量。主观打印质量是指观看者的眼睛中的个人偏好、感知和/或质量。虽然一些客观质量，如打印的准确性(例如，滴上滴、体积/滴、圆度)也可以影响主观打印质量，但是实例方法、设备和制品不一定控制或影响这些其它质量。用于评估打印质量的其它参数可以是清洁之间的平均时间(mtbc)、校准图案的可重复性、沿一维、二维或三维的打印层厚度等。打印质量可以通过例如打印测试图案如图3a(在使用系统清洁之前)和图3b(在使用本文所述的系统之后)所示的测试图案来确定。
26.在示范性实施方案中，除了喷墨打印头之外，系统被配置成夹具，包括这些组成元件，另有指示，所述夹具被设定大小并且可操作为独立的外部子系统，所述外部子系统可以是可选择的(换言之，不影响喷墨打印头和/或打印机的可操作性)，并且根据需要可逆地联接到喷墨打印头。因此，在示范性实施方案中，夹具子系统包含在外壳1000(参见例如图1)中，所述外壳被调整大小并被配置成包含压力泵、与压力泵流体连通的压力释放阀；与所述压力释放阀流体连通的清洁液体容器；开关阀，所述开关阀被调整大小并被配置成(例如，使用适当的管和联接器)联接到喷墨打印头，保持流体连通。所述夹具还包含所述浴槽、与所述开关阀流体连通的所述过滤器模块；所述循环泵，其与所述过滤器模块和所述清洁液体容器流体连通；以及中央处理模块(cpm)，其与所述压力泵、所述压力释放阀、所述开关阀、所述过滤器模块和所述循环泵连通。所述夹具可以作为分立组合件提供，所述分立组合件可以被操纵到喷墨打印头，或者作为包含喷墨打印头的较大打印机的整体部分。因此，在示范性实施方案中，在此提供了一种用于对喷墨打印头的喷嘴板进行疏通或以其它方式进
行维护的夹具组合件，所述组合件包含清洁流体容器、释放阀、开关阀、浴槽、压力泵、循环泵、过滤器模块和浴槽，所有前述元件均与cpm连通。所述夹具进一步包含管、联接件、电路、止回阀和压力计，使得所述夹具可在联接到喷墨打印头入口和排放出口时形成本文所述的系统。
27.清洁过程可以被配置成运行预定的时间段，例如在大约5分钟与大约30分钟之间，或在大约15分钟与大约30分钟之间，更具体地在大约5分钟与大约15分钟之间，或在大约25分钟与大约30分钟之间，这取决于由最终用户或系统基于如本文所述的沿着系统的各种管道的检测到的压力和压降选择的编程例程。这些例程可以被配置成在所选择的时间表和/或广告上自动执行，或者在由用户致动时执行，例如在检测到打印质量变差之后执行，例如通过打印图3a中所示的测试图案。
28.通过参考附图可以获得对这里公开的组件、过程和组合件的更完整的理解。这些图式(在本文中也称为“图”)仅仅是基于演示本公开的方便和容易的示意性表示(例如，图示)，并且因此不旨在指示装置或其组件的相对大小和尺寸和/或限定或限制示范性实施方案的范围。尽管为了清楚起见，在以下描述中使用了特定术语，但是这些术语旨在仅指代在附图中为了说明而选择的示范性实施方案的特定结构，而不旨在限定或限制本公开的范围。在下文中的附图和以下说明中，应了解，相似的数字标记指代具有相似功能的组件。
29.现在转到图1，示出了用于疏通喷墨打印头107的喷墨打印头喷嘴板110的计算机化系统10，所述计算机化系统包含：具有可操作地联接到其上的压力调节器103的压力泵101，以及与压力泵101和压力调节器103流体连通的压力释放阀105，所述压力泵和压力调节器连接到电源102，例如24v电池。还示出了与压力释放阀105流体连通的清洁液体容器106。喷墨打印头107具有入口108、排放出口109和喷嘴板110，喷墨打印头107与清洁液体容器106以及开关阀112流体连通。开关阀112与喷墨打印头107和浴槽111流体连通。还示出了与开关阀112流体连通的过滤器模块113。循环泵115示出为与过滤器模块113(例如，3μm过滤器，例如被配置成过滤残余物和固化油墨)和清洁液体容器106流体连通。此外，中央处理模块(cpm)150与压力泵101、压力释放阀105、任选地喷墨打印头107、开关阀112、过滤器模块113和循环泵115连通。此外，系统10可具有沿各种流体路径定位的传感器阵列，如将在本文描述的。例如，联接到压力调节器103和压力释放阀105的第一压力计104，可操作地联接在过滤器模块113与循环泵115之间的第二压力计，例如在线压力计114。在另一实例中，在线压力计114可操作地联接在过滤器模块113与开关阀112之间。还示出了任选的第三压力计116，例如压力传感器，其可操作地联接到喷墨打印头107入口108上游的导管(202，302)。其它传感器可以是例如联接到浴槽111的溢流传感器，其可操作以防止在发生故障的情况下的液体溢流。这种溢流可以例如在过滤器模块113中的过滤器堵塞，和/或循环泵115发生故障和/或管道堵塞的情况下发生。因此，在示范性实施方案中，系统10进一步包含以下各者中的至少一者：与压力释放阀105连通的第一压力计104、与过滤器模块连通的第二压力计114和可操作地联接到喷墨打印头107入口108上游的导管(202，302)的第三压力计116。在其它示范性实施方案中，在系统10中仅使用压力计114。cpm 150被配置成接收数据并保持与压力计以及系统中的任何其它传感器的连通。同样地，cpm 150被配置成控制释放阀105和开关阀112的操作，从而控制来自清洁液体容器106的清洁液体的流动，如使用所提供的程序所执行的。
30.虽然未示出，但是系统10进一步可以包含可以与cpm 150电连通的其它组件，并且用于确定排放序列201至206或疏通序列301至306的启动和/或终止。因此，在示范性实施方案中，系统10进一步包含以下各者中的至少一者：成像模块和所述校准模块，所述成像模块和所述校准模块各自或组合地配置成检测喷嘴板堵塞，并且通过成像模块和/或校准模块提供启动或终止所述排放(201至206)和/或所述疏通(301至306)序列的命令。
31.这里所使用的如cpm 150、过滤器模块113之类的术语“模块”表示但不限于执行某些任务的软件组件、硬件组件、机电装置、ad转换器、da转换器等、适当的电路或包含前述中的一个或多个的组合。模块可以有利地被配置为驻留在可寻址存储介质上并且被配置成在一个或多个处理器上执行。因此，举例来说，模块可以包括如软件组件、专用软件组件、面向对象的软件组件、类组件和任务组件之类的组件、过程、功能、操作、执行线程、属性、程序、子例程、程序代码段、驱动器、固件、微代码、电路、数据、数据库、数据结构、表、数组和变量。在组件或模块中提供的功能可以组合为更少的组件或模块，或者可以进一步分离为附加的组件或模块以及与特定任务相关联的装置、仪器、系统或子系统。此外，组件或模块可以操作装置中提供的至少一个处理器(例如中央处理单元(cpu))。此外，硬件组件的实例包括专用集成电路(asic)和现场可编程门阵列(fpga)。如上所述，模块还可以表示软件组件和硬件组件的组合。此外，术语“模块”可以指被配置并适于执行各种任务的子系统或系统。
32.同样地，在本公开的上下文中，术语“成像模块”是指包括多个内置图像传感器并输出已通过光电转换获得的电信号作为图像的单元，而术语“模块”是指使用用于承载算法或方法的指令进行编程的软件、硬件如至少一个处理器或其组合。这里描述的模块可以通过如硬线连接、局域网之类的有线连接进行通信，或者模块可以无线通信。成像模块可以包含线相机、激光扫描仪、电荷耦合装置(ccd)、互补金属氧化物半导体(cmos)或包含上述一种或多种的组合。例如，成像模块可以包含线扫描相机，并且视场将由预定扫描周期确定。如果需要静态图像，则成像模块可以包含数字帧相机，其中fov(参见例如图3a)可以通过例如相机大小和距用于测量pq的图案的距离来预先确定。在所公开的系统和方法的成像模块中使用的相机可以是数字相机。在实施例中，术语“数字相机”是指数字静态相机、能够捕获对象的静态图像的数字视频记录器等。数字相机可以包含图像捕获单元或模块、捕获控制模块、处理单元(其可以与用于打印机的中央处理模块相同或分离)、显示模块和操作模块。例如，可以用图像捕获构件来捕获图像，所述图像捕获构件例如是全帧转移类型的ccd固态图像捕获装置，和/或cmos类型的固态图像捕获装置，或它们的组合。
33.在示范性实施方案中，系统10cpm 150还可以包含用户接口模块、显示器、处理器；以及非易失性存储器，其上具有带有可执行指令集的处理器可读介质。如所指示的，cpm 150可以进一步包含用户接口模块，由此，“用户接口模块”一般是指向用户或其它实体提供信息和/或从用户或其它实体接收信息的任何视觉的、图形的、触觉的、可听的、感觉的或其它构件。同样地，显示器可以是充当显示器的可以包括显示元件的部件或显示模块。典型的实例是液晶显示器(lcd)。例如，lcd包括设置在液晶的每一侧上的透明电极板。然而，存在许多其它形式的显示器，例如oled显示器和双稳态显示器。新的显示技术也在不断地发展。因此，术语“显示器”应该被广泛地解释，并且不应该与单个显示技术相关联。此外，显示模块可以安装在电子装置的打印电路板(pcb)上，设置在保护外壳内，并且通过设置在显示元件上并附接到外壳的玻璃或塑料板保护显示模块免受损坏。
34.例如，在示范性实施方案中，系统10被配置成将喷墨打印头107的喷嘴板110上的压力限制为最大1巴，以防止对喷嘴板110的损坏(高于1巴，则喷嘴板110中的喷嘴可能被损坏)，而最小压力被配置为打开喷嘴板110中的阻塞喷嘴，所述阻塞喷嘴被配置为保持在大约0.5巴。
35.根据需要，并且在实例中，系统被配置成操作和执行(自动地或可选择地)至少两个分立例程。第一例程可以是排放清洁序列，由此，可执行指令集在被自动地和/或由用户通过如在此描述的用户接口来执行时，被配置成在执行时致使cpm：使用压力泵101对清洁流体容器106加压201，使清洁流体流入202喷墨打印头107的入口108，致动开关阀112和循环泵115，使清洁流体循环通过开关阀112从排放出口203流出并进入204过滤器模块113，通过206循环泵115并回到清洁流体容器106，并通过喷墨打印头入口108和喷墨打印头排放出口109返回。在排放清洁序列中，清洁液体从喷墨打印头入口108通过喷墨打印头排放出口109并返回到清洁流体容器106。在该序列中，由于较低的流动阻力，压力可以逐渐升高到0.5巴，因为没有流体流过喷嘴板110中的任何堵塞的喷嘴。该序列可以以更高的频率和更短的时间使用，这可以通过cpm 150和用户接口模块来编程。
36.此外，在疏通序列中，可执行指令集被配置成在被执行时使得cpm 150：使用压力泵101对清洁流体容器106加压301，使得清洁流体流入302喷墨打印头的入口108；并且致动开关阀112和循环泵115，从而使清洁流体循环通过喷墨打印头喷嘴板110并进入浴槽111，并且从浴槽111通过303开关阀112到达过滤器模块113并且304，返回306到清洁流体容器106。如所示，在疏通序列(301至306)中，清洁液体从喷墨打印头入口108通过喷嘴板110到达浴槽111并返回清洁流体容器106。在这种情况下，压力被配置成逐渐达到最大1巴，这是打开堵塞的喷嘴的有效压力。应当注意，释放阀105是不可改变的，并且为管线和清洁流体容器106的疏通循环和排放循环释放任何累积的系统压力。当压力泵处于关闭位置时，释放阀105逻辑(例如由cpm 150控制)被配置成打开(至大气压)，例如，在(排放和/或疏通)序列之间以及在程序结束时打开。疏通序列(301至306)可以独立地运行，和/或以作为排放序列的操作的函数的预定频率运行。疏通序列的持续时间可以由cpm 150通过预定的循环时间来确定，和/或通过监测系统中所有或一些压力计上的压降来限定。例如，第一压力计104中的急剧压降可指示喷嘴的疏通，因为由喷嘴板110中的堵塞喷嘴引起的背压已通过疏通而减小。
37.相应地并且在示范性实施方案中，cpm 150被配置成进行以下各项中的至少一项：以固定的时间间隔使清洁流体循环预定时间段，并且响应于从第一压力计104、第二压力计114和第三压力计116中的至少一个接收的信号而循环清洁流体。此外，可执行指令集被配置成在被执行时使得cpm 150：响应于由cpm 150接收到的信号(例如，时间流逝，和/或第一压力计104、第二压力计114、第三压力计116中的至少一个及其组合中的大于预定程度(例如0.2至0.5巴)的压降/增加)，停止循环泵115；停止压力泵101；并且使用压力释放阀105，释放残余系统压力(换言之，在压力泵101和循环泵115关闭之后残留在清洁流体容器106和管线中的任何压力)。在另一实例中，在可操作地联接到喷墨打印头107的入口108上游的导管(202，302)的(例如，在线)压力计116中测量的压降指示喷嘴板110中的喷嘴的疏通，从而允许清洁循环的早期终止，或者在没有观察到压降的那些情况下进一步延长所述循环。此外，在压力计116中观察到的信号的急剧增加可用于指示释放阀103的故障，或喷嘴板110中
的喷嘴的严重阻塞。注意，在压力计116中测量到的压力的减小/增加的速率可以用作供cpm 150进一步控制系统的信号。
38.在示范性实施方案中，例如在常规地改变喷墨打印头107中的油墨类型以及在长期操作或长期关闭之后中的至少一个之后，使用系统和排放序列。
39.虽然示出了管线泵，但是可以使用其它驱动器来影响各个部件的致动。这些包括伺服电机、气动致动器等。
40.在示范性实施方案中，本文提供的方法使用本文描述的系统来实施。因此，在示范性实施方案中，如图1和2所示，本文提供了一种在将夹具连接403到喷墨打印头107的入口108(参见例如图1)和如上所述的排放出口109之后，可在本文所述的系统中实施的用于疏通喷墨打印头喷嘴板的计算机化方法，所述方法包含：在以下各项中的至少一项时：以喷墨打印头打印固定时间间隔；由所述cpm接收到命令；以及接收到指示所述喷墨打印头喷嘴板被堵塞的信号，通过打开4051压力泵101、致动4052开关阀112和(打开4053)循环泵115来启动排放清洁序列405，从而使清洁流体循环通过喷墨打印头107的入口108和排放出口109，通过开关阀112到达过滤器模块113并到达清洁流体容器106，然后切换到喷嘴清洁序列406，通过致动4062开关阀112来保持压力泵101打开4051并且循环4052泵115，以使清洁流体循环通过喷墨打印头107喷嘴板110并进入浴槽111；以及在以下各项中的至少一项时：预定的时间流逝t2；以及由所述cpm接收到命令；通过关闭4071压力泵101，致动4072开关阀112，将保持循环泵115打开4053，来致动浴槽排放序列；并且关闭释放阀，从而将流体从浴槽111中通过过滤器模块113排放到清洁流体容器。此时，cpm可以停止409，并且夹具断开410。
41.将夹具连接到打印头107的入口108、排放出口109和将浴槽111放置在喷嘴板110下方是在打印400测试图案(参见例如图3a)之后的某些配置中完成的，并且确定打印质量(pq)是否令人满意401，在确定pq不令人满意402时，夹具10可以连接403到测试的喷墨打印头107的入口108，连接到排放出口109并且由此将浴槽111放置在喷墨打印头107的喷嘴板111下方，或者在某些实施方案中，作为打印系统(未示出)的整体部件，可以停止打印并且开始404排放清洁序列。应注意，排放清洁序列405被配置成进行(清洁流体通过排放出口108循环通过过滤器并返回)约30秒与约180秒之间的时间段，而喷嘴清洁序列406被配置成进行(清洁流体通过喷嘴板110循环到浴槽)约120秒与约420秒之间的时间段。同样地，浴槽排放序列407可以进行(通过过滤器模块113排放浴槽111并返回到清洁流体容器106)大约30秒与60秒之间的时间段。
42.此外，三个序列405、406和407可以进行几次循环，例如，在3次与7次循环之间，随后打印附加的测试图案(例如，参见图3a、3b)，接着确定401pq是令人满意的411，清洁的和以其它方式翻新的喷墨打印头准备412用于打印。在本公开的上下文中，在清洁过程之后，相对于最初不令人满意的pq，具有令人满意的pq的清洁的打印头被认为是“翻新的”打印头的喷嘴板110。
43.除非另有明确说明，否则本文件中使用的术语和短语及其变体应被解释为开放式的而非限制性的。作为前述实例：术语“包括”应理解为意指“包括但不限于”等；术语“实例”、“实施方案”或“示范性实施方案”用于提供所讨论的项目的示范性实例，而非详尽的或限制性的列表；并且如“常规的”、“传统的”、“正常的”、“标准的”、“已知的”、“典型的”之类
的形容词和类似意义的术语不应当被解释为将所描述的项目限制到给定的时间段或到给定的时间可用的项目，而是应当被理解为涵盖现在或将来的任何时间可用或已知的常规的、传统的、正常的或标准的技术。
44.当在本文中使用时，术语“第一”、“第二”等在本文中不表示任何顺序、数量或重要性，而是用于将一个元件与另一个元件区分。除非本文另有指示或明显与上下文相矛盾，否则本文的术语“一个(a)”、“一种(an)”和“所述”并不表示数量的限制，并且应被解释为既涵盖单数也涵盖复数。本文使用的后缀“(s)”希望包含它所修饰术语的单数和复数，因此包括一个或多个这样的术语(例如，头部(head(s))包括一个或多个头部)。在整个说明书中对“一个示范性实施方案”、“另一示范性实施方案”、“示范性实施方案”等的引用意味着结合该示范性实施方案描述的特定元素(例如，特征、结构和/或特性)被包括在本文描述的至少一个示范性实施方案中，并且可以存在或可以不存在于其它示范性实施方案中。此外，应当理解，所描述的元件可以以任何合适的方式组合在各种示范性实施方案中。
45.此外，出于本公开的目的，如“顶部”、“底部”、“上”、“下”、“侧”、“前”、“前面”、“前部”、“后”、“后部”、“后面”、“上方”、“下方”、“左”、“右”、“径向”、“垂直”、“向上”、“向下”、“外”、“内”、“内部”、“中间”等方向或位置术语仅用于方便描述本公开的各种示范性实施方案。
46.术语“耦接(coupled)”，包含其各种形式，如“可操作地耦接”、“耦接(coupling)”或“可耦接”是指并包含任何直接或间接的结构耦接、连接或附接，或对于这种直接或间接结构或操作耦接、连接或附接的适应性和能力，包括整体形成的组件和经由或通过另一组件或通过形成过程(例如，电磁场)耦接的组件。间接耦接可以涉及通过中间构件或粘合剂的耦接，或者邻接和以其它方式抵靠放置，无论是以摩擦方式(例如，抵靠墙壁)还是通过单独的构件而无需任何物理连接。
47.关于系统、装置和夹具，术语“可操作的”意味着系统和/或装置和/或夹具是全功能的和校准的，包含用于当被激活时或当可执行程序由与系统和/或装置和/或夹具相关联的至少一个处理器执行时执行所述功能的元件，并且满足可应用的可操作性要求。关于系统和电路，术语“可操作的”意味着系统和/或电路是全功能的和校准的，包含用于当被至少一个处理器执行时执行所述功能的逻辑，并且满足可应用的可操作性要求。
48.本文所使用的术语“包含”以及其衍生词旨在作为开放式术语，其指定所陈述的特征、要素、组件、组、整数和/或步骤的存在，但不排除其它未陈述的特征、要素、组件、组、整数和/或步骤的存在。前述内容也适用于具有类似含义的词，如术语“包括”、“具有”以及其衍生词。
49.本文所公开的所有范围都包括端点，并且端点可以彼此独立地组合在一起。同样，术语“大约”意味着数量、大小、配方、参数以及其它数量和特性并不精确并且不需要为精确的，但可能根据需要是近似的和/或更大或更小的，从而反映出公差、转换因素、四舍五入、测量误差等，以及本领域技术人员已知的其它因素。通常，数量、大小、配方、参数或其它量或特性是“大约的”或“近似的”，无论是否明确如此陈述。
50.这里使用的术语“计算机可读介质”除了具有其普通含义之外，还指参与向处理器提供指令以供执行的任何介质。这种介质可以采用许多形式，包括但不限于非易失性介质和易失性介质。非易失性介质可以是例如光盘或磁盘，如存储装置。易失性介质包括动态存
储器，如主存储器。
51.本文所述的方法、程序和系统中所使用的存储器装置可为各种类型的存储器装置或存储装置中的任一者。术语“存储装置”旨在涵盖安装介质，例如cd-rom、软盘或磁带装置；计算机系统存储器或随机存取存储器，诸如dram、ddr ram、sram、edo ram、rambus ram等；或者非易失性存储器，如磁介质，例如硬盘驱动器、光存储器或rom、eprom、flash等。存储器装置也可以包含其它类型的存储器或其组合。此外，存储介质可以位于执行程序的第一计算机(例如，所提供的3d喷墨打印机)中，和/或可以位于通过如因特网的网络连接到第一计算机的不同的第二计算机[或微控制器]中。在后一种情况下，第二计算机可另外向第一计算机提供程序指令用于执行。术语“存储器装置”还可包括两个或更多个存储器装置，其可位于不同的位置，例如在通过网络连接的不同计算机中。
[0052]
因此，在实施方案中，在此提供了一种用于疏通和翻新喷墨打印头的喷嘴板的便携式计算机化系统，所述系统包含：压力泵、与压力泵流体连通的压力释放阀；清洁液体容器，所述清洁液体容器与所述压力释放阀流体连通；喷墨打印头，所述喷墨打印头具有入口、排放出口以及喷嘴板，所述喷墨打印头与所述清洁容器流体连通；开关阀，所述开关阀与所述喷墨打印头和浴槽流体连通；所述浴槽；过滤器模块，所述过滤器模块与所述开关阀流体连通；循环泵，所述循环泵与所述过滤器模块和所述清洁液体容器流体连通；以及中央处理模块(cpm)，所述中央处理模块与所述压力泵、所述压力释放阀、所述喷墨打印头、所述开关阀、所述过滤器模块以及所述循环泵连通，其中(i)所述系统进一步包含与过滤器模块连通的至少一个压力计，(ii)所述cpm与所述压力计连通，(iii)所述cpm进一步包含：用户接口模块；显示器；至少一个处理器；以及非易失性存储器，其上具有带有可执行指令集的处理器可读介质，(iv)所述可执行指令集被配置成在被执行时使得所述cpm中所包括的所述至少一个处理器：使用所述压力泵对清洁流体容器加压，从而使清洁流体流入所述喷墨打印头的入口；以及致动所述开关阀和所述循环泵，使所述清洁流体循环穿过所述过滤器模块，到达所述清洁流体容器、所述喷墨打印头入口和所述喷墨打印头排放出口；然后致动所述开关阀，从而使所述清洁流体循环穿过所述喷墨打印头喷嘴板并且进入所述浴槽中，并且从所述浴槽穿过所述开关阀到达所述过滤器模块并且到达所述清洁流体容器；以及停止所述压力阀，致动所述开关阀，并关闭所述释放阀，从而使所述流体从所述浴槽循环到所述清洁流体容器，(v)所述可执行指令集进一步被配置成在被执行时使所述cpm中所包括的所述至少一个处理器重复以下步骤：使用所述压力泵，对清洁流体容器加压，从而使清洁流体流入所述喷墨打印头的入口；以及致动所述开关阀和所述循环泵，使所述清洁流体循环穿过所述过滤器模块，到达所述清洁流体容器、所述喷墨打印头入口和所述喷墨打印头排放出口；然后致动所述开关阀，从而使所述清洁流体循环穿过所述喷墨打印头喷嘴板并且进入所述浴槽中，并且从所述浴槽穿过所述开关阀到达所述过滤器模块并且到达所述清洁流体容器；以及停止压力阀，致动开关阀，并且关闭释放阀，从而使流体从浴槽循环到清洁流体容器持续预定循环次数，其中(vi)预定循环次数介于3与10之间，其中(vii)释放阀是以下各者中的至少一者：机械阀、电子阀、磁阀和弹簧加载阀，并且被配置成释放由压力、压力对应温度或它们的组合激活的高于0.987atm的任何压力，进一步地，释放阀可以是压力释放阀、泄压阀、压力安全阀、安全释放阀、先导操作的释放阀、快动释放阀、突开阀，或调节释放阀，其中(viii)可执行指令集被进一步地配置成当被执行时致使cpm中所包括的至少
一个处理器致动以下各项中的至少一项：以固定的时间间隔使所述清洁流体循环预定的时间段，并且响应于从所述压力计接收的信号使所述清洁流体循环，其中(ix)可执行指令集进一步被配置成在被执行时使所述cpm中所包括的所述至少一个处理器：响应于由cpm接收的信号(参考正气动压力或液压压力或负气动压力或液压压力之一，其中气动压力可以是指空气或其它气体(例如，蒸气)压力，而液压压力可以是指流体压力)，停止循环泵；停止所述压力泵；以及使用压力释放阀，释放或以其它方式调节残余系统压力(指的是由压力计感测到的压力低于预定阈值(例如0.987atm.)，其中(x)信号是压力计中超过预定程度的压力增加(换言之，预定增量例如0.2至0.5巴，或以固定间隔取得的两个压力测量之间的差)，或(xi)信号是超过预定时间段的时间流逝，其中(xii)过滤器模块包含3μm(粒子截止)过滤器，其中(xiii)系统进一步包含以下各者中的至少一者：成像模块和校准模块，所述成像模块和所述校准模块各自或组合地可操作以检测堵塞的喷嘴板，或在小于整个喷嘴板的部分处的堵塞的喷嘴，并且其中(xiv)信号是从以下各者中的至少一者接收的：成像模块和校准模块，例如，参考存储的操作参数(例如，在与联接到cpm的存储器存储装置相同或不同的存储器存储装置上)，其大部分是永久性的。这些参数大部分是永久性的，因为终端用户通常被阻止调整存储在校准模块中的操作参数(即，校准参数)。作为参考，相比而言，可调节的操作参数可以包括压力差(向上或向下，这将导致释放阀致动)，其可由最终用户调节。
[0053]
在又一示范性实施方案中，在此提供了一种可在系统中实施的用于疏通喷墨打印头喷嘴板的计算机化方法，所述系统包含：压力泵；与所述压力泵流体连通的压力释放阀；与所述压力释放阀流体连通的清洁液体容器；具有入口、排放出口和喷嘴板的喷墨打印头，所述喷墨打印头与所述清洁容器流体连通；开关阀，所述开关阀与所述喷墨打印头和浴槽流体连通；所述浴槽；与所述开关阀流体连通的过滤器模块；与所述过滤器模块和所述清洁液体容器流体连通的循环泵；与所述过滤器模块连通的压力计；以及与所述压力泵、所述压力释放阀、所述喷墨打印头、所述开关阀、所述过滤器模块和所述循环泵连通的中央处理模块(cpm)，所述方法包含：在以下各项中的至少一项时：以喷墨打印头打印的固定时间间隔；(和/或)由cpm接收命令；和/或接收指示所述喷墨打印头喷嘴板或其预定部分(换言之，大到足以确定所述pq不可接受的部分)被堵塞的信号，启动所述压力泵和所述循环泵以及致动所述开关阀；使所述清洁流体循环穿过所述喷墨打印头入口到达所述排放出口，穿过所述开关阀到达所述过滤器模块并且到达所述清洁流体容器；致动所述开关阀以使所述清洁流体循环穿过所述喷墨打印头喷嘴板并进入所述浴槽中；以及在以下各项中的至少一项时：预定的时间流逝；以及由所述cpm接收命令，关闭所述压力泵，致动所述开关阀，并且关闭所述释放阀，由此将所述流体从所述浴槽通过所述过滤器模块排到所述清洁流体容器，其中(xv)，cpm进一步包含：用户接口模块；显示器；至少一个处理器；以及非易失性存储器存储装置，其上存储有带有可执行指令集的处理器可读介质，所述可执行指令集被配置成在被执行时使所述至少一个处理器执行完全公开的方法的步骤，(xvi)所述系统进一步包含以下各者中的至少一者：成像模块和校准模块，所述成像模块和所述校准模块各自或组合地可操作以检测堵塞和未堵塞的喷嘴板或其一部分，并且其中指示所述喷墨打印头的喷嘴板或其一部分被堵塞或未堵塞的所述信号从以下各者中的至少一者接收：所述成像模块和所述校准模块，其中(xvii)在致动所述开关阀和所述循环泵的步骤之前是：打印测试图案；以及分析所述测试图案；确定所述喷嘴板或其一部分是否被堵塞；以及如果所述喷嘴板
或其部分被堵塞，则将与所述压力释放阀流体连通的所述清洁液体容器联接到所述喷墨打印头的入口，并且将所述开关阀、所述过滤器模块和所述循环泵联接到所述排放出口，同时将所述浴槽放置在所述喷墨打印头的喷嘴板下方；否则使用所述喷墨打印头，所述方法进一步包含(xviii)重复从致动所述开关阀和所述循环泵的步骤到致动所述开关阀并关闭所述释放阀，从而使所述流体从所述浴槽循环到所述清洁流体容器的步骤达3到10次循环，例如在4次与8次循环之间或在5次与7次循环之间，其中(xix)在最后一次循环之后，打印(相同的)测试图案(例如图3a)；以及如果所述打印的测试图案指示喷嘴板或其部分堵塞，则重复致动所述开关阀和所述循环泵的所述步骤到致动所述开关阀并关闭所述释放阀，从而使所述流体从所述浴槽循环到所述清洁流体容器达额外的至少一次循环的所述步骤；否则，如果打印图案指示喷嘴板或其一部分打开，则将与压力释放阀流体连通的清洁液体容器从喷墨打印头的入口分离，并且将开关阀、过滤器模块和循环泵从排放出口分离，同时从喷墨打印头的喷嘴板下方移除浴槽并且恢复使用喷墨打印头，并且其中(xx)由用户使用所述用户接口输入由所述cpm接收的用于致动所述开关阀和所述循环泵的所述步骤以及停止所述压力泵和所述循环泵的步骤中的至少一个的所述命令。
[0054]
虽然在前述说明书中，已经关于某些优选的示范性实施方案描述了用于在受控压力下清洁喷墨打印头的阻塞喷嘴的系统和组合件，并且出于说明的目的阐述了许多细节，但是对于本领域技术人员显而易见的是，允许通过可选择地调节相位、配准和偏转来对准喷墨打印头的组合件和方法的公开容许附加的示范性实施方案，并且在不脱离本公开的基本原理的情况下，在本说明书中描述的以及在所附权利要求中更全面地描述的某些细节可以有很大变化。