CN101982316B - 一种清洗热泡式喷墨打印机喷头的方法及其专用清洗液 - Google Patents
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Abstract
本发明涉及一种清洗热泡式喷墨打印机喷头的方法及专用清洗液，所述方法包括步骤如下：(1)使用第一清洗液清洗喷头，清洗压力控制在-0.05MPa，直到喷头中的洗出液不带颜色为止；(2)使用250-350ml的第二清洗液清洗喷头，清洗压力控制在-0.05MPa；(3)使用250-350ml的第一清洗液清洗喷头，清洗压力控制在-0.05MPa；(4)使用250-350的第三清洗液清洗喷头，清洗压力控制在-0.05MPa；(5)将第三清洗液灌满喷墨打印机墨盒，将使用第三清洗液冲洗后的喷头安装在打印机上后，打印相应颜色的色块。实验结果表明使用本发明的三种清洗液和清洗方法对喷头具有明显地改善作用，从而有效地延长热泡式喷墨打印机喷头的使用时间，降低单位打印面积的打印成本。
Description
技术领域
本发明涉及一种清洗热泡式喷墨打印机喷头的方法和其中所使用的专用清洗液。
背景技术
因为其成本低廉、输出质量优异、低噪环保、工作可靠等优点，喷墨打印已经成为一种非常具有竞争力的计算机输出方式，而热泡式喷墨打印机利用快速加热墨水形成气泡喷射出液滴的工作方式，相对于另外一种主流的工作方式——压电式喷墨打印机，具有输出速度快，输出质量优异等优点。但其缺点也是很明显的：因为依靠加热墨水的方式来进行工作，热泡式喷墨打印机喷头中加热体的寿命相对于压电式喷墨打印机的喷头寿命是有限的，喷头的消耗成本对于客户是一笔很大的支出，丢弃的喷头也对环境存在污染等问题，所以清洗热泡式喷墨打印机喷头延长喷头的使用年限不仅能降低客户的使用成本具有明显的经济效益，而且也能减少丢弃物具有明显的环保社会效益。
影响热泡式喷墨打印机喷头工作寿命的因素主要有加热体的热腐蚀和加热体表面的固体堆积。目前相关的公开专利主要为在热泡式喷墨打印机墨水中添加相应物质和调整喷射频率的方法来延长加热体的寿命。其中比较有代表性的专利报道：题目“墨水，喷墨打印机墨水，减少喷墨记录头的加热器表面上焦烧的方法，喷墨记录的方法，喷墨记录装置，记录器和延长喷墨记录寿命的方法”的中国专利01117133.2报道了墨水中添加多磷酸，二羧酸，多氨基羧酸，醛糖酸，羟基羧酸，多元醇磷酸酯和其盐的至少一种化合物，和具有氨基和/或其盐的酸类，用来减少具有含有金属和金属氧化物中至少一种的外保护层的喷墨头加热器的焦烧物，从而延长加热体工作寿命。
题目“在喷墨笔中防止结垢和延长电阻器寿命的喷墨油墨”的中国专利01103208.1中报道了通过在墨水载体中含有至少一种耐火金属或贵金属-反应成分来防止喷头总电阻器的结垢，并通过实验验证此方法的有效性。
题目“延长热气泡式喷墨印头使用寿命的方法”的中国专利98105195.2报道了通过调整两次喷射脉冲的方法来减缓气泡快速破裂时墨水对于加热体表面的冲击。
因此，提供一种通过将加热体表面已存在的附着物清除，而不是通过延缓加热体表面附着的清洗方法来延长喷头寿命就成为本技术领域的当务之急。
发明内容
本发明的目的之一是提供一种通过将加热体表面的附着物清除来延长喷头寿命的方法。
本发明的上述目的是通过使用一系列专用清洗液按照一定的清洗方法对喷头进行清洗而达到的。
一种清洗热泡式喷墨打印机喷头的方法，其步骤如下：
(1)使用第一清洗液清洗喷头，清洗压力控制在-0.05MPa，直到喷头中的洗出液不带颜色为止；
(2)使用250-350ml的第二清洗液清洗喷头，清洗压力控制在-0.05MPa；
(3)使用250-350ml的第一清洗液清洗喷头，清洗压力控制在-0.05MPa；
(4)使用250-350ml的第三清洗液清洗喷头，清洗压力控制在-0.05MPa；
(5)将第三清洗液灌满喷墨打印机墨盒，将使用第三清洗液冲洗后的喷头安装好，打印相应颜色的色块；
所述第一清洗液包括水、表面活性剂和溶剂；其中第一清洗液中溶剂的含量，以清洗液的总重量计5-30％；表面活性剂的含量，以清洗液的总重量计为0.2％-2％；余量为水；
所述第一清洗液中，所述溶剂的优选含量为10-15％，所述溶剂为多元醇或多元醇醚，优选为乙二醇、甘油、1，5戊二醇或2-甲基2，4戊二醇；所述表面活性剂为烷基二苯基氧化物二磺酸盐、二辛基磺基丁二酸酯，烷基酚聚氧乙烯醚，脂肪醇聚氧乙烯醚，嵌段聚醚和EO/PO共聚物，异构醇聚氧乙烯醚或仲醇聚氧乙烯醚，其中优选的表面活性剂为仲醇聚氧乙烯醚类表面活性剂，所述表面活性剂的优选含量为1％-1.5％；
所述第二清洗液包括水、功能性成分和溶剂，其中第二清洗液中溶剂的含量，以清洗液的总重量计20％-60％；功能性成分的含量，以清洗液的总重量计为20％-60％；余量为水；
所述第二清洗液中的溶剂含量，以清洗液的总重量计优选为40-60％，所述溶剂为多元醇、多元醇醚或烷酮，优选为二乙二醇丁醚、乙二醇丁醚、乙二醇乙醚、二乙二醇或乙二醇或2-吡咯烷酮；所述功能性成分的优选含量为40％-60％，所述功能性成分为有机碱类物质，其中包括一甲胺、二甲胺、三甲胺或吗啉；醇胺类如二甲乙醇胺，甲基二乙醇胺、一甲醇胺、二甲醇胺、三甲醇胺、三乙醇胺或氢氧化铵；优选的功能性成分为三乙醇胺或氢氧化铵，其中最优选的为三乙醇胺；
所述第三清洗液包括水、着色剂、功能性成分、表面活性剂和溶剂，其中第三清洗液中溶剂的含量，以清洗液的总重量计10-30％；着色剂的含量，以清洗液的总重量计为1％-5％；所述表面活性剂的含量，以清洗液的总重量计为0.5％-1％；所述功能性成分的含量，以清洗液的总重量计为0.5％-10％，余量为水；
所述第三清洗液中溶剂所述溶剂为多元醇，多元醇醚，烷酮等，优选为二乙二醇丁醚、乙二醇乙醚、二乙二醇、乙二醇、2-吡咯烷酮或1，5戊二醇，优选浓度为20％wt；所述着色剂为染料，包括Direct Blue 199，Acid Blue6，Direct Red 9，Direct Red227，Magenta 377，Acid Yellow 23，Direct Yellow132，Direct Yellow 86，Yellow 104或Direct Yellow 4，优选浓度为2％wt；所述表面活性剂为烷基二苯基氧化物二磺酸盐、二辛基磺基丁二酸酯、氟碳表面活性剂、有机硅氧烷表面活性剂、脂肪醇聚氧乙烯醚、异构醇聚氧乙烯醚或仲醇聚氧乙烯醚，优选的表面活性剂为仲醇聚氧乙烯醚类表面活性剂，优选浓度为1％wt；所述功能性成分为一甲胺、二甲胺、三甲胺、吗啉、二甲乙醇胺、甲基二乙醇胺、一甲醇胺、二甲醇胺、三甲醇胺、三乙醇胺或氢氧化铵；优选的功能性成分为三乙醇胺和氢氧化铵，其中最优选的为三乙醇胺，优选浓度为0.5％-5％wt。
一种优选技术方案，其特征在于：所述第一清洗液、第二清洗液和第三清洗液中含有若干非关键性成分，例如PH缓冲剂，金属螯合剂、生物杀菌剂。它们的加入虽然并不会直接影响清洗液的清洗效果，但是会影响清洗液的保存后的使用效果。
一种优选技术方案，其特征在于：重复1-5步骤。
本发明试验过程中，尝试了多种清洗液的使用顺序，例如组合1：第二清洗液、第一清洗液、第三清洗液；组合2：第一清洗液、第二清洗液、第三清洗液；组合3：第三清洗液、第二清洗液、第一清洗液。实验结果表明组合1、组合2和组合3都出现喷嘴堵塞的结果，分析结果，是因为第二清洗液对于第三清洗液或者喷头中存留墨水中的着色剂成分溶解性能很差。本发明中优选的技术方案中清洗喷头的顺序依次为第一清洗液、第二清洗液、第一清洗液、第三清洗液。
有益效果：
根据进行修复操作后，测试条的完整情况对实验结果进行评价：
| 喷头数量(个) | 百分比(％) | |
| 总计 | 20 | 100 |
| 修复失败 | 3 | 15 |
| 彻底修复 | 10 | 50 |
| 修复后有明显改善 | 5 | 25 |
| 修复后有改善 | 2 | 10 |
修复失败的原因：
| 喷头数量(个) | 百分比(％) | |
| 总计 | 3 | 100 |
| 电路损坏 | 1 | 33 |
| 堵头 | 1 | 33 |
| 打印头内部损坏 | 1 | 33 |
采用本发明中的方法，除了电路损坏、堵头和打印头内部损坏等非加热体原因造成的损坏，都得到了一定程度的修复。修复后有改善的喷头为打印量超过5000ml的喷头，通过对喷头加热体表面的显微镜观察可以断定为喷头上加热体的损坏不是因为结垢导致热传导效率下降，而是长时间高温工作后，加热体表面腐蚀，从而影响到了加热的发热效率。
以上结果表明，对于喷头损坏的大多数情况，使用本发明的三种清洗液和清洗方法具有明显地改善作用，从而有效地延长喷墨打印机喷头的使用时间，降低单位打印面积的打印成本。。
下面结合具体实施方式对本发明作进一步说明，但并不意味着对本发明范围的限制。
具体实施方式
实施例1：
第一清洗液
第二清洗液
| 物质 | 浓度(以清洗液总重量计) |
| 二乙二醇丁醚 | 10 |
| 三乙醇胺 | 60 |
| 水 | 补齐 |
第三清洗液
| 物质 | 浓度(以清洗液总重量计) |
| 二乙二醇丁醚 | 10 |
| 着色剂 | 1 |
| 15-s-7 | 0.5 |
| 三乙醇胺 | 0.5 |
| 水 | 补齐 |
一种清洗热泡式喷墨打印机喷头的清洗方法，其步骤如下：
(1)使用第一清洗液清洗喷头，压力控制在-0.05MPa，直到喷头中的洗出液不带颜色为止；
(2)使用250ml的第二清洗液清洗喷头，压力控制在-0.05MPa；
(3)使用250ml的第一清洗液清洗喷头，压力控制在-0.05MPa；
(4)使用250ml的第三清洗液清洗喷头，压力控制在-0.05MPa；
(5)将第三清洗液灌满喷墨打印机墨盒，将使用第三清洗液冲洗后的喷头安装好，打印相应颜色的色块。
如果效果不理想，重复(1)-(5)步。
实施例2：
第一清洗液
| 物质 | 浓度(以清洗液总重量计) |
| 乙二醇 | 30 |
| 15-s-7(购自陶氏公司) | 2 |
| 水 | 补齐 |
第二清洗液
| 物质 | 浓度(以清洗液总重量计) |
| 二乙二醇丁醚 | 60 |
| 三乙醇胺 | 10 |
| 水 | 补齐 |
第三清洗液
| 物质 | 浓度(以清洗液总重量计) |
| 2吡咯烷酮 | 10 |
| 着色剂 | 1 |
| 15-s-7(购自陶氏公司) | 0.5 |
| 三乙醇胺 | 5 |
| 水 | 补齐 |
| 2吡咯烷酮 | 10 |
| 着色剂 | 1 |
| 15-s-7(购自陶氏公司) | 0.5 |
| 三乙醇胺 | 5 |
| 水 | 补齐 |
一种清洗热泡式喷墨打印机喷头的清洗方法，其步骤如下：
使用第一清洗液清洗喷头，压力控制在-0.05MPa，直到喷头中的洗出液不带颜色为止；
使用300ml的第二清洗液清洗喷头，压力控制在-0.05MPa；
使用300ml的第一清洗液清洗喷头，压力控制在-0.05MPa；
使用300ml的第三清洗液清洗喷头，压力控制在-0.05MPa；
将第三清洗液灌满喷墨打印机墨盒，将使用第三清洗液冲洗后的喷头安装好，打印相应颜色的色块。
实施例3：
第一清洗液
第二清洗液
| 物质 | 浓度(以清洗液总重量计) |
| 2-吡咯烷酮 | 10 |
| 三乙醇胺 | 60 |
| 水 | 补齐 |
第三清洗液
| 物质 | 浓度(以清洗液总重量计) |
| 二乙二醇丁醚 | 30 |
| 着色剂 | 5 |
| 15-s-7(购自陶氏公司) | 0.5 |
| 三乙醇胺 | 0.5 |
| 水 | 补齐 |
清洗热泡式喷墨打印机喷头的清洗方法，其步骤如下：
使用第一清洗液清洗喷头，压力控制在-0.05MPa，直到喷头中的洗出液不带颜色为止；
使用350ml的第二清洗液清洗喷头，压力控制在-0.05MPa；
使用350ml的第一清洗液清洗喷头，压力控制在-0.05MPa；
使用350ml的第三清洗液清洗喷头，压力控制在-0.05MPa；
将第三清洗液灌满喷墨打印机墨盒，将使用第三清洗液冲洗后的喷头安装好，打印相应颜色的色块。
实施例4
第一清洗液
| 物质 | 浓度(以清洗液总重量计) |
| 甘油 | 30 |
| 15-s-7(购自陶氏公司) | 0.2 |
| 水 | 补齐 |
第二清洗液
| 物质 | 浓度(以清洗液总重量计) |
| 2-吡咯烷酮 | 60 |
| 三乙醇胺 | 10 |
| 水 | 补齐 |
第三清洗液
| 物质 | 浓度(以清洗液总重量计) |
| 2吡咯烷酮 | 10 |
| 着色剂 | 1 |
| 15-s-7(购自陶氏公司) | 0.5 |
| 三乙醇胺 | 5 |
| 水 | 补齐 |
具体清洗步骤与实施例1相同。
实施例5：
第一清洗液
| 物质 | 浓度(以清洗液总重量计) |
| 乙二醇 | 10 |
| 15-s-9(购自陶氏公司) | 1 |
| 水 | 补齐 |
第二清洗液
| 物质 | 浓度(以清洗液总重量计) |
| 二乙二醇丁醚 | 40 |
| 三乙醇胺 | 40 |
| 水 | 补齐 |
第三清洗液
| 物质 | 浓度(以清洗液总重量计) |
| 2吡咯烷酮 | 30 |
| 着色剂 | 5 |
| 15-s-7(购自陶氏公司) | 0.5 |
| 三乙醇胺 | 5 |
| 水 | 补齐 |
具体清洗步骤与实施例1相同。
实施例6
第一清洗液
| 物质 | 浓度(以清洗液总重量计) |
| 乙二醇 | 15 |
| 15-s-7(购自陶氏公司) | 1 |
| 水 | 补齐 |
第二清洗液
| 物质 | 浓度(以清洗液总重量计) |
| 二乙二醇丁醚 | 50 |
| 三乙醇胺 | 50 |
| 水 | 补齐 |
第三清洗液
| 物质 | 浓度(以清洗液总重量计) |
| 二乙二醇 | 10 |
| 着色剂 | 1 |
| 15-s-7(购自陶氏公司) | 0.5 |
| 三乙醇胺 | 1 |
| 水 | 补齐 |
具体清洗步骤与实施例1相同。
实施例7
第一清洗液
| 物质 | 浓度(以清洗液总重量计) |
| 甘油 | 10 |
| 15-s-9(购自陶氏公司) | 1.5 |
| 水 | 补齐 |
第二清洗液
| 物质 | 浓度(以清洗液总重量计) |
| 二乙二醇丁醚 | 10 |
| 氢氧化胺 | 10(购入形式) |
| 水 | 补齐 |
第三清洗液
| 物质 | 浓度(以清洗液总重量计) |
| 二乙二醇 | 30 |
| 着色剂 | 5 |
| 15-s-7(购自陶氏公司) | 1 |
| 氢氧化胺 | 0.5(购入形式) |
| 水 | 补齐 |
具体清洗步骤与实施例1相同。
实施例8
第一清洗液
| 物质 | 浓度(以清洗液总重量计) |
| 甘油 | 15 |
| 15-s-7(购自陶氏公司) | 1.5 |
| 水 | 补齐 |
第二清洗液
| 物质 | 浓度(以清洗液总重量计) |
| 二乙二醇丁醚 | 60 |
| 氢氧化胺 | 60(购入形式) |
| 水 | 补齐 |
第三清洗液
| 物质 | 浓度(以清洗液总重量计) |
| 2吡咯烷酮 | 20 |
| 着色剂 | 2 |
| 15-s-7(购自陶氏公司) | 1 |
| 氢氧化胺 | 0.5(购入形式) |
| 水 | 补齐 |
具体清洗步骤与实施例1相同。
实施例9
第一清洗液
| 物质 | 浓度(以清洗液总重量计) |
| 乙二醇 | 10 |
| 15-s-9(购自陶氏公司) | 1.5 |
| 水 | 补齐 |
第二清洗液
| 物质 | 浓度(以清洗液总重量计) |
| 2-吡咯烷酮 | 10 |
| 氢氧化胺 | 60(购入形式) |
| 水 | 补齐 |
第三清洗液
| 物质 | 浓度(以清洗液总重量计) |
| 2吡咯烷酮 | 20 |
| 着色剂 | 2 |
| 15-s-7(购自陶氏公司) | 1 |
| 氢氧化胺 | 5(购入形式) |
| 水 | 补齐 |
具体清洗步骤与实施例1相同。
实施例10
第一清洗液
| 物质 | 浓度(以清洗液总重量计) |
| 甘油 | 10 |
| 15-s-7(购自陶氏公司) | 1.5 |
| 水 | 补齐 |
第二清洗液
| 物质 | 浓度(以清洗液总重量计) |
| 2-吡咯烷酮 | 60 |
| 氢氧化胺 | 10(购入形式) |
| 水 | 补齐 |
第三清洗液
| 物质 | 浓度(以清洗液总重量计) |
| 二乙二醇 | 20 |
| 着色剂 | 2 |
| 15-s-7(购自陶氏公司) | 1 |
| 氢氧化胺 | 5(购入形式) |
| 水 | 补齐 |
具体清洗步骤与实施例1相同。
Claims (1)
1.一种清洗热泡式喷墨打印机喷头的方法，其步骤如下：
(1)使用第一清洗液清洗喷头，清洗压力控制在-0.05MPa，直到喷头中的洗出液不带颜色为止；
(2)使用250-350ml的第二清洗液清洗喷头，清洗压力控制在-0.05MPa；
(3)使用250-350ml的第一清洗液清洗喷头，清洗压力控制在-0.05MPa；
(4)使用250-350ml的第三清洗液清洗喷头，清洗压力控制在-0.05MPa；
(5)将第三清洗液灌满喷墨打印机墨盒，将使用第三清洗液冲洗后的喷头安装在喷墨打印机后，打印相应颜色的色块；
所述第一清洗液包括水、表面活性剂和溶剂；其中第一清洗液中溶剂的含量，以清洗液的总重量计5-30％；表面活性剂的含量，以清洗液的总重量计为0.2％-2％；余量为水；
所述第一清洗液中，所述溶剂为乙二醇、甘油、1，5戊二醇或2-甲基2，4戊二醇；所述表面活性剂为烷基二苯基氧化物二磺酸盐、二辛基磺基丁二酸酯、烷基酚聚氧乙烯醚、脂肪醇聚氧乙烯醚、异构醇聚氧乙烯醚或仲醇聚氧乙烯醚；
所述第二清洗液包括水、功能性成分和溶剂，其中第二清洗液中溶剂的含量，以清洗液的总重量计20％-60％；功能性成分的含量，以清洗液的总重量计为20％-60％；余量为水；
所述第二清洗液中的所述溶剂为二乙二醇丁醚、乙二醇丁醚、乙二醇乙醚、二乙二醇、乙二醇或2-吡咯烷酮；所述功能性成分为一甲胺、二甲胺、三甲胺、吗啉、二甲乙醇胺、甲基二乙醇胺、一甲醇胺、二甲醇胺、三甲醇胺、三乙醇胺或氢氧化铵；
所述第三清洗液包括水、着色剂、功能性成分、表面活性剂和溶剂，其中第三清洗液中溶剂的含量，以清洗液的总重量计10-30％；着色剂的含量，以清洗液的总重量计为1％-5％；所述表面活性剂的含量，以清洗液的总重量计为0.5％-1％；所述功能性成分的含量，以清洗液的总重量计为0.5％-10％，余量为水；
所述第三清洗液中所述溶剂为二乙二醇丁醚、乙二醇乙醚、二乙二醇、乙二醇、2-吡咯烷酮或1，5戊二醇；所述着色剂为DirectBlue 199、Acid Blue 6、Direct Red 9、Direct Red227、Magenta377、Acid Yellow 23、Direct Yellow 132、Direct Yellow 86、Yellow 104或Direct Yellow 4；所述表面活性剂为烷基二苯基氧化物二磺酸盐、二辛基磺基丁二酸酯、氟碳表面活性剂、有机硅氧烷表面活性剂、脂肪醇聚氧乙烯醚、异构醇聚氧乙烯醚或仲醇聚氧乙烯醚；所述功能性成分为一甲胺、二甲胺、三甲胺、吗啉、二甲乙醇胺、甲基二乙醇胺、一甲醇胺、二甲醇胺、三甲醇胺、三乙醇胺或氢氧化铵。
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