CN102858547A - 带有自清洗、防沉积与除烟气装置的打印系统 - Google Patents

Abstract

本发明揭示了一种带有整合的清洗机构的打印头装置。该打印头装置包括：（a）液体分配头，包括一个或多个液体分配喷嘴，这些喷嘴被包含在喷嘴板内，所述液体分配头是由至少第一压力和第二压力来驱动的；以及（b）防护罩，包括在所述一个或多个喷嘴前面的开口，其中所述开口是被配置为：（i）当打印液体是由所述第一压力驱动下从所述分配头中被分配时，所述打印液体是以脉冲方式通过在所述防护罩内的所述开口而被分配；以及（ii）当清洗打印液体是由所述第二压力驱动下从所述分配头中被分配时，所述打印液体是被抽吸到在所述防护罩与所述喷嘴板之间形成的毛细间隙，因而从所述喷嘴附近去除所述清洗打印液体。

Description

带有自清洗、防沉积与除烟气装置的打印系统

技术领域

本发明总体上涉及打印领域，尤其是涉及一种带有整合的自清洗、防沉积和除烟气的装置的打印系统。

背景技术

众所周知，在打印领域，喷墨打印机的打印头需要周期性的清洗以便清洁打印喷嘴、去除气泡，并保持打印质量。简单地说，喷墨打印机通过从多个喷嘴经由在喷嘴板内的相应的小孔排出小体积的墨水，该喷嘴板被保持在接近于纸或太阳能电池的前表面或其他介质的位置，打印物或标记物被放置在该位置上。这些孔是被配置在喷嘴板内形成这样的模式，以致墨水滴从选择的多个喷嘴相对于介质的特定位置而喷出，导致产生一部分想要的字体或图像。接着另一滴墨水滴受控地再喷在该介质上，导致产生更多部分的想要的字体或图像。

太阳能电池是一种固态半导体装置，该装置将太阳光的能量直接转变为电能。大多数大尺寸商业化太阳能电池厂制造印刷多晶硅太阳能电池。印刷多晶硅太阳能电池具有由纤细手指组成的栅格状金属接触线，以及采用银浆喷墨打印方式印刷在前表面上的较大的汇流条。该栅格状金属接触线是由60至100个印刷银线形成，相隔2毫米（mm），通常宽度为100微米（μm）。 

清洗打印头的频率取决于使用该打印头的特定应用。清洗包括：在约0.5巴的额外压力之下从喷墨头通过喷嘴强制冲出打印液体。该额外压力是相对于在打印过程中常用的压力采用约-0.01巴的降压。

传统清洗技术的缺点之一是：打印头需要从打印区移转到维护区，在该维护区内，清洗液体能从该打印头滴出，任何从该打印头滴出的液体将不会可逆地影响打印程序。正如本领域所熟知的，喷嘴板是位于打印头的打印侧面，除了其他特征之外，提供了喷嘴到打印的通道，同时提供了对于打印头的保护。

在清洗之后，最好对喷嘴板进行清洁，称为擦拭，以便去除清洗液体，并使得打印液体从喷嘴中适当地喷射出来。为了保持喷嘴板的光滑和抗湿特性，最好能不接触该喷嘴板而进行擦拭。

一种传统的不接触喷嘴板的擦拭技术是真空擦拭，该技术移动真空头穿过喷嘴板。该真空头不会接触喷嘴板，但它需足够封闭以产生真空状态，称为抽吸，以便将清洗液体从喷嘴板上移除。因为真空头不会接触喷嘴板，从该真空头的所有侧面会产生抽吸（而不是仅从喷嘴板的方向上产生抽吸），导致对于喷嘴板的低的清洁效率。

传统真空擦拭的不足方面包括：费用、打印速度、可靠性以及擦拭质量。传统真空擦拭的不足的例子包括：（a）打印头需要从打印区移转到维护区，因为有可能从打印头滴下清洗液体；（b）将打印头从打印区移转到维护区需要花费时间，导致降低打印速度，并会增加费用；（c）打印机需要非常高精确度的元件和结构以确保形成一个真空狭缝能在不接触的小距离（例如，约0.15 mm）移动穿过喷嘴板。更高精确度的元件会增加打印机的成本，而擦拭的可靠性是取决于维持高的精确度；（d）有效的擦拭需要真空狭缝以低速（例如，约2 mm/s）移动穿过喷嘴板。有效擦拭所需的时间会降低打印速度，并相应增加打印成本。

因此，有需要开发一种打印系统，该系统可被用于打印太阳能电池栅格状金属接触线，例如，能使得清洗时不会有清洗液体从喷嘴板（或者从打印头）滴下。进一步可望获得与现有技术相比的高质量、低成本和高可靠性的清洗。而且，也有需要避免在喷嘴板上形成沉积物，并去除积聚在喷嘴表面上的部分烟气以避免打印墨水喷射的偏差。

发明内容

本发明的具体实施方式揭示了一种带有整合的清洗机构的打印头装置。该打印头装置包括：（a）液体分配头，包括一个或多个液体分配喷嘴，这些喷嘴被包含在喷嘴板内，所述液体分配头是由至少第一压力和第二压力来驱动的；以及（b）防护罩，包括在所述一个或多个喷嘴前面的开口，其中所述开口是被配置为：（i）当打印液体是由所述第一压力驱动下从所述分配头中被分配时，所述打印液体是以脉冲方式通过在所述防护罩内的所述开口而被分配；以及（ii）当清洗打印液体是由所述第二压力驱动下从所述分配头中被分配时，所述打印液体是被抽吸到在所述防护罩与所述喷嘴板之间形成的毛细间隙，因而从所述喷嘴附近去除所述清洗打印液体。

根据本发明的一个具体实施方式的进一步特征，所述的打印头装置包括一个或多个带有整合的清洗机构的打印头装置。

根据本发明的一个具体实施方式的进一步特征，所述打印头装置包括多个打印头，其中所述防护罩包括在每个所述打印头前面的开口。

根据本发明的一个具体实施方式的进一步特征，所述防护罩开口包括狭缝。

根据本发明的一个具体实施方式的进一步特征，所述一个或多个喷嘴是被配置为接近于在每个所述打印头内的所述狭缝的边缘，以致所述清洗打印液体是通过所述狭缝的边缘被抽吸到所述毛细间隙。

根据本发明的一个具体实施方式的进一步特征，所述狭缝是相对于所述喷嘴而偏离中心的，以致从所述喷嘴到所述狭缝的一个边缘的距离是少于从所述喷嘴到所述狭缝的相对的另一个边缘的距离的20%。

根据本发明的一个具体实施方式的进一步特征，一个抽吸系统以流体方式相互连接所述毛细间隙，所述抽吸系统对所述毛细间隙提供了压力梯度，因而从所述毛细间隙去除清洗打印液体。

根据本发明的一个具体实施方式的进一步特征，一个抽吸系统以流体方式相互连接所述毛细间隙，所述抽吸系统可移除地装配在所述开口的下面，所述抽吸系统对所述开口提供了压力梯度，因而从所述毛细间隙经过所述开口去除清洗打印液体。

根据本发明的一个具体实施方式的进一步特征，所述防护罩还包括打印头机壳。

根据本发明的一个具体实施方式的进一步特征，所述打印头装置包括冷却系统，该冷却系统冷却所述打印头机壳。

根据本发明的一个具体实施方式的进一步特征，所述打印头装置包括打印液体存储器和再循环系统，所述再循环系统将已在所述毛细间隙收集的所述清洗打印液体回收到所述打印头装置的打印液体存储器。

根据本发明的一个具体实施方式的进一步特征，当所述打印头是位于打印区内时，清洗打印液体可被分配。

根据本发明的一个具体实施方式的进一步特征，所述打印头外壳还包括辅助抽吸系统，该系统设置为排出在加热的打印底层上从已分配的打印液体中逸出的至少部分的烟气，或者当所述打印头位于打印区时，排出从在所述打印头下面的挥发液体的热池中逸出的至少部分的烟气，以致保持接近于所述喷嘴板的预定水平的湿气。

根据本发明的一个具体实施方式的进一步特征，揭示了一种用于打印的方法。所述方法包括以下步骤：（a）提供一种带有整合的清洗机构的打印头装置，每个打印头装置包括：（i）打印头，包括一个或多个喷嘴；以及（ii）防护罩，包括与所述多个喷嘴对齐的开口；其中在所述打印头与所述防护盖之间产生毛细间隙；（b）通过以第一压力致动所述打印头来打印，以致打印液体是以脉冲方式从所述打印头通所述开口而被分配；以及（c）通过以第二压力迫使打印液体流经所述一个或多个喷嘴来清洗，以致所述分配液体被抽吸到所述毛细间隙。

根据本发明的一个具体实施方式的进一步特征，所述方法采用一个或多个带有整合的清洗机构的打印头装置。

根据本发明的一个具体实施方式的进一步特征，所述防护罩包括在每个所述打印头前面的开口。

根据本发明的一个具体实施方式的进一步特征，所述防护罩开口包括狭缝。

根据本发明的一个具体实施方式的进一步特征，所述方法还包括以下步骤：将所述一个或多个喷嘴配置为接近于在所述打印头内的所述狭缝的边缘，以致所述清洗打印液体是通过所述狭缝的边缘而被抽吸到所述毛细间隙。

根据本发明的一个具体实施方式的进一步特征，所述方法还包括以下步骤：将所述狭缝配置为相对于所述喷嘴而偏离中心，以致从所述喷嘴到所述狭缝的一个边缘的距离是少于从所述喷嘴到所述狭缝的相对的另一个边缘的距离的20%。

根据本发明的一个具体实施方式的进一步特征，所述方法还包括以下步骤：采用流体连接于所述毛细间隙的真空抽吸系统从所述毛细间隙去除打印液体，所述真空抽吸系统提供了相对于毛细间隙的压力梯度，因而从所述毛细间隙去除所述打印液体。

根据本发明的一个具体实施方式的进一步特征，所述方法还包括以下步骤：采用以流体相互连接所述毛细间隙的抽吸系统从所述毛细间隙去除所述打印液体，可移动地装配在所述开口的下面，所述抽吸系统对所述开口提供了压力梯度，因而从所述毛细间隙经过所述开口去除所述清洗打印液体。

根据本发明的一个具体实施方式的进一步特征，所述方法还包括以下步骤：将已经被抽吸到所述毛细间隙的所述打印液体再循环到打印头装置的打印液体存储器。

根据本发明的一个具体实施方式的进一步特征，揭示了一种通过喷墨打印头来用于打印的方法。所述方法包括将喷射喷嘴包含在喷嘴板内，其中，所述喷嘴板在打印期间被保持湿润，以致避免在所述喷嘴板上的固体沉积的聚集。

根据本发明的一个具体实施方式的进一步特征，所述保持喷嘴板湿度的步骤是由在加热底层上积聚的喷射的打印液体中逸出的烟气来完成的。

根据本发明的一个具体实施方式的进一步特征，所述保持喷嘴板湿度的步骤是当所述打印头停留在所述打印区时，由在打印头下面的挥发液体的热池中逸出的烟气来完成的。

根据本发明的一个具体实施方式的进一步特征，还包括以下步骤：通过辅助抽吸系统来去除部分烟气，以保持接近于所述喷嘴板的预定的湿度水平。

根据本发明的一个具体实施方式的进一步特征，还包括以下步骤：间歇地擦拭所述喷嘴板，以控制在所述喷嘴板上的湿液滴的尺寸。

根据本发明的一个具体实施方式的进一步特征，还包括以下步骤：防护所述喷墨打印头的装置，部分地避免打印基质的热和烟气，并采用防护罩，所述防护罩包括一个开口，以保持接近于所述喷嘴板的预定水平的湿气。

根据本发明的一个具体实施方式的进一步特征，在所述喷射喷嘴附近散布的烟气量是通过将所述喷嘴经过所述防护罩而安装为接近于所述开口的边缘来进行控制的。

根据本发明的一个具体实施方式的进一步特征，所述喷墨打印头的清洗顺序将在所述喷嘴板上散布的液体液滴清洗干净。

本发明的附加特征和优点将从以下附图和说明中得以更清楚的理解。

附图说明

为了更好地理解本发明，并为了显示如何才能产生效果，现在仅通过实施例的方式，并结合所附的附图来制作参考。在所附的附图中，类似的附图标记是指示所有对应的元件或部件。

作为特别参考，现在参见附图的细节，需要强调的是，所显示的细节仅是作为示例，以及仅用于本发明的优选实施方式的图解方式的讨论，并表明其提供什么是被确信为本发明的概念方面和规律的最有用的和最可靠的理解的原因。在这个方面，并不尝试显示比本发明的基础理解更为详细的结构细节，本说明书以及附图显然向本领域熟练技术人员清楚地表明如何采用本发明的几种形式，可在实践中具体化。

在这些附图中，

图1A显示了根据本发明的一个具体实施方式所述的一种带有整合的自清洗机构的打印机系统。

图1B显示了根据本发明的一个具体实施方式所述的一种带有整合的自清洗机构的打印机系统的第二个视图。

图1C显示了根据本发明的一个具体实施方式所述的一种带有整合的自清洗机构的打印机系统的第三个视图。

图2A显示了根据本发明的一个具体实施方式所述的用于清除清洗液体的真空管系统的前视图。

图2B显示了根据本发明的一个具体实施方式所述的用于清除清洗液体的真空管系统的侧视图。

图3显示了根据本发明的一个具体实施方式所述的用于清除清洗液体的机构。

图4显示了根据本发明的一个具体实施方式所述的用于清除清洗液体的机构的细节图。

图5显示了根据本发明的一个具体实施方式所述的打印系统毛细间隙以及排出清洗打印液体。

图6A显示了根据本发明的一个具体实施方式所述的用于从在打印头与打印基质之间的间隙去除烟气的机构。

图6B显示了根据本发明的一个具体实施方式所述的用于从在打印头与打印基质之间的间隙去除部分烟气的机构。

图7显示了根据本发明的一个具体实施方式所述的烟气湿润打印头喷嘴板。

图8显示了根据本发明的一个具体实施方式所述的在打印头喷嘴板上形成的微小液滴。

图9显示了根据本发明的一个具体实施方式所述的大液滴会干扰打印墨水通过喷嘴的喷射。

图10显示了根据本发明的一个具体实施方式所述的墨水滴漂浮在细小液滴的上面。

图11显示了根据本发明的一个具体实施方式所述的蒸发槽作为烟气的来源。

图12显示了根据本发明的一个具体实施方式所述的喷嘴位于接近于狭缝的边缘之处。

图13显示了根据本发明的一个具体实施方式所述的喷嘴板的仰视图。

图14显示了根据本发明的一个具体实施方式所述的一种具有整合的自清洗和除烟气的可移动机构的打印头装置。

具体实施方式

本发明的多个具体实施方式提供了一种带有整合的自清洗、防沉积与除烟装置的打印系统，不会使清洗液体从喷嘴板滴下。该整合的自清洗结构是最理想的用于高质量、低成本和高可靠性的清洗，相比于现有技术而言。特别地，本发明消除了将打印头移转到维护区所需的时间，从而便于打印，相比于传统技术所需的时间而言。此外，在多打印头系统（或者具有多组打印头的系统）中，一个维护区（或者比打印头更少的维护区）是被用于清洗，本发明便于降低系统的复杂性。例如，每个打印头（或者每组打印头）具有整合的自清洗装置，消除了对于维护区的打印头的竞争和协调。虽然这个实施例是被描述为一种喷墨打印头，但理想的系统和方法是总体上可被应用到液体喷射机构（例如喷嘴分配器）的液体喷射喷嘴。

在本文的内容中，术语“打印液体”和墨水总体上是一种用于打印的材料，并包括但不限于均匀的和不均匀的材料，例如，包含金属颗粒的载液，可通过打印过程而产生沉积。

根据本发明的第一个方面，一种带有整合的清洗机构的打印头装置，包括：（a）液体分配头，包括一个或多个液体分配喷嘴，这些喷嘴被包含在喷嘴板内，所述液体分配头是由至少第一压力和第二压力来驱动的；以及（b）防护罩，包括在所述一个或多个喷嘴前面的开口，其中所述开口是被配置为：当打印液体是由所述第一压力驱动下从所述分配头中被分配时，所述打印液体是以脉冲方式通过在所述防护罩内的所述开口而被分配；以及当清洗打印液体是由所述第二压力驱动下从所述分配头中被分配时，所述打印液体是被抽吸到在所述防护罩与所述喷嘴板之间形成的毛细间隙，因而从所述喷嘴附近去除所述清洗打印液体。

根据本发明的具体实施方式，采用毛细作用来收集打印液体，并避免打印液体从打印头滴落到打印基质。

毛细作用是液体被吸引进入小的开口的趋势。毛细作用，也称为毛细现象，是在液体与固体材料内的分子间吸引力的结果。毛细作用的一个熟悉的例子是：干纸巾吸收液体的趋势是通过将液体吸收进入在纸纤维之间的窄开口。另一个例子是：液体在窄的管内升高的趋势。在特定液体的相似分子之间的相互吸引力被称为内聚力。内聚力产生的现象被称为表面张力。当在两个不相似材料之间（例如，液体和固体容器的边缘）存在吸引力时，该吸引力被称为共聚力。毛细作用是液体分子的共聚力的结果，那些液体分子粘附到固体材料以形成一个空间，例如，由窄管的管壁形成的空间。当容器的边缘是拉在一起变紧密时，例如拉长非常窄的管，共聚吸引力和粘附力导致液体被抽吸进入由该容器的边缘形成的空间内，在本例中是被吸引进入窄管内。在本问的内容中，所述空间是在喷嘴与防护罩之间的毛细间隙形成的。

本发明的另一个方面是涉及避免沉积物聚集在打印头喷嘴板的方法，这样的聚集会阻塞或偏斜喷墨头，并去除积聚在打印头下面在喷嘴板上的部分烟气。

根据本发明的进一步方面，特定实施例提供了一种用于打印的方法，具有整合的自清洗、防沉积和去除烟气的装置。该方法包括以下步骤：（a）提供一种带有整合的清洗机构的打印头装置，每个打印头装置包括：打印头，包括一个或多个喷嘴；以及防护罩，包括与所述多个喷嘴对齐的开口；其中在所述打印头与所述防护盖之间产生毛细间隙；（b）通过以第一压力致动所述打印头来打印，以致打印液体是以脉冲方式从所述打印头通所述开口而被分配；以及（c）通过以第二压力迫使打印液体流经所述一个或多个喷嘴来清洗，以致所述分配液体被抽吸到所述毛细间隙。

根据本发明的进一步方面，所述打印头是通过一个防护罩来隔离基板的热和烟气，该防护罩包括狭缝，墨水可穿过该狭缝而被分配在基板上。而且，打印头喷嘴是位于靠近与该狭缝的一个边缘，因而大部分进入该狭缝的烟气会被冷凝在喷嘴板的中央区域，正如穿过该狭缝看到的那样，而仅有小部分的烟气被冷凝在接近该狭缝的边缘。

本发明的多个方面将在这里通过参考用于打印太阳能电池栅格状接触线的系统与方法的非限制性例子来进行阐述，但需要明确的是，本发明的这些多个方面是同样可以被应用到更宽范围的其他类型的喷墨打印系统。

图1A显示了根据本发明的一个具体实施方式的带有整合的自清洗装置的打印系统的第一个视图。为便于说明，图1A和图1B是任意地分别指示为前视图和侧视图。需要注意的是，这些图不是按照实际尺寸来绘制的。喷墨打印头100包括喷嘴板102。墨水是从多个喷嘴（未示出）在箭头108的方向被打印到打印基质（未示出），该打印基质可以是多晶太阳能电池的前表面。需要注意的是，这个系统可被用于一个或多个喷嘴，虽然在本领域通常使用具有多个喷嘴的系统。为便于说明，墨水从打印头到打印基质的方向采用箭头108来表示，该方向是被表示为向下的。图1A显示了多个箭头108，表明墨水从一列喷嘴的打印方向，同时在图1B的侧面视图中，仅显示了一个箭头，因为从侧面看，仅有一个箭头方向是可见的。这个具体实施方式的一个特征是：打印罩104（在本文中也简称为“罩”）的定位是对齐喷嘴板102以产生在喷嘴板与打印罩抓紧啊的毛细间隙110。在清洗过程中，清洗液体粘附到毛细间隙110的表面，毛细作用将清洗液体抽吸进入该毛细间隙。打印头的这些喷嘴是与在打印罩104的狭缝106对齐的，以便于打印。

图1C显示了带有整合的自清洗装置的打印系统的第三个视图，其中，墨水从该系统被打印的方向。为便于说明，图1C也被称为仰视图。作为参考，狭缝106具有宽度112和长度114。高度116，也被称为深度，是通常与打印罩的厚度一样的。

打印罩104是对齐喷嘴板102的，并定位为产生在打印罩与喷嘴板之间的毛细间隙110。在本文的内容中，罩是指部分覆盖喷嘴板102的板，它具有一个开口以便于从喷嘴到打印区的打印。在打印过程中，通常采用喷嘴板102，以便于从喷嘴进行打印；该罩也可提供对于打印头100和喷嘴的保护。在普通操作中，在打印罩104内的狭缝106是足够宽的，并足够精确地对齐打印喷嘴，以便于打印。在喷墨打印头100的例子中，打印包括将墨水的液滴从喷嘴（未示出）以脉冲方式进行喷射，其中，喷射压力是在打印头100内通过压电晶体产生的，一个压电晶体用于一个喷嘴。喷墨包括：在合适的时间内施加合适的压力到打印头，导致该打印头从喷嘴流出打印液体（墨水）的液滴，通过在喷嘴板102的开口（未示出），穿过毛细间隙110，穿过在打印罩104内的狭缝106，并落在打印基质（未示出）上。在一个非限制性例子中，穿过狭缝的一个20 μm宽度的打印喷嘴具有100 至 300 μm的宽度112。

在清洗过程中，合适的额外压力被外部地施加到打印液体，并在合适的期间内通过打印头100，以强有力地将墨水通过喷嘴推出打印头。在清洗过程中从喷嘴溢出的墨水首先由于粘附作用（正如下面所定义的，在两个不相似材料之间的吸引力）而附着到喷嘴板102，在本例中，这被称为墨水湿润喷嘴板的趋势。甚至当该喷嘴板被一种抗湿涂层覆盖时，也会发生喷嘴板的湿润。当罩104是足够对齐靠近于喷嘴板02时，该罩也会被墨水所湿润。由于粘附作用，墨水不会倾向于穿过狭缝106。如果罩104是适当地根据喷嘴板102来定位，清洗墨水将倾向于由于毛细作用力而被抽吸进入毛细间隙110。毛细间隙110的边缘共享狭缝106的至少一部分边缘。通俗地说，因为该清洗不需要在罩104下面的任何附加的硬件（用于收集在清洗过程和擦拭喷嘴板过程中可能滴下的墨水），这个技术被称为“隐蔽式清洗”。

产生想要的毛细作用的毛细间隙的所需尺寸是取决于特定的应用，更特别地，是取决于它们表面的特性与液体的特性。在本文的内容中，毛细间隙的尺寸是参考在喷嘴板102与罩104之间的距离，除非另外特别说明。给出打印液体、喷嘴板和罩板的物理特性，本领域的熟练技术人员能计算出毛细间隙所需的尺寸，以提供想要的毛细作用。

在一个非限制性例子中，喷嘴的宽度是20 μm，毛细间隙110可以是50 至 500 μm的大小。在上述具体实施方式的内容中，对于毛细间隙110的优选尺寸是尽可能小，因此喷嘴可以尽可能接近于打印基质，便于高质量的打印。类似地，为增强毛细作用，毛细间隙应当尽可能小。毛细间隙的最小尺寸取决于打印液体的至少一部分物理特性。对于特定的应用，毛细间隙的尺寸必须足够大以便于打印液体的流动和收集。为便于毛细作用，清洗打印液体优选地应当粘附到至少一个狭缝边缘（毛细间隙的边缘），因而喷墨头应当被定位到尽可能接近于狭缝边缘，便于清洗墨水粘附到至少一个狭缝边缘（毛细间隙的边缘）。在本例中，从喷嘴到狭缝边缘的适当距离是50 至 300 μm。

优选地，狭缝是足够大的，以便于喷嘴板的随时擦拭，例如，通过弹性薄手帕。在本例中，0.7至 1.5 mm的狭缝宽度是足够的。在本例中，优选地，喷嘴是被定位在接近于狭缝的边缘（相对于被定位在狭缝的中间），以便于清洗打印液体粘附到该狭缝的边缘。

类似地，罩104需要有足够厚度（尺寸116）以提供必要的机械强度和热导性，优选地，尽可能薄，以致喷嘴能尽可能接近于打印表面。在清洗后，提供足够的延迟时间，以便所有的清洗液体能基本从喷嘴板102流进毛细间隙110。在一个非限制性例子中，在清洗后，喷墨头延迟2至8秒，这足以让喷嘴板的墨水被清洁干净，提供了高质量的清洗。在这个延迟之后，打印头准备用于打印。

优选地，喷嘴板和打印罩的内侧（在本文中，打印罩的侧面是面对喷嘴板）是涂布了一层抗湿涂层。抗湿涂层会减少打印液体粘附到喷嘴板表面和打印罩的内侧的趋势。已清洗的打印液体需要从毛细间隙移除，或换言之，需要从毛细间隙清除。清除毛细间隙的频率取决于具体的应用。在一个例子中，在每次清洗后都清除毛细间隙内的液体。清除系统的具体实施方式是取决于具体应用。

图2A和图2B分别显示了用于清除清洗液体的真空管系统的前视图和侧视图，一个真空管系统200被显示在覆盖部分狭缝106的罩104的下面。在本例中，真空管系统200包括真空头202，它沿着狭缝106从下往上移动。真空头202连接到（或部分连接到）管204，该管204连接到泵（未示出）。真空，例如-0.4 至 -0.8巴的降压，由泵被施加到管204，以及压力梯度，将清洗液体从毛细间隙110从狭缝106在箭头206的方向上抽吸出来。

真空头202可被紧密附着到覆盖狭缝106的罩104的基底，因此真空头的抽吸是主要从该狭缝抽吸的，同时，真空头不会接触喷嘴板。正如在图2B所示，真空头202接触打印罩104，并覆盖狭缝106的宽度。相反，在前述的传统真空擦拭技术中，真空头不会接触喷嘴板，导致对于喷嘴板的低清洁效率。在本实施例中，在清洗过程中或清洗后进行喷嘴板102的清洁，当清洗墨水由毛细作用被吸引进入毛细间隙时，该真空管系统200从毛细间隙110通过狭缝106排出清洗后的液体，具有高的清洁效率。在另一个实施例中，在清洗过程中或清洗后进行喷嘴板102的清洁，通过本领域所熟知的真空管从喷嘴板通过狭缝排出清洗后的液体。此外，与传统的真空擦拭技术相比，本发明减少了清洁时间。真空管系统是本领域所熟知的，基于本说明书，本领域技术人员能够将真空管系统适当地实施用于具体应用。

上述方法是有效的。然而，在特定例子中，无需在打印罩下面的系统元件来清洁毛细间隙是最好的。在某些例子中优选采用这个特征，在清洁过程中，打印头是高于打印表面的，便于减少危害所需的时间，因而增加了打印速度。

图3显示了用于清除已清洗的液体的机构，打印头还包括打印头机壳300，也简称为机壳，它部分地包封住打印头100。需要注意的是，在现有技术中，打印头机壳300有时也被称为“罩”，但不应与本文所述的防护罩104相混淆。机壳300包括侧面部分302，该部分环绕打印头100的侧面。机壳300的底部分304，也被称为底板，用作罩104，并部分地包封喷嘴板102。机壳300包括一个或多个连接到真空系统310的抽吸口306。这些抽吸口306便于清洗的液体从毛细间隙110被吸出机壳。真空系统310可被构造为类似于上述的真空管系统200，无需移动真空管系统的真空头202。真空系统310可保持连接到机壳300。

在一个非限制性例子中，所述系统在紧接真空系统310的操作之后进行清洗。在本例中，已清洗的液体被吸入毛细间隙中，如上所述。在完成清洗之后的确定时间内，操作该真空系统310，将已清洗的液体排出机壳，如上所述。在另一个非限制性的例子中，在清洗过程中操作真空系统310。在本例中，该清洗是比在抽吸增加额外压力到毛细作用的清洗更有效，有助于避免已清洗的液体滴落，也便于更快速的清洗，这样减少了相对于前述技术的清洁时间。与之相反，在传统的清洗技术中，真空擦拭不能在清洗过程中进行，因为从所有喷嘴同时进行清洗（平行的喷嘴清洗），如果真空清洗是由真空头来完成，当真空头移动穿过喷嘴板时，该真空头在某一时间内仅能覆盖一部分喷嘴。在一个可选的实施例中，该真空系统310可在清洗过程中或清洗后独立地进行操作，不依赖于毛细作用，从喷嘴板通过间隙110排出已清洗的液体。可选地，已清洗的液体可被再循环，从真空系统通过合适的过滤系统回流到墨水供应系统。真空系统是本领域已知的，基于本说明书，本领域技术人员能够将真空系统310适当地实施用于机壳300与具体应用。 

图4显示了用于清除已清洁的液体的机构的细节，所述机壳300还包括冷却管道400，通过该冷却管道，流过冷却剂。取决于具体应用，打印头100和/或机壳300可从打印中产生热量，需要冷却，以保护系统免受损坏和/或保持打印质量。通常，热源是在机壳300外面，且机壳保护打印头100免受由于热带来的损坏。在一个非限制性例子中，主要热源是在机壳300下面的打印基质，例如太阳能电池的薄硅片，金属线被打印在该薄硅片上。太阳能电池的薄硅片在被加热到250摄氏度时进入打印区。这个温度是必需的，以便使装载金属颗粒的液体蒸发，包括带有例如银颗粒的墨水。在本例中，机壳300用作热屏障，它避免热量从太阳能电池中到达打印头100的喷嘴板102。在一个可选的具体实施方式中，冷却管道400是用于液体冷却剂的管道。液体冷却剂通过该管道适当地用于具体应用，提供对该系统的冷却。机壳300可由铝、铜或其他适合具体应用的材料制成，优选是由具有良好热导性的材料制成。

在一个非限制性例子中，机壳300是由铝制成，打印头100是一个喷墨打印头。再次参见图1A、图1B和图1C，狭缝106具有0.3 mm的宽度112。这个狭缝宽度可以更小或更大，取决于具体应用。优选地，该狭缝宽度是大于喷射液滴的直径，此外，该宽度是足够大的以致允许喷嘴的对齐和直线上的误差。在一个非限制性的例子中，当液滴直径是20 μm时，狭缝宽度是50 μm，这是一个优选的最小宽度。如果该狭缝是大于优选的最小值，喷嘴是足够接近于狭缝的便于或侧面，以便于清洗液体附着到毛细间隙110的边缘。本例的一个非限制性例子是：当采用1 至 2 mm的狭缝宽度代替0.3 mm的最小狭缝宽度时，喷嘴是对齐的，与该狭缝的边缘距离为0.1 mm。如上所述，一旦已清洗的液体粘附到毛细间隙110的边缘时，毛细作用将已清洗的液体吸入在罩104后面的毛细间隙。需要注意的是，它通常是足以将已清洗的液体抽吸进入在狭缝一侧的毛细间隙，在本例中，该侧面接近于已经对齐的喷嘴。在一列喷嘴的例子中，包括两行喷嘴，狭缝宽度和对齐可被设计为这样以致每行喷嘴是接近于该狭缝的各个边缘。0.3 mm的狭缝高度116对应于罩的厚度，并被实施为外壳300的底板304。这个狭缝高度可以更小或更大，取决于具体应用。当更小的高度（例如0.2 mm）是可行时，更小的高度是受限于实际考虑。实际考虑包括但不限于：对应于更薄的罩的更小的狭缝高度，通常具有足够的热导性，且更容易受损坏。当更大的高度（例如1 mm）是可行时，更大的高度是受限于实际考虑，包括但不限于：在打印头与打印基质之间需要更大分离，如上所述，这会降低打印质量。在喷嘴板与防护罩之间的0.3 mm的毛细间隙110是优选的，但取决于具体应用，该毛细间隙可以是0.05 mm 至约 0.5 mm。在机壳的侧部分302与打印头100之间的间距410优选是0.3 mm，但取决于具体应用，该间距可以是0.1 mm 至1mm。

箭头402显示了已清洗液体的流动方向。需要注意的是，虽然在图4的二维图中，这些箭头显示了从狭缝106向左和向右流出，在实际的三维系统中，流动方向是从狭缝106向外朝抽吸口306流出，抽吸口306连接到真空系统310。通过激活真空系统310，可开始清除操作，可选的阀V或其他装置可适当地用于具体应用。在可替代的实施例中，在清洗过程中，打印液体从喷嘴溢出，附着到喷嘴板。真空系统310提供了通过间隙110的负压，抽吸作用从喷嘴板102清除已清洗的打印液体。

图5显示了根据本发明的一个具体实施方式所述的打印系统的毛细间隙和已清洗液体的排出。该图显示了打印头100和机壳300，以及可选的冷却剂400。已清洗液体510是被驱使通过喷嘴阵列（未示出）和通过喷嘴板102。已清洗的液体被吸入毛细间隙110，并通过真空管系统流经毛细间隙110被排出打印头机壳520之外。已清洗的液体可以被再循环使用，并存储在打印头的内部，构成特定的打印液。

喷墨打印头100的喷嘴板102是通常由非湿材料来涂布的，该非湿材料抵制打印液体，并避免打印液体粘附到喷嘴板。因此，在喷嘴板102上流动的打印液体容易转变为大的液滴510，这些大液滴轻轻附着到喷嘴板，并可通过毛细间隙110以及通过真空管系统来将去除它。

墨水可以几种方式积聚在喷嘴板102上：1. 在清洗过程中，墨水连续流出喷嘴，甚至具有最好的抗湿涂层时，墨水散布在喷嘴板之上，而不是滴落到开放的空气和基质上。2. 喷射卫星（也就是，极端微小的寄生液滴，它们陪伴在更大的主要液滴周围，形成喷射墨水）在从喷嘴溢出后立即失去它们的速度（因为与空气的摩擦），并能容易地流回空气中，并落在喷嘴板上。3. 一些小部分的喷射墨水，它们撞击在基质上，可类似于弹跳那样返回到喷嘴板并粘附在喷嘴板上。4. 特别地，当在加热的基质上打印时，打印液体的溶剂沉积在基质上，快速蒸发，产生溶剂的烟气，该蒸汽可聚集在较冷的喷嘴板102上。

特别地，当以包含固体颗粒的打印液体（“墨水”）打印时，例如在特别优选的但非限制性的例子中，带有热导性金属例如银颗粒的打印中，在喷嘴板上存在的墨水会导致严重的问题。特别地，如果在喷嘴板上的墨水变干时，颗粒层会沉积在表面上。随时间过去，会积聚多层这样的沉积物。这些沉积层会使喷嘴板的抗湿表面特性退化，且如果足够接近于喷嘴的话，可直接降低打印质量，甚至完全阻塞喷嘴。

根据本发明的进一步方面，这样的颗粒沉积是通过保持液体蒸汽接近于喷嘴板来消除或减轻的，以致存在于喷嘴板上的任何墨水不会变干。然后，仍湿的墨水可被周期性清除，通过机械擦拭或通过抽吸，以避免在喷嘴板上的材料形成。特别优选地，在高温基质的打印例子中，例如加热的半导体薄片，从落在基质上的墨水经常产生溶液蒸汽。然而，过量的蒸汽会导致在喷嘴板上积聚较大的液滴，这会使它们直接干扰打印过程。因此，本发明的这个方面提供了蒸汽（或“烟气”）管理系统，该系统能取出多余的蒸汽，同时留下足够的蒸汽接近于喷嘴板，以确保在板表面的任何墨水不会变干，也不会形成大的液滴。

假设所述打印头包括一组喷嘴，有两种方法来控制烟气的量：在烟气到达喷嘴区之前，通过辅助的真空开口排出部分的烟气；而第二个方法涉及这样的例子，其中打印头是被屏蔽的，由防护罩与基质的热和烟气隔离，该罩包括狭缝，墨水通过该狭缝被分配到基质上。在这样的例子中，大多数烟气进入狭缝，并冷凝在喷嘴板的中央区域，正如穿过该狭缝看到的那样，而仅有少量的烟气冷凝在靠近狭缝边缘的地方。为了利用这个现象，根据本发明的特别优选的实施方式，在防护罩内的狭缝是这样定位以致打印头的喷嘴是接近于该狭缝的一个边缘。喷嘴接近于狭缝的一个边缘这样的定位也是比前述的在清洗过程中毛细吸取打印液体具有优势的，确保在清洗过程中在喷嘴形成的液滴能快速接触毛细间隙并被吸入毛细间隙内。 

图6A显示了根据本发明的一个具体实施方式所述的用于从在打印头与打印基质之间的间隙去除多余烟气的机构。在打印液体由打印头100经过在喷嘴板102内的喷嘴喷射出来后，由热的基质620可形成烟气610，这些烟气通过辅助抽吸系统640经过打印头机壳300被去除。

图6B显示了根据本发明的一个具体实施方式所述的用于从在打印头与打印基质之间的间隙去除多余烟气的机构。部分烟气610，通常90%的烟气，是通过辅助抽吸系统640来被排出的，而残余部分的烟气615是积聚在喷嘴板102上。以非常低的烟气压力，该喷嘴板将会逐渐被墨水滴覆盖，因而包含在墨水中的固体沉积物例如银颗粒会覆盖在喷嘴板上。以非常高的烟气压力，打印液体的液滴会凝聚，并阻塞和偏转喷嘴板102的喷嘴。

图7显示了根据本发明的一个具体实施方式所述的烟气湿润打印头喷嘴表面。一部分烟气615积聚在喷嘴板102上。

根据本发明的具体实施方式所述，因为可保持喷嘴板湿润来避免固体沉积物的积聚，聚集的墨水可间歇地由擦拭动作来擦除，例如通过吸收性海绵或类似物。重复的摩擦会使喷嘴板的抗湿涂层退化。根据本发明所述，当避免在喷嘴板上的墨水变干，在喷嘴板的有效机械擦拭之间的时间可以逐渐增加，相对于传统系统，仅依赖于擦拭，而没有蒸汽控制。

图8显示了根据本发明的一个具体实施方式所述的在打印头喷嘴表面形成的微小液滴。应用到喷嘴板102的抗湿涂层避免大的液滴粘附到喷嘴板表面。然而，从热的基质打印图像660逸出的热烟气615在喷嘴板表面102上形成微小液滴670。

图9显示了根据本发明的一个具体实施方式所述的大液滴可扰乱通过喷嘴的墨水喷射。在图8中所示的微小液滴670可在喷嘴板表面102上聚结为较少的更大的液滴680，并可转移喷墨，甚至以极高的烟气压力阻塞喷嘴板的喷嘴。 

图10显示了根据本发明的一个具体实施方式所述的漂浮在微小液滴之上的墨水滴。实验表明，当喷嘴板是湿的，具有微小液滴670，打印液体会以大液滴690方式接触喷嘴板，不会在喷嘴上留下固体沉积的痕迹。这可被解释为：可通过清除散布在喷嘴板上的液体层来避免在墨水中的固体物质与喷嘴板表面的亲密接触，这样在固体颗粒（或者不溶材料）与喷嘴板之间形成缓冲。如果墨水不真的接触喷嘴板，而是停留在清除液体的微小液滴上，可避免墨水中的固体物质与喷嘴板表面的亲密接触。前一句可解释这样的事实：即使墨水落下并粘附在喷嘴板上，一旦它们被去除的话，不会留下固体沉积物。根据一个替代性的假设，墨水滴690粘附在喷嘴板上，不会污染该喷嘴板，因为在墨水最终落在喷嘴板上之后，清洁液体的喷射气体或气流的连续供应可避免固体粘附在喷嘴板上。被积聚在喷嘴板102上的烟气的被排出比率是取决于辅助抽吸系统的效率，并可由本领域技术人员所控制。根据本发明所述的具体实施方式，在喷嘴板上的小量烟气可避免沉积，并避免打印液滴如上所述地积聚。

图11显示了根据本发明的具体实施方式所述的作为烟气来源的蒸发池。烟气615可被产生，例如，通过在打印头下面的挥发液体665的暖池，同时该打印头离开打印区700。这个选择是与特定情形相关的，此时打印是在冷（不加热）基质上进行，以致该打印过程不会内在第产生足够的烟气来保持在喷嘴板上的想要的湿润水平。

在每个打印通道（例如，每张打印页）之间可需要使喷嘴板湿润。然而，这会导致在清洗之前或清洗之后，或者在任何其他维护操作之前或之后，仅足以湿润喷嘴板一次。在这样的例子中，根据需要较少频率地进行湿润操作。另一个实施例是在喷嘴板上的打印通道之间（例如，在2D打印的不同页之间，或在3D打印的不同层之间，或在太阳能电池的薄片上的不同打印金属线之间）喷洒或引导液体蒸汽。

假设所述打印头包括一组喷嘴，有两种方法来控制烟气的量：在烟气到达喷嘴区之前，通过辅助的真空开口排出部分的烟气；而第二个方法涉及这样的例子，其中打印头是被屏蔽的，由防护罩与基质的热和烟气隔离，该罩包括狭缝，墨水通过该狭缝被分配到基质上。在这样的例子中，大多数烟气进入狭缝，并冷凝在喷嘴板的中央区域，正如穿过该狭缝看到的那样，而仅有少量的烟气冷凝在靠近狭缝边缘的地方。这样，打印头是定位在罩的后面，以致喷嘴是接近于狭缝的一个边缘。

图12显示了根据本发明的一个具体实施方式所述的定位为接近于狭缝的边缘的喷嘴。通常具有20 um直径的喷墨喷嘴715被显示为接近于狭缝的边缘。

图13显示了根据本发明的一个具体实施方式所述的喷嘴板狭缝的仰视图。罩720具有一个开口，以狭缝730为形式，该图显示喷嘴板102在狭缝下面。显示了一组喷嘴750，狭缝730是相对于喷嘴750偏离中心的，以致从喷嘴到狭缝的一个边缘的距离是少于从喷嘴到该狭缝的相对边缘的距离的20%。冷凝的液体液滴760大多数凝聚在狭缝730的中央，仅有小部分和更小直径的液滴到达狭缝边缘，该组喷嘴750是位于此处。

图14显示了根据本发明的饿一个具体实施方式所述的带有整合的自清洗和去除烟气的机构的打印头装置。设置了辅助抽吸系统640以保持在喷嘴板102附近的预定的湿润水平。辅助抽吸系统640去除了大部分的烟气695，而小部分烟气615到达喷嘴板102。毛细间隙110吸收大滴的清洗打印液体510，它可通过真空管系统（未示出）来清除。该抽吸系统提供了对于毛细间隙110的压力梯度，因而从该毛细间隙110去除了清洗打印液体510。该清洗打印液体510可被再循环到打印头内部的打印液体容器。 

清洗的频率取决于特定应用中所采用的打印头。在一个实施例中，清洗是周期性启动的，作为一个连续打印过程中的一个步骤。在另一个实施例中，清洗是根据预定的时间表来启动。在另一个实施例中，清洗是基于系统需要来启动的。系统需求的一个非限制性例子是采用检查照相机来追踪打印质量。如果打印质量不能满足给出的参数，将会启动清洗。

本发明的一个具体实施方式便于有效的打印顺序和清洗维护循环，利用了不会滴液的清洗，以及无需在打印罩下面的系统元件的清洗。在清洗维护循环的一个实施例中，在打印头连续打印的停止打印期间，保持在打印表面的合适位置。启动清洗需要0.2至 0.5秒。在清洗之后，延迟约5秒，以提供足够时间供所有清洗液体从一部分喷嘴板流出，对准狭缝进入在喷嘴板与罩之间的间隙。1至3秒的真空系统的操作提供了压力以从间隙抽吸清洗液体。当抽吸完成时，可恢复打印。也可在抽吸过程中恢复打印，如上所述，在此例中，抽吸压力应当被证实为一个合适的水平以允许精确的打印和精确的喷射方向。打印恢复，无需打印头花时间从打印区移动到维护区。

在一个可选的实施例中，如果清洗是不足以清洁打印喷嘴并保持打印质量的话，可在喷嘴附件施加降压，从一个源头而不是打印头施加降压。与从打印头内部施加正压力到喷嘴相比，施加压力梯度可更有效地打开被阻塞的喷嘴。参见图2所描述的系统，它能提供所需的约-0.4 至 -0.8的降压，以便于该方法清洁打印喷嘴。

根据本发明的具体实施方式，打印系统可被用于大量的连续打印，例如在太阳能电池生产线上在传送系统之上的太阳能电池的金属接触线的打印例子。在普通操作中，传送系统连续运转，需要打印系统也连续运转，或者以最小的维护时间来运转。通常，传送系统不能够停下来允许对打印系统有时间维护。因为在打印系统中的打印头需要清洗，传统的解决方案是提供冗余秒打印头来替换主动第一打印头，使得打印能连续进行而无需停止传送系统，它采用分离的清洗区域和将打印头转移到清洗区的机构。

采用本发明的具体实施方式，依赖于应用的特殊性，主动第一打印头能在连续太阳能电池或电池组的内在的小的延迟时间内进行清洗，而无需使打印头移转到维护区，因为不会减慢连续打印。冗余第二打印头可被激活来确保连续打印，而精确的主动第一打印头可采用本发明的具体实施方式而被快速清洗，便于第一打印头快速准备以代替第二打印头，维持所需打印质量的连续打印。

根据本发明的具体实施方式所述，本打印系统通常包括一个控制系统（未示出），该控制系统包括至少一个控制器，由合适的硬件和/或软件构造而成，以协调操作打印头、多个抽吸系统、蒸汽控制装置和/或冷却系统，以执行这里所述的多种功能。

具有优势的是，本发明所述的打印头装置可被用于打印太阳能电池的栅格状接触线，在热太阳能电池多晶基层上通常为50 um线宽和20 um线高。

以上所描述的打印头装置的另一个优势是可连续进行大量的打印，其中对于打印头装置的清洗是在打印过程中进行，在打印区进行，而无需将打印头转移到维护区。

以上所描述的打印头装置的另一个优势是可在该打印头装置的一个通道内在基质上完成金属接触线的打印，其中打印液体足够快速地排出，以致下一次打印头喷射打印液体到打印银粒的干线，以致在层上垂直地建立打印线，并在热表面最小地平行喷出。

而且，本发明所述的打印头装置可被用于其他类型的喷墨打印机的打印应用，例如在纸张上的喷墨打印。任意其他应用中，所述打印头需要足够的清洗，这些都落入本发明的保护范围之内。

总的来说，本发明所述的打印头装置改善了现有技术中的太阳能电池的栅格状接触线的打印，在喷墨打印头中引入自清洗、防沉积和去除烟气的装置。该打印头装置能实现快速和高质量的批量喷墨打印。

需要重视的是，本发明的特定特征，为简洁起见，在各个具体实施例中分别进行了描述，但这些特征也可合并在一个单独的实施例中被提供。相反，本发明的多种特征，为简洁起见，在单个实施例中进行了描述，它们也可分别或在任意的子组合中被提供。

除非另有定义，这里所采用所有技术和科技术语具有本发明所属领域技术人员所熟知的普通含义。虽然方法相似或等同于这里所描述的本发明所采用的实践和测试，合适的方法也被描述在这里。

这里所提及的所有出版物、专利申请、专利和其他参考文献都以其整体被引入作为参考。如果有冲突，本专利说明书，包括定义，将占主流。此外，所有材料、方法和例子都仅是示例性的，不应视为对本发明的限制。

需要明确的是，本发明所属领域的技术人员不应受限于上面所描述和描绘的特定实施例。除了在所附的权利要求所定义的本发明的范围之外，还包括上面所述的各种特征的组合和子组合，以及它们的变化和修饰，这些都可由本领域技术人员根据所阅读的上述说明书来实现。

Claims (30)

1.一种带有整合的清洗机构的打印头装置，包括：

（a）液体分配头，包括一个或多个液体分配喷嘴，这些喷嘴被包含在喷嘴板内，所述液体分配头是由至少第一压力和第二压力来驱动的；以及

（b）防护罩，包括在所述一个或多个喷嘴前面的开口，其中所述开口是被配置为：

（i）当打印液体是由所述第一压力驱动下从所述分配头中被分配时，所述打印液体是以脉冲方式通过在所述防护罩内的所述开口而被分配；以及 

（ii）当清洗打印液体是由所述第二压力驱动下从所述分配头中被分配时，所述打印液体是被抽吸到在所述防护罩与所述喷嘴板之间形成的毛细间隙，因而从所述喷嘴附近去除所述清洗打印液体。

2.一种打印系统，包括一个或多个根据权利要求1所述的带有整合的清洗机构的打印头装置。

3.根据权利要求1所述的打印头装置，其特征在于：包括多个打印头，其中所述防护罩包括在每个所述打印头前面的开口。

4.根据权利要求1所述的打印头装置，其特征在于：所述防护罩开口包括狭缝。

5.根据权利要求4所述的打印头装置，其特征在于：所述一个或多个喷嘴是被配置为接近于在每个所述打印头内的所述狭缝的边缘，以致所述清洗打印液体是通过所述狭缝的边缘被抽吸到所述毛细间隙。

6.根据权利要求4所述的打印头装置，其特征在于：所述狭缝是相对于所述喷嘴而偏离中心的，以致从所述喷嘴到所述狭缝的一个边缘的距离是少于从所述喷嘴到所述狭缝的相对的另一个边缘的距离的20%。

7.根据权利要求1所述的打印头装置，其特征在于：还包括以流体方式相互连接所述毛细间隙的抽吸系统，所述抽吸系统对所述毛细间隙提供了压力梯度，因而从所述毛细间隙去除清洗打印液体。

8.根据权利要求1所述的打印头装置，其特征在于：还包括以流体方式相互连接所述毛细间隙的抽吸系统，所述抽吸系统可移除地装配在所述开口的下面，所述抽吸系统对所述开口提供了压力梯度，因而从所述毛细间隙经过所述开口去除清洗打印液体。

9.根据权利要求1所述的打印头装置，其特征在于：所述防护罩还包括打印头机壳。

10.根据权利要求9所述的打印头装置，其特征在于：还包括冷却系统，该冷却系统冷却所述打印头机壳。

11.根据权利要求8或9所述的打印头装置，其特征在于：还包括打印液体存储器和再循环系统，所述再循环系统将已在所述毛细间隙收集的所述清洗打印液体回收到所述打印头装置的打印液体存储器。

12.根据权利要求1所述的打印头装置，其特征在于：当所述打印头是位于打印区内时，清洗打印液体被分配。

13.根据权利要求1所述的打印头装置，其特征在于：所述打印头外壳还包括辅助抽吸系统，该系统设置为排出在加热的打印底层上从已分配的打印液体中逸出的至少部分的烟气，或者当所述打印头位于打印区时，排出从在所述打印头下面的挥发液体的热池中逸出的至少部分的烟气，以致保持接近于所述喷嘴板的预定水平的湿气。

14.一种用于打印的方法，包括以下步骤：

（a）提供一种带有整合的清洗机构的打印头装置，每个打印头装置包括：

（i）打印头，包括一个或多个喷嘴；以及

（ii）防护罩，包括与所述多个喷嘴对齐的开口；其中在所述打印头与所述防护盖之间产生毛细间隙；

（b）通过以第一压力致动所述打印头来打印，以致打印液体是以脉冲方式从所述打印头通所述开口而被分配；以及

（c）通过以第二压力迫使打印液体流经所述一个或多个喷嘴来清洗，以致所述分配液体被抽吸到所述毛细间隙。

15.一种采用一个或多个根据权利要求14所述的带有整合的清洗机构的打印头装置的用于打印的方法。

16.根据权利要求14所述的方法，其特征在于：包括多个打印头，其中所述防护罩包括在每个所述打印头前面的开口。

17.根据权利要求14所述的方法，其特征在于：所述防护罩开口包括狭缝。

18.根据权利要求14所述的方法，其特征在于，还包括以下步骤：将所述一个或多个喷嘴配置为接近于在所述打印头内的所述狭缝的边缘，以致所述清洗打印液体是通过所述狭缝的边缘而被抽吸到所述毛细间隙。

19.根据权利要求14所述的方法，其特征在于，还包括以下步骤：将所述狭缝配置为相对于所述喷嘴而偏离中心，以致从所述喷嘴到所述狭缝的一个边缘的距离是少于从所述喷嘴到所述狭缝的相对的另一个边缘的距离的20%。

20.根据权利要求14所述的方法，其特征在于，还包括以下步骤：采用流体连接于所述毛细间隙的真空抽吸系统从所述毛细间隙去除打印液体，所述真空抽吸系统提供了相对于毛细间隙的压力梯度，因而从所述毛细间隙去除所述打印液体。

21.根据权利要求14所述的方法，其特征在于，还包括以下步骤：采用以以流体方式相互连接所述毛细间隙的抽吸系统从所述毛细间隙去除所述打印液体，可移动地装配在所述开口的下面，所述抽吸系统对所述开口提供了压力梯度，因而从所述毛细间隙经过所述开口去除所述清洗打印液体。

22.根据权利要求20或21所述的方法，其特征在于，还包括以下步骤：将已经被抽吸到所述毛细间隙的所述打印液体再循环到打印头装置的打印液体存储器。

23.一种通过喷墨打印头来用于打印的方法，包括将喷射喷嘴包含在喷嘴板内，其中，所述喷嘴板在打印期间被保持湿润，以致避免在所述喷嘴板上的固体沉积的聚集。

24.根据权利要求23所述的方法，其特征在于：所述保持喷嘴板湿度的步骤是由在加热底层上积聚的喷射的打印液体中逸出的烟气来完成的。

25.根据权利要求23所述的方法，其特征在于：所述保持喷嘴板湿度的步骤是当所述打印头停留在所述打印区时，由在打印头下面的挥发液体的热池中逸出的烟气来完成的。

26.根据权利要求24或25所述的方法，其特征在于，还包括以下步骤：通过辅助抽吸系统来去除部分烟气，以保持接近于所述喷嘴板的预定的湿度水平。

27.根据权利要求23所述的方法，其特征在于，还包括以下步骤：间歇地擦拭所述喷嘴板，以控制在所述喷嘴板上的湿液滴的尺寸。

28.根据权利要求23所述的方法，其特征在于，还包括以下步骤：防护所述喷墨打印头的装置，部分地避免打印基质的热和烟气，并采用防护罩，所述防护罩包括一个开口，以保持接近于所述喷嘴板的预定水平的湿气。

29.根据权利要求28所述的方法，其特征在于：在所述喷射喷嘴附近散布的烟气量是通过将所述喷嘴经过所述防护罩而安装为接近于所述开口的边缘来进行控制的。

30.根据权利要求28所述的方法，其特征在于：所述喷墨打印头的清洗顺序将在所述喷嘴板上散布的液体液滴清洗干净。

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