CN111376589B - 喷墨打印设备及其清洁方法 - Google Patents
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Abstract
一种喷墨打印设备，其包括：正负压发生器；墨水储液容器、溶剂储液容器以及打印头，所述打印头表面上开设有分别与所述墨水储液容器的出液端和所述溶剂储液容器的出液端管道连接的至少一个墨水喷孔和至少一个溶剂喷孔，所述溶剂喷孔布置于所述墨水喷孔的边缘。本发明实施例第利用溶剂喷孔喷出的溶剂先将打印头表面进行润湿，容易将打印头表面附着的墨水析出物溶解，有利于在擦拭时带走，使得打印头有效清洁，提高打印效率和质量。
Description
技术领域
本发明属于打印机技术领域，更具体地说，是涉及一种喷墨打印设备及其清洁方法。
背景技术
喷墨打印系统通常包括带有一个或者多个喷孔的打印头，墨水从喷孔中以墨滴的形式喷出，最终沉积在承印物的相应位置，形成预先设计的图案。在墨滴的形成过程中，墨水容易在打印头表面处发生浸润、流淌或溢出，而对于溶剂沸点较低的墨水来说，打印头表面残留的墨水更容易变干，从而导致溶质在打印头表面处析出，进而易导致喷孔的阻塞，造成喷孔不出墨或者墨滴尺寸变化、拖尾、飞行方向偏移等问题，降低了墨水打印稳定性，大大影响打印质量。因此，为了保持良好的打印质量，必须要对打印头表面残留的墨水特别是已经干燥的墨水残留物进行清洁。
目前一般是通过使用干燥洁净的擦拭布对打印头表面进行擦拭，除去周围残留的墨水，但是这种方式对于已经干燥的残留物无法进行有效的去除，喷墨打印时打印头表面墨水残留易阻塞、影响打印效率和质量。
发明内容
本发明的提供一种喷墨打印设备及其清洁方法，以解决现有技术中存在的喷墨打印设备的使用过程中打印头表面无法有效清洁，影响打印效率和质量的问题。
本发明实施例第一方面提供了一种喷墨打印设备，其包括：
墨水储液容器；
溶剂储液容器，所述溶剂储液容器用于存储能溶解墨水残留物的溶剂；以及
打印头，所述打印头表面上开设有分别与所述墨水储液容器的出液端和所述溶剂储液容器的出液端管道连接的至少一个墨水喷孔和至少一个溶剂喷孔，所述溶剂喷孔布置于所述墨水喷孔的边缘。
本发明实施例第一方面提供了一种喷墨打印设备的清洁方法，所述喷墨打印设备包括墨水储液容器、溶剂储液容器、以及打印头，所述打印头表面上开设有分别与所述墨水储液容器的出液端和所述溶剂储液容器的出液端管道连接的至少一个墨水喷孔和至少一个溶剂喷孔，所述溶剂喷孔布置于所述墨水喷孔的边缘；
所述清洁方法包括：
关断所述墨水储液容器的出液端；
开通所述溶剂储液容器的出液端使溶剂通过溶剂喷孔挤出并悬挂在所述打印头表面以待擦拭。
上述的喷墨打印设备及其清洁方法利用溶剂喷孔喷出的溶剂先将打印头表面进行润湿，容易将打印头表面附着的墨水析出物溶解，有利于在擦拭时带走，使得打印头有效清洁，提高打印效率和质量。
附图说明
为了更清楚地说明本发明实施例中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本发明的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动性的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。
图1为本发明第一实施例提供的喷墨打印设备的结构示意图；
图2为本发明第二实施例提供的喷墨打印设备的结构示意图；
图3为本发明第三实施例提供的喷墨打印设备的结构示意图；
图4为本发明实施例提供的第一种喷孔分布的结构示意图；
图5为本发明实施例提供的第二种喷孔分布的结构示意图；
图6(A)、6(B)分别为本发明实施例提供的第三、四种喷孔分布的结构示意图；
图7为本发明第一实施例提供的喷墨打印设备的清洁方法的流程图；
图8为本发明第二实施例提供的喷墨打印设备的清洁方法的流程图。
具体实施方式
为了使本发明所要解决的技术问题、技术方案及有益效果更加清楚明白，以下结合附图及实施例，对本发明进行进一步详细说明。应当理解，此处所描述的具体实施例仅仅用以解释本发明，并不用于限定本发明。
需要说明的是，当元件被称为“固定于”或“设置于”另一个元件，它可以直接在另一个元件上或者间接在该另一个元件上。当一个元件被称为是“连接于”另一个元件，它可以是直接连接到另一个元件或间接连接至该另一个元件上。
需要理解的是，术语“长度”、“宽度”、“上”、“下”、“前”、“后”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“顶”、“底”“内”、“外”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本发明和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本发明的限制。
此外，术语“第一”、“第二”仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性或者隐含指明所指示的技术特征的数量。由此，限定有“第一”、“第二”的特征可以明示或者隐含地包括一个或者更多个该特征。在本发明的描述中，“多个”的含义是两个或两个以上，除非另有明确具体的限定。
请参阅图1，现对本发明提供的喷墨打印设备进行说明。所述喷墨打印设备包括墨水储液容器101、溶剂储液容器102及打印头110。
墨水储液容器101用于存储墨水，溶剂储液容器102用于存储能溶解墨水残留物的溶剂，打印头110表面上开设有分别与墨水储液容器101的另一端(即出液端)和溶剂储液容器102的另一端(即出液端)管道连接的至少一个用以喷射墨水以正常打印的墨水喷孔201和至少一个溶剂喷孔202，溶剂喷孔202布置于墨水喷孔201的边缘。溶剂喷孔202用于提供溶剂溶解周围干燥的墨水残留物以待擦拭。
请参阅图2，在一个可选的实施例中，所述喷墨打印设备还包括正负压发生器13，正负压发生器13用于给墨水储液容器101和溶剂储液容器102提供正、负压。墨水储液容器101的一端与正负压发生器13管道连接；溶剂储液容器102的一端与正负压发生器13管道连接。
本实施例中，利用正负压发生器13通过管道对墨水储液容器101施加正压使得墨水通过墨水喷孔201中喷出/挤出以事实打印过程，利用正负压发生器13通过管道对墨水储液容器101施加负压使得墨水停止喷出。另外，利用正负压发生器13通过管道对溶剂储液容器102施加正压使得溶剂通过溶剂喷孔202中挤出，利用正负压发生器13给溶剂储液容器102的一端加载负压，使得溶剂喷孔202挤出的溶剂悬挂在所述打印头110表面，将打印头110表面润湿以溶解周围干燥的墨水残留物，使用擦拭布手动或自动擦拭打印头110表面即可带走溶剂以及被溶解的墨水残留物，达到清洁打印头110表面的目的。
在其他实施方式中，可以使用在为管状的墨水储液容器101和溶剂储液容器102中设置连杆、活塞等机构以驱动墨水储液容器101和溶剂储液容器102中的液体。
请参阅图3，在一些实施方式中，墨水储液容器101的另一端通过第一电磁阀111与墨水喷孔201相连，溶剂储液容器102的另一端通过第二电磁阀112与溶剂喷孔202相连。
在一些实施方式中，正负压发生器13包括正压发生器131和负压发生器132，墨水储液容器101的一端与正压发生器131和负压发生器132管道连接，溶剂储液容器102的另一端与正压发生器131和负压发生器132管道连接。可以理解的是，正压发生器131和负压发生器132可以为两个相互独立的部件，也可以是两者一体可以提供同时提供正压和/或负压的正负压发生设备。正压发生器131用于驱动液体从喷孔中喷出，负压发生器132用于给管道施以一负压，抵消液体自身重力，使液体不滴落。
请参阅图3，本实施例中，墨水储液容器101的一端通过第三电磁阀114与负压发生器132相连，墨水储液容器101的一端还通过第四电磁阀113与正压发生器131相连。溶剂储液容器102的一端通过第五电磁阀116与负压发生器132相连，溶剂储液容器102的一端还通过第六电磁阀115与所述正压发生器131相连。
请参阅图3，在一些实施例中，喷墨打印设备还包括具有擦拭布141的擦拭装置14，擦拭装置14可用于自动擦拭打印头110表面。擦拭布141与打印头110表面相对设置，擦拭装置14用于使擦拭布141按预设方向与打印头110表面相对摩擦运动以擦拭打印头110表面的溶剂和墨水残留物；和/或打印头110使其表面按预设方向与擦拭布141相对摩擦运动以擦拭打印头110表面的溶剂和墨水残留物。即擦拭布141和打印头110的表面分别或同时作相对摩擦运动，使擦拭布141擦拭打印头110表面。其中，擦拭的时机可以是溶剂溶解周围干燥的墨水残留物后擦拭，而当墨水残留物的溶解过程比较快时，可以在有溶剂被挤出并附着在打印头110表面时立即擦拭，以提高工作效率。
墨水喷孔201和溶剂喷孔202为两个以上(视为多个)时，多个墨水喷孔201和多个溶剂喷孔202阵列排布，且每个墨水喷孔201的周边至少有两个相对布置的溶剂喷孔202。请参阅图4、5、6(A)及6(B)，分别示出了四种不同的墨水喷孔201和溶剂喷孔202排列方式。
请参阅图4，示出的是多个墨水喷孔201在打印头110表面按第一方向x间隔排列形成墨水喷孔列11；多个溶剂喷孔202划分成两列，分别为第一溶剂喷孔列21和第二溶剂喷孔列22，第一溶剂喷孔列21的各孔在平行于第一方向x的方向间隔排列，第二溶剂喷孔列22的各孔在平行于第一方向x的方向间隔排列，墨水喷孔列11位于第一溶剂喷孔列21和第二溶剂喷孔列22之间。第一溶剂喷孔列21中的各孔分别与各个墨水喷孔201一一对应，且中心相对齐；第二溶剂喷孔列22中的各孔与各个墨水喷孔201一一对应，且中心错位相对。在其中一个实施例中，第二溶剂喷孔列22中的各孔的中心位于相邻的两个墨水喷孔201连线的中线上，即相邻的两个墨水喷孔201相对相邻的第二溶剂喷孔列22中的溶剂喷孔202中心对称。
对于本实施例的喷孔布置方式，利用擦拭布141擦拭打印头110表面的方向可以按第一方向x或与其相反的方向擦拭。
请参阅图5，示出的是多个墨水喷孔201在打印头110表面按第一方向x间隔排列形成墨水喷孔列11；多个溶剂喷孔202划分成三列，分别为第一溶剂喷孔列21、第二溶剂喷孔列22及第三溶剂喷孔列23，第一溶剂喷孔列21的各孔在平行于第一方向x的方向间隔排列，第二溶剂喷孔列22的各孔在平行于第一方向x的方向间隔排列，墨水喷孔列11位于第一溶剂喷孔列21和第二溶剂喷孔列22之间，第三溶剂喷孔列23上的各孔在平行于第一方向x的方向间隔排列，且第三溶剂喷孔列23中各孔分别位于相邻的两个墨水喷孔201之间的间隙中间。在其中一个实施例中，第一溶剂喷孔列21中的溶剂喷孔202的中心、与对应第二溶剂喷孔列22中的溶剂喷孔202的中心及对应墨水喷孔201的中心位于与第一方向x相互垂直的第二方向y上。
对于本实施例的喷孔布置方式，利用擦拭布141擦拭打印头110表面的方向可以按第一方向x或与其相反的方向擦拭，也可以按第二方向y或与其相反的方向擦拭。
请参阅图6(A)和6(B)，示出的是两种不同的矩阵形式排布墨水喷孔201和溶剂喷孔202的方式，对于这两种喷孔布置方式，可以按任意方向擦拭。其他的喷孔布置方式不再一一赘述，其具体实施过程中可以根据实际需求不同设置。
请参阅4、图5、图6(B)和6(B)，对于上述的墨水喷孔201和溶剂喷孔202，在一些实施例中，相邻的两个墨水喷孔201等距设置，间距为0.01-0.05inch。墨水喷孔201的孔径为10-30um。溶剂喷孔202的孔径为100-500um。在一些实施例中，溶剂喷孔202与墨水喷孔201之间的距离为0.02-0.2inch。
在一些实施例中，溶剂储液容器102中所储存的溶剂为墨水储液容器101所储存墨水相同或相似类型的溶剂。
例如，当墨水储液容器101所储存墨水为PEDOT、TFB、NPB等有机材料时，溶剂储液容器102中的溶剂可以为醇类溶剂如乙醇、乙二醇、正己醇或醇醚类溶剂如乙二醇乙醚等溶剂。
作为可替代方案，当墨水储液容器101所储存墨水为量子点等材料时，溶剂储液容器102中的溶剂可以为长链烷烃类溶剂如正己烷，或芳香烃类溶剂如甲苯，或卤代芳香烃类溶剂如溴苯碘苯等有机溶剂。这样相同或相似类型的溶剂更容易将析出的墨水残留物溶解，并在后续的擦拭过程中擦除。
请参阅图1和图7，本发明实施例还提供了一种基于上述的喷墨打印设备的清洁方法，清洁方法包括：
步骤S12，关断墨水储液容器的出液端。
请参结合2和图3，具体地，可以利用正负压发生器13或活塞机构产生负压关闭墨水储液容器101的出液端，也可以利用设置在墨水储液容器101的出液端的管道阀门关闭。
步骤S14，开通溶剂储液容器的出液端使溶剂通过溶剂喷孔挤出并悬挂在所述打印头表面以待擦拭。
请参结合2和图3，具体地，可以利用正负压发生器13或活塞机构产生正压开通溶剂储液容器102的出液端，也可以利用设置在溶剂储液容器102的出液端的管道阀门开通，其后通过加载正压将溶剂通过溶剂喷孔202挤出。挤出的溶剂挂在打印头表面以溶解周围干燥的墨水残留物以待手动或自动擦拭。
在更详细的实施例中，请参阅图3，清洁方法包括，关闭第一电磁阀111、第三电磁阀114、第四电磁阀113，此时墨水储液容器101两端封闭，墨水不发挥作用。首先打开第二电磁阀112、第六电磁阀115，在正压发生器132的作用下将溶剂通过溶剂喷孔201中挤出，随后立即关闭第六电磁阀115并打开第五电磁阀116，使挤出的溶剂在负压发生器131的作用下挂在打印头表面200而不滴落。挂在打印头表面200的溶剂逐渐溶解周围干燥的墨水残留物，然后使用干燥洁净的擦拭布擦拭即可带走打印头表面200的溶剂以及被溶解的墨水残留物，达到清洁打印头表面200的目的。
请参阅图8，在另一个实施例中，清洁方法包括：
步骤S22，关断墨水储液容器的出液端。
步骤S24，开通溶剂储液容器的出液端使溶剂通过溶剂喷孔挤出并悬挂在所述打印头表面以待擦拭；
步骤S26，驱动具有擦拭布的擦拭装置使所述擦拭布按预设方向与所述打印头表面相对摩擦运动以擦拭所述打印头表面的溶剂和墨水残留物；和/或驱动所述打印头使其表面按预设方向与所述擦拭布相对摩擦运动以擦拭所述打印头表面的溶剂和墨水残留物，其中，擦拭布与打印头表面相对设置。即擦拭布141和打印头110的表面分别或同时作相对摩擦运动，使擦拭布141擦拭打印头110表面。
具体地，请参阅图3，即擦拭布141和打印头110的表面分别或同时作相对摩擦运动，使擦拭布141擦拭打印头110表面。具体擦拭方向请参照上述图4、图5、图6(A)和6(B)具体实施方式中的描述。
进一步地，本发明实施例提供的喷墨打印设备还可以用于正常打印，正常打印时包括以下步骤：
请参阅图3，关闭第二电磁阀112、第四电磁阀113、第五电磁阀116、第六电磁阀115，打开第一电磁阀111、第三电磁阀114，此时溶剂储液容器102两端封闭，溶剂不起作用，墨水储液容器101上端与负压发生器131连通，下端与墨水喷孔201连通，在操作系统的指令操作下，(调节负压发生器131的压力)墨水以墨滴的形式从墨水喷孔201中喷出以提供正常打印。
以上所述仅为本发明的较佳实施例而已，并不用以限制本发明，凡在本发明的精神和原则之内所作的任何修改、等同替换和改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。
Claims (12)
1.一种喷墨打印设备，其特征在于，包括：
墨水储液容器；
溶剂储液容器，所述溶剂储液容器用于存储能溶解墨水残留物的溶剂；以及
打印头，所述打印头表面上开设有分别与所述墨水储液容器的出液端和所述溶剂储液容器的出液端管道连接的至少一个墨水喷孔和至少一个溶剂喷孔，所述溶剂喷孔布置于所述墨水喷孔的边缘，且每个所述墨水喷孔的周边至少有两个溶剂喷孔。
2.如权利要求1所述的喷墨打印设备，其特征在于：还包括具有擦拭布的擦拭装置，所述擦拭布与所述打印头表面相对设置；
所述擦拭装置用于使所述擦拭布按预设方向与所述打印头表面相对摩擦运动以擦拭所述打印头表面的溶剂和墨水残留物；和/或所述打印头使其表面按预设方向与所述擦拭布相对摩擦运动以擦拭所述打印头表面的溶剂和墨水残留物。
3.如权利要求1所述的喷墨打印设备，其特征在于：多个墨水喷孔和多个溶剂喷孔阵列排布。
4.如权利要求1、2或3所述的喷墨打印设备，其特征在于：多个所述墨水喷孔在所述打印头表面按第一方向间隔排列形成墨水喷孔列；多个所述溶剂喷孔划分成两列，分别为第一溶剂喷孔列和第二溶剂喷孔列，所述第一溶剂喷孔列的各孔在平行于第一方向的方向间隔排列，所述第二溶剂喷孔列的各孔在平行于第一方向的方向间隔排列，所述墨水喷孔列位于所述第一溶剂喷孔列和所述第二溶剂喷孔列之间。
5.如权利要求4所述的喷墨打印设备，其特征在于：所述第一溶剂喷孔列中的各孔分别与各个所述墨水喷孔一一对应，且中心相对齐；所述第二溶剂喷孔列中的各孔与各个所述墨水喷孔一一对应，且中心错位相对。
6.如权利要求5所述的喷墨打印设备，其特征在于：所述第二溶剂喷孔列中的各孔的中心位于相邻的两个所述墨水喷孔连线的中线上。
7.如权利要求4所述的喷墨打印设备，其特征在于：多个所述溶剂喷孔还划分有第三溶剂喷孔列，所述第三溶剂喷孔列上的各孔在平行于第一方向的方向间隔排列，且所述第三溶剂喷孔列中各孔分别位于相邻的两个所述墨水喷孔之间的间隙中间。
8.如权利要求6所述的喷墨打印设备，其特征在于：所述第一溶剂喷孔列中的溶剂喷孔的中心、与对应所述第二溶剂喷孔列中的溶剂喷孔的中心及对应所述墨水喷孔的中心位于与所述第一方向相互垂直的第二方向上。
9.如权利要求1所述的喷墨打印设备，其特征在于：所述墨水喷孔的孔径小于所述溶剂喷孔的孔径。
10.如权利要求1所述的喷墨打印设备，其特征在于：还包括正负压发生器，所述正负压发生器用于给所述墨水储液容器和所述溶剂储液容器提供正、负压。
11.一种喷墨打印设备的清洁方法，其特征在于，所述喷墨打印设备包括墨水储液容器、溶剂储液容器、以及打印头，所述打印头表面上开设有分别与所述墨水储液容器的出液端和所述溶剂储液容器的出液端管道连接的至少一个墨水喷孔和至少一个溶剂喷孔，所述溶剂喷孔布置于所述墨水喷孔的边缘，且每个所述墨水喷孔的周边至少有两个溶剂喷孔；
所述清洁方法包括：
关断所述墨水储液容器的出液端；
开通所述溶剂储液容器的出液端使溶剂通过溶剂喷孔挤出并悬挂在所述打印头表面以待擦拭。
12.如权利要求11所述的清洁方法，其特征在于，还包括：
驱动具有擦拭布的擦拭装置使所述擦拭布按预设方向与所述打印头表面相对摩擦运动以擦拭所述打印头表面的溶剂和墨水残留物；和/或
驱动所述打印头使其表面按预设方向与所述擦拭布相对摩擦运动以擦拭所述打印头表面的溶剂和墨水残留物；
其中，所述擦拭布与所述打印头表面相对设置。
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