CN111645425A - 喷墨打印装置及其气泡排出方法 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种喷墨打印装置及其气泡排出方法，所述喷墨打印装置包括：储液罐；连接管，所述连接管的第一端与所述储液罐连通；喷头，所述喷头包括喷嘴区域和非喷嘴区域，所述非喷嘴区域通过所述连接管的第二端与所述储液罐连通；至少一排气单元，所述排气单元包括管路和调节阀，所述管路的第一端连通所述非喷嘴区域；控制单元，所述控制单元连接所述调节阀，所述控制单元用于控制所述调节阀的开启和关闭。本发明提供的喷墨打印装置及其气泡排出方法用于避免由于气泡的长期积累造成喷头堵塞的问题。
Description
技术领域
本发明涉及喷墨打印技术领域，尤其涉及一种喷墨打印装置及其气泡排出方法。
背景技术
喷墨打印(Inkjet Printing)技术用于各种薄膜器件的制备，包括滤光片、取向层、有机薄膜晶体管基板等的制备。
喷墨打印装置中很关键的一个部位是喷头，用于打印的墨水(墨水指的是在显示面板技术领域中应用到的各种液体材料)从喷头的喷嘴中喷出以沉积到基板上制备得到各种薄膜器件。但是，因为墨水中的微量气泡导致喷头内会出现气泡堆积。在表面张力的作用下，气泡堆积情况更为明显，并且，因为气泡在非喷嘴区域而很难被排除，气泡的长期积累容易造成喷头堵塞的问题。
故，有必要提出一种新的技术方案，以解决上述技术问题。
发明内容
本发明实施例提供一种喷墨打印装置及其气泡排出方法，用于避免由于气泡的长期积累造成喷头堵塞的问题。
本发明实施例提供一种喷墨打印装置，所述喷墨打印装置包括：
储液罐；
连接管，所述连接管的第一端与所述储液罐连通；
喷头，所述喷头包括喷嘴区域和非喷嘴区域，所述非喷嘴区域通过所述连接管的第二端与所述储液罐连通；
至少一排气单元，所述排气单元包括管路和调节阀，所述管路的第一端连通所述非喷嘴区域；
控制单元，所述控制单元连接所述调节阀，所述控制单元用于控制所述调节阀的开启和关闭。
在本发明提供的喷墨打印装置中，所述喷墨打印装置还包括压力传感器，所述压力传感器设置在所述管路上，所述压力传感器用于感应所述喷头的第一压力值并将所述第一压力值反馈至所述控制单元。
在本发明提供的喷墨打印装置中，所述连接管包括第一连接管和第二连接管，其中，所述第一连接管的第一端和所述第二连接管的第一端分别与所述储液罐连通，所述第一连接管的第二端和所述第二连接管的第二端分别与所述非喷嘴区域连通。
在本发明提供的喷墨打印装置中，所述喷墨打印装置还包括循环泵，所述循环泵设置于所述第一连接管或所述第二连接管上，所述循环泵用于循环所述储液罐和所述喷头中的所述墨水。
在本发明提供的喷墨打印装置中，所述循环泵包括一过滤器，所述过滤器用于过滤所述墨水中的杂质。
在本发明提供的喷墨打印装置中，所述储液罐包括储液主体部、入口和出口，所述入口和出口均设置有控制阀门，所述控制阀门与所述控制单元连接，所述控制阀门用于控制所述入口和所述出口的打开和关闭。
在本发明提供的喷墨打印装置中，所述喷墨打印装置还包括：
压力控制单元，所述压力控制单元连接所述储液罐，所述压力控制单元用于调节所述储液罐的压力；
感应传感器，所述感应传感器设置在所述储液罐内，并与所述控制单元相连，所述感应传感器用于获取所述储液罐的第二压力值并将所述第二压力值反馈至所述控制单元，当所述第二压力值大于或小于所述预设压力值时，所述控制单元控制所述压力控制单元调整所述储液罐内的压力。
在本发明提供的喷墨打印装置中，所述调节阀为电磁阀门或气控阀门。
在本发明提供的喷墨打印装置中，所述喷嘴区域包括多个喷嘴，所述喷嘴的数量介于100至4800之间。
本发明还提供一种喷墨打印装置的气泡排出方法，所述喷墨打印装置包括储液罐、连接管、喷头、至少一排气单元及控制单元，所述连接管的第一端与所述储液罐连通，所述喷头包括喷嘴区域和非喷嘴区域，所述非喷嘴区域通过所述连接管的第二端与所述储液罐连通，所述排气单元包括管路和调节阀，所述管路的第一端连通所述喷头的非喷嘴区域，所述控制单元连接所述调节阀，所述控制单元用于控制所述调节阀的开启和关闭；所述喷墨打印装置的气泡排出方法包括以下步骤：
步骤A：打开所述调节阀，使得所述喷头内的气泡从所述排气单元内排出；
步骤B：关闭所述调节阀。
本发明实施例提供一种喷墨打印装置及其气泡排出方法，在本发明实施例提供的喷墨打印装置中，通过在喷头的非喷嘴区域设置排气单元，并且通过控制单元控制排气单元，可实现可控条件下将喷头内的气泡排出，从而避免由于气泡的长期积累造成喷头堵塞的问题。
并且，调节阀与控制单元相连，此时调节阀为开度可控，可以根据气泡的量设置排气时间。并且，调节阀与控制单元相连，此时调节阀为开度可控，可以根据气泡的量设置排气时间。另外，根据喷头的孔径特点，通过控制单元建立不同的排气条件。
为让本发明的上述内容能更明显易懂，下文特举优选实施例，并配合所附图式，作详细说明如下。
附图说明
图1和图2为本发明实施例提供的喷墨打印装置的示意图；
图3为本发明实施例提供的喷墨打印装置的气泡排出方法的步骤流程图。
具体实施方式
为了使本发明的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合附图对本发明作进一步地详细描述，请参照附图中的图式，其中相同的组件符号代表相同的组件，以下的说明是基于所示的本发明具体实施例，其不应被视为限制本发明未在此详述的其他具体实施例。本说明书所使用的词语“实施例”意指实例、示例或例证。
在本申请的描述中，需要理解的是，术语“中心”、“纵向”、“横向”、“长度”、“宽度”、“厚度”、“上”、“下”、“前”、“后”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“顶”、“底”、“内”、“外”、“顺时针”、“逆时针”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申请和简化描述，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申请的限制。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所述特征。在本申请的描述中，“多个”的含义是两个或两个以上，除非另有明确具体的限定。
在本申请的描述中，需要说明的是，除非另有明确的规定和限定，术语“安装”、“相连”、“连接”应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或一体地连接；可以是机械连接，也可以是电连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通。对于本领域的普通技术人员而言，可以具体情况理解上述术语在本申请中的具体含义。
请参考图1，本发明实施例提供一种喷墨打印装置，喷墨打印装置100包括储液罐10、连接管、喷头30、至少一排气单元40及控制单元50。其中，连接管的第一端与储液罐10连通。喷头30包括喷嘴区域30a和非喷嘴区域30b。非喷嘴区域30b通过连接管的第二端与储液罐10连通。排气单元40包括管路401和调节阀402。管路401的第一端连通非喷嘴区域30b。控制单元50连接调节阀402，控制单元50用于控制调节阀402的开启和关闭。其中，喷嘴区域30a包括多个喷嘴301，喷嘴301的尺寸介于15微米至2000微米之间。管路401的内径尺寸的大小为喷嘴301尺寸的20倍至2000倍之间。
调节阀402为电磁阀门或气控阀门，调节阀402的材质为环氧树脂类、聚四氟乙烯、含氟橡胶类或全氟三嗪橡胶等耐腐蚀材质。调节阀402与控制单元50相连，通过在控制单元50上设置调节阀402为开度可控，可以根据气泡的量设置排气时间。另外，根据喷头的孔径特点，控制单元50可以建立不同的排气条件。其中，控制单元50包括但不限于计算机。
在本发明实施例提供的喷墨打印装置中，储液罐10包括储液主体部101、入口102和出口103，入口102和出口103均设置有控制阀门90，控制阀门90与控制单元50连接，控制阀门90用于控制入口102和出口103的打开和关闭。控制阀门90与控制单元50连接，可实时控制阀门90的开度值以及控制和获取控制阀门90的状态，实现简单、快捷的操控方式。控制阀门90为电磁阀门或气控阀门，控制阀门90的材质为环氧树脂类、聚四氟乙烯、含氟橡胶类或全氟三嗪橡胶等耐腐蚀材质。
进一步的，请继续参考图1，喷墨打印装置还包括压力传感器110，压力传感器110设置在排气单元40的管路401上，压力传感器110用于感应所述喷头30的第一压力值并将所述第一压力值反馈至所述控制单元50。控制单元50可以根据电压值控制压力控制单元70实时调整喷墨打印装置的气压，从而将喷墨打印装置内的气泡从排气单元40的管路401中排出。优选的，如图1所示，本发明实施例中排气单元40的数量为两个，两个排气单元40分别位于喷头30的非喷墨区域30b的两侧，以排除分散于非喷墨区域30b两侧的气泡，从而避免由于气泡的长期积累造成喷头堵塞的问题。当两个排气单元40分别位于喷头30的非喷墨区域30b的两侧时，压力传感器110与排气单元40一一对应，即，压力传感器110位于两侧的排气单元40的管路401上，用于获取喷头30对应位置的压力值。
请继续参考图1，喷墨打印装置100还包括压力控制单元70和感应传感器80。其中，压力控制单元70连接储液罐10，压力控制单元70用于调节储液罐10的压力。感应传感器80设置在储液罐10内，并与控制单元50相连。感应传感器80用于获取储液罐10的第二压力值并将第二压力值反馈至控制单元50。当第二压力值大于或小于预设压力值时，控制单元50控制压力控制单元70调整储液罐内的压力，使得储液罐10内的压力大致等于预设压力值。
具体的，控制单元50分别连接压力传感器110和感应传感器50，当喷墨打印装置100执行气泡排出流程时，通过控制单元50打开调节阀401，开始气泡排出流程。此时，压力传感器110实时感应喷头30的第一压力值P1，并将第一压力值P1反馈至控制单元50，控制单元50控制压力控制单元70调整喷墨打印装置100的压力，当调整后的压力值等于喷墨打印装置100的预设压力值Px时，感应传感器80将信号反馈至控制单元50，压力控制单元停止调整压力，使得喷墨打印装置100中的墨水稳定在喷墨系统内。即喷墨打印装置100的压力值与工作条件下的气压相等，实现不漏液。喷墨打印装置100利用循环压力反馈调节的方式来调节压差，从而防止喷嘴漏液。其中，预设压力值Px的范围介于0mbar(毫巴)至70mbar(毫巴)之间，优选的，喷墨打印装置100的压力范围介于20mbar(毫巴)至50mbar(毫巴)之间。
请参考图2，图2为图1的局部放大图，连接管包括第一连接管201和第二连接管202，第一连接管201的第一端201a和第二连接管202的第一端202a分别与储液罐10连通，第一连接管201的第二端201b和所述第二连接管202的第二端202b分别与非喷嘴区域30b连通。进一步的，喷墨打印装置100还包括循环泵60，循环泵60设置于第一连接管201或第二连接管202上，循环泵60用于循环储液罐10和喷头30中的墨水。其中，循环泵60包括一过滤器(图中未示出)，过滤器用于过滤墨水中的杂质。在开启循环泵60时，墨水在储液罐10和喷头30之间进行循环，一方面，循环泵60开启使得墨水混合更均匀；另一方面，由于循环泵带有过滤器，可以过滤墨水中的颗粒，防止颗粒堵塞喷嘴区域30a。其中，过滤器的材料为高分子材料，例如，过滤器的材料为聚丙烯(Polypropylene，PP)、环氧树脂或含氟树脂中的至少一种。可选的，在本发明提供的喷墨打印装置100中，过滤器也可以设置在第一连接管201和/或第二连接管202内。
本发明实施例还提供一种喷墨打印装置的气泡排出方法，其中，如图1所示，喷墨打印装置100包括储液罐10、连接管、喷头30、至少一排气单元40及控制单元50。其中，连接管的第一端与储液罐10连通。喷头30包括喷嘴区域30a和非喷嘴区域30b。非喷嘴区域30b通过连接管的第二端与储液罐10连通。排气单元40包括管路401和调节阀402。管路401的第一端连通非喷嘴区域30b。控制单元50连接调节阀402，控制单元50用于控制调节阀402的开启和关闭。其中，请参考图2，连接管包括第一连接管201和第二连接管202，第一连接管201的第一端201a和第二连接管202的第一端202a分别与储液罐10连通，第一连接管201的第二端201b和所述第二连接管202的第二端202b分别与非喷嘴区域30b连通。请参考图3，喷墨打印装置100的气泡排出方法的步骤如下：
步骤S1：打开所述调节阀，使得所述喷头内的气泡从所述排气单元内排出；
步骤S2：关闭所述调节阀。
具体的，在步骤S1中，通过控制单元50打开调节阀402，使得喷头30内的气泡从排气单元40的管路401内排出。排气时间介于0秒至600秒之间。需要说明的是，本发明实施例中排气单元40的数量为两个，排气单元40分别位于喷头30的非喷墨区域30b的两侧，以排除分散于非喷墨区域30b两侧的气泡，从而避免由于气泡的长期积累造成喷头堵塞的问题。
本发明实施例中的喷墨打印装置100还包括循环泵60，循环泵60设置于第一连接管201或第二连接管202上，循环泵60用于循环储液罐10和喷头30中的墨水。其中，循环泵60包括一过滤器(图中未示出)，过滤器用于过滤墨水中的杂质。在开启循环泵60时，墨水在储液罐10和喷头30之间进行循环，一方面，循环泵60开启使得墨水混合更均匀；另一方面，由于循环泵带有过滤器，可以过滤墨水中的颗粒，防止颗粒堵塞喷嘴区域30a。其中，过滤器的材料为高分子材料，例如，过滤器的材料为聚丙烯(Polypropylene，PP)、环氧树脂或含氟树脂中的至少一种。
在步骤S1之前，还包括：首先，打开循环泵60，使得墨水在储液罐10和喷头30之间循环，随后关闭循环泵60。
喷墨打印装置还包括压力传感器110，压力传感器110设置在排气单元40的管路401上，压力传感器110用于感应所述喷头30的第一压力值并将所述第一压力值反馈至所述控制单元50。控制单元50可以根据电压值控制压力控制单元70实时调整喷墨打印装置的气压，从而将喷墨打印装置内的气泡从排气单元40的管路401中排出。优选的，如图1所示，本发明实施例中排气单元40的数量为两个，两个排气单元40分别位于喷头30的非喷墨区域30b的两侧，以排除分散于非喷墨区域30b两侧的气泡，从而避免由于气泡的长期积累造成喷头堵塞的问题。当两个排气单元40分别位于喷头30的非喷墨区域30b的两侧时，压力传感器110与排气单元40一一对应，即，压力传感器110位于两侧的排气单元40的管路401上，用于获取喷头30对应位置的压力值。
请继续参考图1，喷墨打印装置100还包括压力控制单元70和感应传感器80。其中，压力控制单元70连接储液罐10，压力控制单元70用于调节储液罐10的压力。感应传感器80设置在储液罐10内，并与控制单元50相连。感应传感器80用于获取储液罐10的第二压力值并将第二压力值反馈至控制单元50。当第二压力值大于或小于预设压力值时，控制单元50控制压力控制单元70调整储液罐内的压力，使得储液罐10内的压力大致等于预设压力值。
具体的，控制单元50分别连接压力传感器110和感应传感器50，当喷墨打印装置100执行气泡排出流程时，通过控制单元50打开调节阀401，开始气泡排流程。此时，压力传感器110实时感应喷头30的第一压力值P1，并将第一压力值P1反馈至控制单元50，控制单元50控制压力控制单元70调整喷墨打印装置100的压力，当调整后的压力值等于喷墨打印装置100的预设压力值Px时，感应传感器80将信号反馈至控制单元50，压力控制单元停止调整压力，使得喷墨打印装置100中的墨水稳定在喷墨系统内。即喷墨打印装置100的压力值与工作条件下的气压相等，实现不漏液。喷墨打印装置100利用循环压力反馈调节的方式来调节压差，从而防止喷嘴漏液。其中，预设压力值Px的范围介于0mbar(毫巴)至70mbar(毫巴)之间，优选的，喷墨打印装置100的压力范围介于20mbar(毫巴)至50mbar(毫巴)之间。
储液罐10包括储液主体部101、入口102和出口103，所述入口102和出口103均设置有控制阀门90，控制阀门90与控制单元50连接，控制阀门90用于控制入口102和出口103的打开和关闭。
因此，在进行墨水循环的步骤之前，即打开循环泵60之前，储液罐10的入口102和出口103上的控制阀门90处于关闭状态。
在执行步骤S1中，通过控制压力控制单元70的气压大小，控制排气流量，并且将信号输入控制单元50。
在步骤S2中，通过控制单元50关闭调节阀401，完成气泡排出过程。
在步骤S2之后，还包括打开循环泵60，使得墨水在储液罐10和喷头30之间循环，以此使得储液罐10和喷头30内的压力值大致相同。随后，调整压力控制单元70，将喷墨打印装置100的压力调节至所需压力范围。喷墨打印装置100的压力范围介于0mbar(毫巴)至70mbar(毫巴)之间，优选的，喷墨打印装置100的压力范围介于20mbar(毫巴)至50mbar(毫巴)之间。
需要说明的是，本发明的喷墨打印装置用于显示技术领域中各种薄膜器件的制备，包括滤光片、取向层、有机薄膜晶体管基板等的制备。本发明的墨水指的是在薄膜器件的制造中应用到的各种液体材料。
本发明实施例提供一种喷墨打印装置及其气泡排出方法，在本发明实施例提供的喷墨打印装置中，通过在喷头的非喷嘴区域设置排气单元，并且通过控制单元控制排气单元，可实现可控条件下将喷头内的气泡排出，从而避免由于气泡的长期积累造成喷头堵塞的问题。
并且，调节阀与控制单元相连，此时调节阀为开度可控，可以根据气泡的量设置排气时间。另外，根据喷头的孔径特点，通过控制单元建立不同的排气条件。
综上所述，虽然本发明已以优选实施例揭露如上，但上述优选实施例并非用以限制本发明，本领域的普通技术人员，在不脱离本发明的精神和范围内，均可作各种更动与润饰，因此本发明的保护范围以权利要求界定的范围为准。
Claims (10)
1.一种喷墨打印装置，其特征在于，所述喷墨打印装置包括：
储液罐；
连接管，所述连接管的第一端与所述储液罐连通；
喷头，所述喷头包括喷嘴区域和非喷嘴区域，所述非喷嘴区域通过所述连接管的第二端与所述储液罐连通；
至少一排气单元，所述排气单元包括管路和调节阀，所述管路的第一端连通所述非喷嘴区域；
控制单元，所述控制单元连接所述调节阀，所述控制单元用于控制所述调节阀的开启和关闭。
2.根据权利要求1所述的喷墨打印装置，其特征在于，所述喷墨打印装置还包括压力传感器，所述压力传感器设置在所述管路上，所述压力传感器用于感应所述喷头的第一压力值并将所述第一压力值反馈至所述控制单元。
3.根据权利要求1所述的喷墨打印装置，其特征在于，所述连接管包括第一连接管和第二连接管，其中，所述第一连接管的第一端和所述第二连接管的第一端分别与所述储液罐连通，所述第一连接管的第二端和所述第二连接管的第二端分别与所述非喷嘴区域连通。
4.根据权利要求3所述的喷墨打印装置，其特征在于，所述喷墨打印装置还包括循环泵，所述循环泵设置于所述第一连接管或所述第二连接管上，所述循环泵用于循环所述储液罐和所述喷头中的所述墨水。
5.根据权利要求4所述的喷墨打印装置，其特征在于，所述循环泵包括一过滤器，所述过滤器用于过滤所述墨水中的杂质。
6.根据权利要求1所述的喷墨打印装置，其特征在于，所述储液罐包括储液主体部、入口和出口，所述入口和出口均设置有控制阀门，所述控制阀门与所述控制单元连接，所述控制阀门用于控制所述入口和所述出口的打开和关闭。
7.根据权利要求1所述的喷墨打印装置，其特征在于，所述喷墨打印装置还包括：
压力控制单元，所述压力控制单元连接所述储液罐，所述压力控制单元用于调节所述储液罐的压力；
感应传感器，所述感应传感器设置在所述储液罐内，并与所述控制单元相连，所述感应传感器用于获取所述储液罐的第二压力值并将所述第二压力值反馈至所述控制单元，当所述第二压力值大于或小于所述预设压力值时，所述控制单元控制所述压力控制单元调整所述储液罐内的压力。
8.根据权利要求1所述的喷墨打印装置，其特征在于，所述调节阀为电磁阀门或气控阀门。
9.根据权利要求1所述的喷墨打印装置，其特征在于，所述喷嘴区域包括多个喷嘴，所述喷嘴的数量介于100至4800之间。
10.一种喷墨打印装置的气泡排出方法，其特征在于，所述喷墨打印装置包括储液罐、连接管、喷头、至少一排气单元及控制单元，所述连接管的第一端与所述储液罐连通，所述喷头包括喷嘴区域和非喷嘴区域，所述非喷嘴区域通过所述连接管的第二端与所述储液罐连通，所述排气单元包括管路和调节阀，所述管路的第一端连通所述喷头的非喷嘴区域，所述控制单元连接所述调节阀，所述控制单元用于控制所述调节阀的开启和关闭；所述喷墨打印装置的气泡排出方法包括以下步骤：
步骤A：打开所述调节阀，使得所述喷头内的气泡从所述排气单元内排出；
步骤B：关闭所述调节阀。
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