CN112339435A - 喷墨打印系统、清洗方法及清洗装置 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种喷墨打印系统、清洗方法及清洗装置，该清洗装置包括清洗头，所述清洗头一侧的表面上具有多个间隔设置的喷液孔；其中，所述喷液孔能够与待清洗的打印头的喷孔一一对应。该清洗装置能够清洗打印头的喷孔内壁上粘附力较强的堵塞物，有利于提高清洗效率；该喷墨打印系统采用了上述清洗装置，能降低打印头的喷孔被堵塞的可能，有利于提高喷墨打印的可靠性。该清洗方法能够实现喷墨打印系统的自动清洗，便于对打印头进行定期清洗维护。

Description

喷墨打印系统、清洗方法及清洗装置

技术领域

本发明涉及电子功能器件制造技术领域，特别是涉及一种喷墨打印系统及清洗装置。

背景技术

近年来喷墨打印(Inkjet Printing)技术在电子功能器件制造领域得到快速的发展，特别是在平板显示领域引起了极大的关注，例如在OLED(Organic Light-EmittingDiode)和QLED(Quantum Dot Light Emitting Diodes)制造中，喷墨打印技术具有材料利用率高、无需使用精细金属掩膜板、可大面积制备等传统真空镀膜技术所不具备的优势，因此被认为是降低成本和实现大面积打印制备的有效途径。其中，打印头是喷墨打印系统关键部件之一，打印头一般具有一个或者多个喷孔，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。

然而，目前的喷墨打印系统及清洗装置，仍有待改进。

发明内容

发明人发现，由于打印头的喷孔孔径小，导致喷孔容易被堵塞。例如，当墨水中溶质团聚形成粒子的直径大于喷孔直径时，将导致墨滴生成的不稳定，甚至导致喷孔的堵塞，这严重影响了打印效率。而传统的对打印头的清洗方式，诸如使用溶剂浸泡，多次冲洗、抽吸等方法来对堵塞的喷孔进行疏通清洗，但上述清洗方法及其清洗装置对于在喷孔内壁上粘附力较强的堵塞物清洗效果不佳。因此，如果能提出一种喷墨打印头的清洗装置，能有效清除喷墨打印头中粘附力较强的堵塞物，将在很大程度上解决上述问题。

基于此，有必要提供一种喷墨打印系统、清洗方法及清洗装置。该清洗装置能够清洗打印头的喷孔内壁上粘附力较强的堵塞物，有利于提高清洗效率。该喷墨打印系统采用了上述清洗装置，能降低打印头的喷孔被堵塞的可能，有利于提高喷墨打印的可靠性。该清洗方法能够实现喷墨打印系统的自动清洗，便于对打印头进行定期清洗维护。

其技术方案如下：

一方面，本申请提供一种清洗装置，该清洗装置包括：清洗头，所述清洗头一侧的表面上具有多个间隔设置的喷液孔；其中，所述喷液孔能够与待清洗的打印头的喷孔一一对应。

上述清洗装置使用时，当打印头的喷孔出现堵塞情况时，可以将打印头移动至清洗头上方或下方，然后高速液体从喷液孔中喷出，作用于对应的喷孔，使高压清洗液能够直接对喷孔中的堵塞物进行分散、剥离，如此能够除去附着力较强的物质，有利于提高清洗效率。

下面进一步对技术方案进行说明：

在其中一个实施例中，所述清洗头包括：与所述喷液孔连通的进液端、以及第一定位标记以及容纳腔，所述第一定位标记设置在所述清洗头具有所述喷液孔一侧的表面上；所述容纳腔设置在所述清洗头内，所述容纳腔连接所述进液端及所述喷液孔。如此利用进液端能够与正压发生器进行连接，并利用第一定位标记，使得清洗头能够与打印头定位准确，进而使清洗头的喷液孔与打印头的喷孔一一对位，便于从喷液孔喷出的清洗液直接作用于喷孔。

在其中一个实施例中，所述清洗装置还包括：超声波换能器及正压发生器，所述超声波换能器设置在所述容纳腔内，所述正压发生器的出液端与所述进液端相通。

在其中一个实施例中，所述喷液孔的直径大于或等于所述喷孔的直径。

在其中一个实施例中，所述喷液孔设有控制阀或可拆卸的封堵结构。

在其中一个实施例中，所述喷液孔的外缘设有环形凸起，所述环形凸起与所述喷孔外缘设置的环形凹槽相配合。

另一方面，本申请还提供了一种喷墨打印系统，该喷墨打印系统包括：上述的清洗装置，所述清洗装置设置于预设位置；所述打印头一侧的表面设置有喷孔以及与所述第一定位标记定位配合的第二定位标记。由此，该喷墨打印系统可以具有前面描述的清洗装置所具有的全部特征以及优点，在此不再赘述。

上述喷墨打印系统使用时，当检测到打印头的喷孔出现堵塞情况时，可以控制打印头移动至清洗头上方或下方，利用第二定位标记与第一定位标记定位配合，使得清洗头能够与打印头定位准确，进而使清洗头的喷液孔与打印头的喷孔一一对位，然后启动清洗程序，将高速液体从喷液孔中喷出，作用于对应的喷孔，使高压清洗液能够直接对喷孔中的堵塞物进行分散、剥离，如此能够除去附着力较强的物质，降低打印头的喷孔无法通过清洗装置进行清理、而造成喷孔被堵塞的可能，有利于提高喷墨打印的可靠性。

下面进一步对技术方案进行说明：

在其中一个实施例中，所述第一定位标记以及所述第二定位标记中的一个为定位孔，所述第一定位标记以及所述第二定位标记中的另一个为定位柱。

在其中一个实施例中，所述的喷墨打印系统还包括：油墨盒，所述油墨盒与所述打印头的进墨端相通；

负压发生器，所述负压发生器分别独立地与所述油墨盒、所述打印头连通；

第一开关阀，所述第一开关阀连接所述负压发生器与所述油墨盒；

其中，所述负压发生器与所述打印头的出液孔连通，所述打印头的出液孔与所述负压发生器之间设有第二开关阀，所述油墨盒与所述打印头的进墨端之间设有第三开关阀；

或者，所述油墨盒与所述打印头的进墨端之间设置有三通阀，所述负压发生器通过所述三通阀与所述打印头的进墨端连通。

另一方面，本申请还提供了一种如上述任一实施例中的喷墨打印系统的清洗方法，包括：

移动待清洗的所述打印头至所述清洗头上方，将所述打印头上的所述第二定位标记与所述清洗头的第一定位标记进行对位设置，使得所述喷孔与所述喷液孔一一对应；

控制所述清洗液体从所述喷液孔喷出，并使所述清洗液的至少一部分进入到所述喷孔中。由此，该清洗方法可以具有前面描述的喷墨打印系统所具有的全部特征以及优点，在此不再赘述。

如此利用上述清洗方法，能够在喷墨打印系统内自动实现打印头的清洗。如打印头使用时长达到预设时间后或通过预设触发信号(用户可以一键启动)，可以自动启动清洗程序，将打印头移动至清洗头上方，并利用第二定位标记与第一定位标记进行对位，使得喷孔与喷液孔一一对应，然后启动正压发生器及超声波换能器，将高速液体从喷液孔中喷出，作用于对应的喷孔，该高压清洗液能够直接对喷孔中的堵塞物进行分散、剥离，完成打印头的清洗，使得喷墨打印系统更加人性化、智能化。

附图说明

图1为根据本发明一实施例中的清洗装置与打印头的结构示意图；

图2为图1所示的清洗装置与打印头的配合结构示意图；

图3为图2所示的清洗头的剖视结构示意图；

图4为根据本发明一实施例中所示的清洗头的结构示意图；

图5为根据本发明一实施例中喷墨打印系统的示意图；

图6为根据本发明一实施例中喷墨打印系统的示意图。

附图标记说明：

100、打印头，110、喷孔，120、第二定位标记，130、出液孔，200、清洗装置，210、清洗头，212、进液端，214、喷液孔，202、控制阀，216、第一定位标记，218、容纳腔，220、超声波换能器，230、正压发生器，300、负压发生器，400、油墨盒，500、第一开关阀，600、第二开关阀，700、第三开关阀，800、三通阀。

具体实施方式

为使本发明的目的、技术方案及优点更加清楚明白，以下结合附图及具体实施方式，对本发明进行进一步的详细说明。应当理解的是，此处所描述的具体实施方式仅用以解释本发明，并不限定本发明的保护范围。

需要说明的是，当元件被称为“设置于”另一个元件，它可以直接在另一个元件上或者也可以存在居中的元件。当一个元件被认为是“连接”另一个元件，它可以是直接连接到另一个元件或者可能同时存在居中元件。当元件与另一个元件相互垂直或近似垂直是指二者的理想状态是垂直，但是因制造及装配的影响，可以存在一定的垂直误差。

除非另有定义，本文所使用的所有的技术和科学术语与属于本发明的技术领域的技术人员通常理解的含义相同。本文中在本发明的说明书中所使用的术语只是为了描述具体的实施方式的目的，不是旨在于限制本发明。本文所使用的术语“及/或”包括一个或多个相关的所列项目的任意的和所有的组合。

本发明中涉及的“第一”、“第二”不代表具体的数量及顺序，仅仅是用于名称的区分。

一实施例中，如图1及图2所示，本申请还提供了一种喷墨打印系统：包括可移动的打印头100及清洗装置200，清洗装置200设置于预设位置，该清洗装置200包括清洗头210。清洗头210包括：进液端212、喷液孔214以及第一定位标记216。其中，喷液孔214能够与打印头100的喷孔110一一对应，第一定位标记216用于与打印头100定位配合的第一定位标记216。打印头100设有与第一定位标记216定位配合的第二定位标记120。

如图2所示，上述喷墨打印系统使用时，清洗头210的进液端212与清洗液供应器连通，当检测到打印头100的喷孔110出现堵塞情况时，可以控制打印头100移动至清洗头210上方或下方，利用第二定位标记120与第一定位标记216定位配合，使得清洗头210能够与打印头100定位准确，进而使清洗头210的喷液孔214与打印头100的喷孔110一一对位，然后启动清洗程序，将高速液体从喷液孔214中喷出，作用于对应的喷孔110，使高压清洗液能够直接对喷孔110中的堵塞物进行分散、剥离，如此能够除去附着力较强的物质，降低打印头100的喷孔110无法通过清洗装置200进行清理、而造成喷孔110被堵塞的可能，有利于提高喷墨打印的可靠性。

需要说明的是，该喷墨打印系统可为打印机。

在上述实施例的基础上，一实施例中，喷液孔214的直径大于或等于喷孔110的直径。如此，液体从喷液孔214中喷出并精确进入到喷孔110过程中，由于喷液孔214的直径大于或等于喷孔110的直径，使得液体能够填充满喷孔110，避免出现清洗死角。

具体地，喷液孔214的孔径为10微米-20微米。

一实施例中，喷液孔214及喷孔110至少为多个，且当清洗头210与打印头100定位配合后，喷液孔214与喷孔110一一对应。

需要说明的是，“多个”是指两个以上。

如图4所示，另一实施例中，喷液孔214至少三个以上，且喷液孔214设有控制阀202或可拆卸的封堵结构(未示出)。如此，可以通过控制阀202或封堵结构来控制喷液孔214的开闭，进而实现打开的喷液孔214之间的间距调整，以适应不同类型的打印头100的喷孔110间距变化。如，清洗头210的喷液孔214之间最小间距为1mm(无论关闭)，当打印头100的喷孔110之间的间距为1mm时，此时所有的喷液孔214均打开；当打印头100的喷孔110之间的间距为2mm时，此时，可以通过控制阀202或封堵结构关闭没有与打印头100的喷孔110一一对应的喷液孔214。该控制阀202实质为开关阀。该封堵结构可以为封堵塞等结构。

进一步地，喷液孔214的外缘设有环形凸起(未示出)，喷孔110的外缘设有与环形凸起相配合的环形凹槽(未示出)。如此，当打印头100与清洗头210定位配合后，该喷液孔214与对应的喷孔110可以利用环形凹槽与环形凸起完成对接密封，如此可以避免清洗过程中，清洗液撒落，污染其他元件。

在上述任一实施例的基础上，如图3所示，一实施例中，清洗头210内设有容纳腔218，容纳腔218与进液端212及喷液孔214均相通，容纳腔218内设有超声波换能器220。如此，当液体从进液端212进入容纳腔218时，利用超声波换能器220产生超声波，提高液体从喷液孔214喷入喷孔110的加速度、直进流，并结合空化作用，可以使喷孔110内壁附着的堵塞物被分散、乳化、剥离，进而使喷孔110内壁上粘附力较强的堵塞物被清洗掉。

进一步地，一实施例中，该清洗装置200还包括超声波换能器220，该超声波换能器220设置在容纳腔218内。如此能够形成均匀的超声波液体。

具体地，超声波换能器220的超声波的频率为20KHz-100MHz。可以根据实际情况，在前述范围内进行选择。具体地，超声波换能器220的超声波的频率为200KHz-100MHz。

此外，具体到本实施例中，超声波换能器220至少为两个。

更进一步地，如图5或图6所示，一实施例中，该清洗装置200还包括正压发生器230，正压发生器230的出液端与进液端212相通。如此，能够进一步对进入清洗头210的液体进行加压，使得从清洗头210的喷液孔214喷出的液体的压强更大。该正压发生器230可为加压泵等任意一种满足本申请要求的现有液体加压设备。

在上述任一实施例的基础上，一实施例中，第一定位标记216以及第二定位标记120中的一个为定位孔，第一定位标记216以及第二定位标记120中的另一个为定位柱。即，第一定位标记216为定位孔，第二定位标记120为定位柱；或如图1所示，第一定位标记216为定位柱，第二定位标记120为定位孔。如此，利用定位孔与定位柱的配合实现打印头100与清洗头210的定位配合。

在其他实施例中，第一定位标记216以及第二定位标记120的具体实现形式，还包括光电定位、磁位移感应定位、或压力触发定位等电子式定位手段。

在上述任一实施例的基础上，如图5或图6所示，根据本发明的实施例，该喷墨打印系统还包括负压发生器300，负压发生器300的抽吸端与打印头100连通。如此，利用该负压发生器300能够将喷入喷孔110中的液体以及被超声作用清洗掉的堵塞物从打印头100内抽走，同时也可以起到清洗液加速的目的，进一步提高清洗强度。

该负压发生器300可为抽吸泵等任意一种满足本申请要求的现有液体抽吸设备。

进一步地，如图5所示，一实施例中，该喷墨打印系统还包括：油墨盒400以及负压发生器300。油墨盒400与打印头100的进墨端相通，负压发生器300分别独立地与油墨盒400及打印头100连通，且负压发生器300与油墨盒400的进墨端之间连接有第一开关阀500。

在本发明的一些实施例中，负压发生器300与打印头100的出液孔130连通，打印头100的出液孔130与负压发生器300之间设有第二开关阀600，油墨盒400与打印头100的进墨端之间设有第三开关阀700。具体的，打印头100设有与负压发生器300连通的出液孔130，出液孔130与负压发生器300之间设有第二开关阀600，油墨盒400的出墨端与打印头100的进墨端之间设有第三开关阀700。如此，当第一开关阀500关闭、第二开关阀600关闭，而第三开关阀700打开时，此时正常进行打印头100的打印工作，清洗装置200不工作，也不干涉打印头100的工作；当需要进行清洗工作时，第一开关阀500关闭、第三开关阀700关闭，而第二开关阀600打开，此时只进行打印头100的清洗，可以避免负压发生器300工作时，将油墨盒400的油墨抽走，同时也不会导致清洗液进入油墨盒400；而当第一开关阀500、第二开关阀600及第三开关阀700均打开时，此时可以进行油墨盒400、油墨盒400与打印头100之间的油墨管路、以及打印头100的清洗。进而可以实现两种清洗模式。

或如图6所示，在本发明的另一些实施例中，油墨盒400与打印头100的进墨端之间设置有三通阀800，负压发生器300通过三通阀800与打印头100的进墨端连通。具体的，该喷墨打印系统还包括与打印头100的进墨端相通的油墨盒400，负压发生器300与油墨盒400及打印头100均连通，且负压发生器300与油墨盒400的进墨端设有第一开关阀500；负压发生器300及油墨盒400的出墨端通过三通阀800与打印头100的进墨端连通。等同的，利用三通阀800实现第二开关阀600及第三开关阀700的作用，亦可只进行打印头100的清洗，或进行油墨盒400、油墨盒400与打印头100之间的油墨管路、以及打印头100的清洗。

上述“开关阀”及“三通阀800”可以采用现有技术中的任意一种开关阀设备，具体地可为“电磁阀”，便于自动通断控制。

另一方面，本申请还提供了一种如上述任一实施例中的喷墨打印系统的清洗方法，包括：

移动待清洗的打印头100至清洗头210上方，将打印头100上的第二定位标记120与清洗头210的第一定位标记216进行对位设置，使得喷孔110与喷液孔214一一对应；

使清洗液体从喷液孔214喷出，并使清洗液的至少一部分进入到喷孔110中。

如此利用上述清洗方法，能够在喷墨打印系统内自动实现打印头100的清洗。如打印头100使用时长达到预设时间后或通过预设触发信号(用户可以一键启动)，可以自动启动清洗程序，将打印头100移动至清洗头210上方，并利用第二定位标记120与第一定位标记216进行对位，使得喷孔110与喷液孔214一一对应，然后控制清洗液体从喷液孔214中喷出，作用于对应的喷孔110，该高压清洗液能够直接对喷孔中的堵塞物进行分散、剥离，完成打印头100的清洗，使得喷墨打印系统更加人性化、智能化。

进一步地，一实施例中，该清洗方法还包括启动负压发生器300，将喷入喷孔110中的清洗液体从打印头100中抽走。如此，可以利用该负压发生器300能够将喷入喷孔110中的液体以及被超声作用清洗掉的堵塞物从打印头100内抽走，同时也可以起到清洗液加速的目的，进一步提高清洗强度。

一实施例中，该清洗方法还包括启动正压发生器230及超声波换能器220，将高速清洗液体从喷液孔214中喷出，作用于对应的喷孔110，该高压清洗液能够直接对喷孔中的堵塞物进行分散、剥离，完成打印头100的清洗。具体的，可以启动正压发生器230和超声波换能器220，以实现控制清洗液体从喷液孔214喷出。

进一步地，一实施例中，清洗液的类型与打印头110中使用的墨水的溶剂类型相同。如此，可以更好地清洗打印头110。

以上所述实施例的各技术特征可以进行任意的组合，为使描述简洁，未对上述实施例中的各个技术特征所有可能的组合都进行描述，然而，只要这些技术特征的组合不存在矛盾，都应当认为是本说明书记载的范围。

以上所述实施例仅表达了本发明的几种实施方式，其描述较为具体和详细，但并不能因此而理解为对发明专利范围的限制。应当指出的是，对于本领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明构思的前提下，还可以做出若干变形和改进，这些都属于本发明的保护范围。因此，本发明专利的保护范围应以所附权利要求为准。

Claims (10)

1.一种清洗装置，其特征在于，包括：

清洗头，所述清洗头一侧的表面上具有多个间隔设置的喷液孔；

其中，所述喷液孔能够与待清洗的打印头的喷孔一一对应。

2.根据权利要求1所述的清洗装置，其特征在于，所述清洗头包括：

与所述喷液孔连通的进液端；

第一定位标记，所述第一定位标记设置在所述清洗头具有所述喷液孔一侧的表面上；

容纳腔，所述容纳腔设置在所述清洗头内，所述容纳腔连接所述进液端及所述喷液孔。

3.根据权利要求2所述的清洗装置，其特征在于，所述清洗装置还包括：

超声波换能器，所述超声波换能器设置在所述容纳腔内；

正压发生器，所述正压发生器的出液端与所述进液端相通。

4.根据权利要求2所述的清洗装置，其特征在于，所述喷液孔的直径大于或等于所述喷孔的直径。

5.根据权利要求2所述的清洗装置，其特征在于，所述喷液孔设有控制阀或可拆卸的封堵结构。

6.根据权利要求2所述的清洗装置，其特征在于，所述喷液孔的外缘设有环形凸起，所述环形凸起与所述喷孔外缘设置的环形凹槽相配合。

7.一种喷墨打印系统，其特征在于，包括：

如权利要求2至6任一项所述的清洗装置，所述清洗装置设置于预设位置；

可移动的打印头，所述打印头一侧的表面设置有喷孔以及与所述第一定位标记定位配合的第二定位标记。

8.根据权利要求7所述的喷墨打印系统，其特征在于，所述第一定位标记以及所述第二定位标记中的一个为定位孔，所述第一定位标记以及所述第二定位标记中的另一个为定位柱。

9.根据权利要求8所述的喷墨打印系统，其特征在于，还包括：

油墨盒；

负压发生器；

第一开关阀，所述第一开关阀连接所述负压发生器与所述油墨盒；

其中，所述负压发生器与所述打印头的出液孔连通，所述打印头的出液孔与所述负压发生器之间设有第二开关阀，所述油墨盒与所述打印头的进墨端之间设有第三开关阀；

或者，所述油墨盒与所述打印头的进墨端之间设置有三通阀，所述负压发生器通过所述三通阀与所述打印头的进墨端连通。

10.一种如权利要求7至9任一项所述的喷墨打印系统的清洗方法，其特征在于，包括：

移动待清洗的所述打印头至所述清洗头上方，将所述打印头上的所述第二定位标记与所述清洗头上的第一定位标记进行对位设置，使得所述喷孔与所述喷液孔一一对应；

控制所述清洗液体从所述喷液孔喷出，并使所述清洗液的至少一部分进入到所述喷孔中。

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