CN113580777A - 一种自动清洗喷墨打印喷头装置 - Google Patents

Abstract

本发明涉及一种自动清洗喷墨打印喷头装置。包括蓄液池、清洗池、离心泵、激光发生器、光接收器、缓冲检测区、废液池、计算机。激光发生器发射激光照射缓冲检测区检测墨水，经过墨水的反射折射及吸收后被安置于缓冲检测区下端的光接收器接收，转换变为电信号，然后经过A/D转换反馈到计算机进行数据的处理分析，得到电压幅值与时间的曲线，当电压幅值与多种清洗液所对应的设定阈值之间的误差在±10%以外时，自动打开离心泵的控制开关，将喷头中残留的墨水进行清洗，并排到废液池中。本发明能够精确检测墨水的存在，自动清洗喷头并排出废液，且通过耦合清洗装置，使得喷头稳定性提高，减少喷头堵塞，减少喷嘴器械磨损，缩短打印周期，节约生产成本。

Description

一种自动清洗喷墨打印喷头装置

技术领域

本发明属于打印装置技术领域，涉及一种自动清洗喷墨打印喷头装置。

背景技术

喷墨打印是如今企业和高校制作OLED显示面板的主流技术，从1976年全球第一台喷墨打印机及压电式墨水控制技术的问世，到2021年京东方采用喷墨打印量子点显示技术研发首款55英寸4K AMQLED显示屏。短短45年，喷墨打印技术凭借其高灵活性、高精准性、高品质性的优点从众多制作工艺中脱颖而出，展现了其巨大的发展潜力。尽管喷墨打印技术已经占据了市场的主导地位，但国内的技术起步和发展都比较落后，并处于喷墨打印技术的初级阶段，如果能够攻克国外喷墨打印装置和喷嘴的结构及材料组成，就能更好地适应时代的变革与发展。将喷墨打印技术向着信息化、人工智能化进行推进，就能更好得提高打印速度及图案品质。

喷头长时间放置，喷嘴内部墨水与气液界面的墨水产生蒸发速率差，造成墨水溶质在精细的喷嘴气液界面附近产生结晶，从而导致喷头无法稳定喷射，进一步发生堵塞现象。通常采用浸泡法、蒸馏水清洗法、超声仪器清洗法、手动擦拭法、挂刀状擦拭法对喷头进行清洗。然而，浸泡法所需要的时间较长，无法解决紧急问题，而超声仪清洗时维修成本高，频繁使用容易对喷头造成无法修复的机械损伤，手动擦拭法工序复杂，使得打印效率降低，刮刀状擦拭法利用柔性刮刀对喷嘴进行擦拭，但擦拭不充分、无法完全自动且容易损伤喷嘴表面。

发明内容

本发明的目的在于解决现在喷墨打印存在的工艺问题，提供一种自动清洗喷墨打印喷头装置。

为实现上述目的，本发明的技术方案是：一种自动清洗喷墨打印喷头装置，包括蓄液池、清洗池、离心泵、激光发生器、光接收器、缓冲检测区、废液池、计算机；清洗池经离心泵与缓冲检测区连接，使得清洗池中的墨水混合液体流入缓冲检测区，激光发生器发射激光照射缓冲检测区检测墨水混合液体，激光经过墨水混合液体中墨水的反射、折射及吸收后被光接收器接收，并转换变为电信号，然后传输给计算机进行处理分析，得到电压幅值与时间的曲线，当电压幅值与清洗液所对应的设定阈值之间的误差在±10%以外时，自动打开离心泵的控制开关，清洗喷头中残留的墨水，并排放至废液池中。

在本发明一实施例中，所述蓄液池用于存储清洗液，该蓄液池通过清洗池阀门与清洗池连接。

在本发明一实施例中，所述蓄液池位于装置入口处，可通过计算机控制清洗池阀门为清洗池提供不同种类的清洗液，由于自动清洗过程中蓄液池中的清洗液会不断进行喷头清洗，结合蓄液池使得清洗池中的清洗液保持相对充分。

在本发明一实施例中，所述清洗液，包括：对于水溶性墨水选用极性溶剂（例PEDOT:PSS墨水选用水作为清洗液），对于脂溶性墨水选用非极性溶剂（例四氯化碳作为清洗液）。

在本发明一实施例中，所述废液池通过离心泵与清洗池连接，用于排放清洗池清洗的喷头中残留的墨水。

在本发明一实施例中，所述离心泵由高速旋转的叶轮和泵轴组成，离心泵的吸入口与清洗池相连接，离心泵的排出口与废液池相连接；计算机控制离心泵启动后带动叶轮作高速旋转运动，离心泵中的混合液由内而外作径向运动，清洗池中的墨水混合液体获得能量，增大流速，将残留在喷头中的墨水吸入到清洗池中并对喷头进行清洗，并通过叶轮中心排出到缓冲检测区和废液池中。

在本发明一实施例中，所述激光发生器，安装于缓冲检测区上端，通过激光发生器产生激光对缓冲检测区中的墨水混合液体进行无死角的照射，当墨水混合液体中存在墨水时，由于墨水对激光的反射、折射及吸收，激光在传输过程发生衰减。

在本发明一实施例中，所述光接收器，安装于缓冲检测区下端，接收经过墨水混合液体中墨水的反射、折射及吸收后的激光并记录，通过光电转换将光信号变为电信号，然后经过A/D转换反馈到计算机进行处理分析，得到电压幅值与时间的曲线，当电压幅值与清洗液所对应的设定阈值之间的误差在±10%以外时，计算机自动控制清洗池阀门开启和离心泵启动对清洗池中的喷头进行清洗和墨水混合液的排出。

在本发明一实施例中，所述缓冲检测区外壳为透明状且与离心泵相连接，对高速的墨水混合液起到缓冲的作用，减小墨水混合液对叶轮的机械损耗，缓冲检测区的墨水混合液也被用来检测并将信息反馈到计算机。

在本发明一实施例中，所述废液池与离心泵的排出口相连接，墨水混合液废液在废液池进行短暂的储存，并不会污染清洗池和离心泵，当自动清洗装置停止运行后，对废液池进行拆卸并排出墨水混合液废液。

相较于现有技术，本发明具有以下有益效果：本发明装置具有自动清洗喷墨打印喷头中残留墨水的功能，根据计算机的信息的接收和发送，以及缓冲检测区中激光发生器及光接受的墨水检测和离心泵对喷头墨水的抽取和清洗，对于喷墨打印机耦合此自动清洗装置，不仅减少了喷头堵塞，而且提高了喷头和墨水的稳定性，提高了打印效率，缩短打印周期，节约生产成本。

附图说明

图1为自动清洗喷墨打印喷头装置整体图示意图。

图中：1为墨水腔室，2为墨水管道，3为墨水通道，4为墨水储藏室，5为清洗池，6为蓄液池，7为清洗池阀门，8为墨水，9为离心泵阀门，10为激光发生器，11为光接收器，12为缓冲检测区，13为离心泵，14为废液池。

图2为计算机控制系统示意图。

图3为自动清洗装置工作流程示意图。

具体实施方式

下面结合附图，对本发明的技术方案进行具体说明。

应该指出，以下详细说明都是示例性的，旨在对本申请提供进一步的说明。除非另有指明，本文使用的所有技术和科学术语具有与本申请所属技术领域的普通技术人员通常理解的相同含义。

需要注意的是，这里所使用的术语仅是为了描述具体实施方式，而非意图限制根据本申请的示例性实施方式。如在这里所使用的，除非上下文另外明确指出，否则单数形式也意图包括复数形式，此外，还应当理解的是，当在本说明书中使用术语“包含”和/或“包括”时，其指明存在特征、步骤、操作、器件、组件和/或它们的组合。

如图1至图3所示，本实施例一种自动清洗喷墨打印喷头装置，该自动清洗喷墨打印装置主要包括蓄液池6、清洗池5、离心泵13、激光发生器10、光接收器11、缓冲检测区12、废液池14、计算机，喷头主要由墨水腔室1、墨水管道2、墨水通道3、墨水储藏室4组成。

所述蓄液池位于装置入口处，它可以通过计算机控制清洗池阀门7为清洗池提供不同种类的清洗液，对于水溶性墨水选用极性溶剂（例PEDOT:PSS墨水选用水作为清洗液），对于脂溶性墨水选用非极性溶剂（例四氯化碳作为清洗液），由于自动清洗过程中蓄液池中的清洗液会不断进行喷头清洗，结合蓄液池使得清洗池中的清洗液保持相对充分；

所述清洗池，连接在蓄液池的出口端，用清洗池阀门可控制其开关，调节清洗池中清洗液的量；

所述离心泵由高速旋转的叶轮和泵轴组成，离心泵的吸入口装有离心泵阀门与装有调节阀门的清洗池相连接，离心泵的排出口与废液池相连接。计算机控制离心泵启动后带动叶轮作高速旋转运动，泵中的溶液由内而外作径向运动，清洗池中的墨水混合液体获得能量，增大了流速，将残留在喷头中的墨水吸入到清洗池中并对喷头进行清洗，并通过叶轮中心排出到缓冲检测区和废液池中；

所述激光发生器，安装置缓冲检测区上端，通过激光发生器产生激光对检测区中的墨水混合液体进行无死角的照射，当墨水混合液体中存在墨水8时，由于墨水对激光的反射、折射及吸收，激光在传输过程发生衰减；

所述光接收器，安装于缓冲检测区下端，接收衰减过的激光并记录，通过光电转换将光信号变为电信号，然后经过A/D转换反馈到计算机进行数据的处理分析，从而得到电压幅值与时间的曲线，当电压幅值与多种清洗液所对应的设定阈值之间的误差在±10%以外时，计算机自动控制阀门开启和离心泵启动对清洗池中的喷头进行清洗和墨水混合液的排出；

所示缓冲检测区外壳为透明状且与离心泵相连接，对高速的废液起到缓冲的作用，减小混合液对叶轮的机械损耗，此区的液体也被用来检测并将信息反馈到计算机；

所述废液池与离心泵的排出口相连接，墨水废液在废液池进行短暂的储存，并不会污染清洗池和离心泵，当自动清洗装置停止运行后，对废液池进行拆卸并排出墨水废液。

以上所述，仅是本发明的较佳实施例而已，并非是对本发明作其它形式的限制，任何熟悉本专业的技术人员可能利用上述揭示的技术内容加以变更或改型为等同变化的等效实施例。但是凡是未脱离本发明技术方案内容,依据本发明的技术实质对以上实施例所作的任何简单修改、等同变化与改型，仍属于本发明技术方案的保护范围。

Claims (10)

1.一种自动清洗喷墨打印喷头装置，其特征在于，包括蓄液池、清洗池、离心泵、激光发生器、光接收器、缓冲检测区、废液池、计算机；清洗池经离心泵与缓冲检测区连接，使得清洗池中的墨水混合液体流入缓冲检测区，激光发生器发射激光照射缓冲检测区检测墨水混合液体，激光经过墨水混合液体中墨水的反射、折射及吸收后被光接收器接收，并转换变为电信号，然后传输给计算机进行处理分析，得到电压幅值与时间的曲线，当电压幅值与清洗液所对应的设定阈值之间的误差在±10%以外时，自动打开离心泵的控制开关，清洗喷头中残留的墨水，并排放至废液池中。

2.根据权利要求1所述的一种自动清洗喷墨打印喷头装置，其特征在于，所述蓄液池用于存储清洗液，该蓄液池通过清洗池阀门与清洗池连接。

3.根据权利要求2所述的一种自动清洗喷墨打印喷头装置，其特征在于，所述蓄液池位于装置入口处，可通过计算机控制清洗池阀门为清洗池提供不同种类的清洗液，由于自动清洗过程中蓄液池中的清洗液会不断进行喷头清洗，结合蓄液池使得清洗池中的清洗液保持相对充分。

4.根据权利要求2所述的一种自动清洗喷墨打印喷头装置，其特征在于，所述清洗液，包括：对于水溶性墨水选用极性溶剂，对于脂溶性墨水选用非极性溶剂。

5.根据权利要求1所述的一种自动清洗喷墨打印喷头装置，其特征在于，所述废液池通过离心泵与清洗池连接，用于排放清洗池清洗的喷头中残留的墨水。

6.根据权利要求5所述的一种自动清洗喷墨打印喷头装置，其特征在于，所述离心泵由高速旋转的叶轮和泵轴组成，离心泵的吸入口与清洗池相连接，离心泵的排出口与废液池相连接；计算机控制离心泵启动后带动叶轮作高速旋转运动，离心泵中的混合液由内而外作径向运动，清洗池中的墨水混合液体获得能量，增大流速，将残留在喷头中的墨水吸入到清洗池中并对喷头进行清洗，并通过叶轮中心排出到缓冲检测区和废液池中。

7.根据权利要求1所述的一种自动清洗喷墨打印喷头装置，其特征在于，所述激光发生器，安装于缓冲检测区上端，通过激光发生器产生激光对缓冲检测区中的墨水混合液体进行无死角的照射，当墨水混合液体中存在墨水时，由于墨水对激光的反射、折射及吸收，激光在传输过程发生衰减。

8.根据权利要求1所述的一种自动清洗喷墨打印喷头装置，其特征在于，所述光接收器，安装于缓冲检测区下端，接收经过墨水混合液体中墨水的反射、折射及吸收后的激光并记录，通过光电转换将光信号变为电信号，然后经过A/D转换反馈到计算机进行处理分析，得到电压幅值与时间的曲线，当电压幅值与清洗液所对应的设定阈值之间的误差在±10%以外时，计算机自动控制清洗池阀门开启和离心泵启动对清洗池中的喷头进行清洗和墨水混合液的排出。

9.根据权利要求1所述的一种自动清洗喷墨打印喷头装置，其特征在于，所述缓冲检测区外壳为透明状且与离心泵相连接，对高速的墨水混合液起到缓冲的作用，减小墨水混合液对叶轮的机械损耗，缓冲检测区的墨水混合液也被用来检测并将信息反馈到计算机。

10.根据权利要求5或6所述的一种自动清洗喷墨打印喷头装置，其特征在于，所述废液池与离心泵的排出口相连接，墨水混合液废液在废液池进行短暂的储存，并不会污染清洗池和离心泵，当自动清洗装置停止运行后，对废液池进行拆卸并排出墨水混合液废液。

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