專(zhuān)利名稱(chēng)：一種壓電式噴墨打印機(jī)的打印頭清洗方法及裝置的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明屬于噴墨打印技術(shù)領(lǐng)域，具體涉及一種壓電式噴墨打印機(jī)的噴頭清洗方法及裝置。
背景技術(shù)：
噴墨打印(ink-jet printing，IJP)是人們熟悉的一種非擊打式數(shù)字印刷技術(shù)，具體是在打印信號(hào)的驅(qū)動(dòng)下，噴頭產(chǎn)生的墨滴經(jīng)噴嘴的小孔直接噴射到介質(zhì)表面的特定位置，實(shí)現(xiàn)字符及圖形的打印。噴墨打印在微小液滴產(chǎn)生和定位方面有突出優(yōu)勢(shì)，同時(shí)，它還具有過(guò)程簡(jiǎn)單、材料利用率高、成本低、環(huán)保等優(yōu)點(diǎn)。近幾年來(lái)，研究者們致力于將噴墨打印開(kāi)發(fā)應(yīng)用于電子、機(jī)械、材料、生物及能源等眾多領(lǐng)域，具體包括微電子焊接、微機(jī)械部位潤(rùn)滑、液晶顯示器的濾光片、生物芯片、有機(jī)場(chǎng)效應(yīng)晶體管、聚合物電致發(fā)光器件、太陽(yáng)能電池等。
要想實(shí)現(xiàn)材料的精確沉積，關(guān)鍵部件是噴墨打印頭。噴墨打印頭(結(jié)構(gòu)、噴嘴尺寸等)影響整個(gè)噴墨過(guò)程，包括微小液滴的尺寸、質(zhì)量，而這些決定著系統(tǒng)的實(shí)際打印分辨率和打印效果。噴墨打印頭尺寸小，內(nèi)部機(jī)構(gòu)復(fù)雜，墨水中顆粒很容易堵塞打印頭或者附著在打印頭管壁上，這樣會(huì)降低打印墨滴質(zhì)量，難以實(shí)現(xiàn)精確打印。
因此，打印頭的清洗非常重要。傳統(tǒng)的清洗方法，一般采用施加壓力，用溶劑反復(fù)沖洗?；蛘咴趪婎^兩端制造一個(gè)壓差，讓溶劑從噴嘴口進(jìn)入噴頭，從噴頭尾部流出，這樣反方向沖洗。這兩種方法對(duì)于松散地聚集在打印頭噴嘴內(nèi)的雜質(zhì)顆粒和纖維會(huì)有效果，而對(duì)于較緊密地附著在打印頭管壁上的顆粒或纖維，則很難把它們清洗出噴頭。

發(fā)明內(nèi)容
為了解決噴墨打印系統(tǒng)噴頭中附著在打印頭管壁上顆?；蚶w維難以清洗的問(wèn)題，本發(fā)明提供一種新的噴墨打印系統(tǒng)噴頭清洗的方法和裝置。該方法可以有效清洗出噴頭管壁附著的大小顆粒以及纖維。
本發(fā)明的技術(shù)解決方案是，針對(duì)堵塞物顆粒或纖維等雜質(zhì)，設(shè)置脈沖頻率，給打印頭施加脈沖電壓，使打印頭壓電陶瓷發(fā)生振動(dòng)，促使堵塞物產(chǎn)生共振，從而使堵塞物松動(dòng)或從管壁脫落。同時(shí)通過(guò)清洗液的沖洗或倒吸，使噴嘴內(nèi)堵塞物排出。
本發(fā)明中，施加的脈沖電壓頻率可以為5Hz-150Hz，時(shí)間為30秒-2分鐘，可根據(jù)具體的堵塞物的特點(diǎn)選擇。
本發(fā)明方法可適用于各種壓電式噴墨打印系統(tǒng)的各種噴頭的清洗。
對(duì)應(yīng)于上述清洗方法，本發(fā)明設(shè)計(jì)了清洗裝置，其結(jié)構(gòu)如圖1所示。它由盛放清洗液的容器1、低頻脈沖共振系統(tǒng)3、沖洗系統(tǒng)4和負(fù)壓產(chǎn)生系統(tǒng)5經(jīng)管道連接組成；待清洗的打印頭2安裝于低頻脈沖共振系統(tǒng)3上。沖洗系統(tǒng)4是一盛放清洗液的容器，通過(guò)管道與總管8連接，管道上設(shè)有開(kāi)關(guān)閥S1；負(fù)壓產(chǎn)生系統(tǒng)5由真空泵7和盛放清洗液的容器9組成，真空泵7通過(guò)管道與容器9連通，管道上依次設(shè)置開(kāi)關(guān)閥門(mén)S3和轉(zhuǎn)接口6；容器9通過(guò)總管8與低頻脈沖共振系統(tǒng)3上的打印頭連通，并設(shè)置開(kāi)關(guān)閥門(mén)S2。
清洗時(shí)將清洗溶劑放置于容器1和沖洗系統(tǒng)4中，將壓電噴墨打印頭2的噴嘴浸入容器1中的清洗溶液液面以下，通過(guò)脈沖共振系統(tǒng)3，施加脈沖，使打印頭發(fā)生振動(dòng)，以便與堵塞附著顆?；蚶w維產(chǎn)生共振，促使附著顆?；蚶w維脫落。同時(shí)關(guān)閉閥門(mén)S2、S3，開(kāi)啟閥門(mén)S1，使沖洗系統(tǒng)4的清洗液流下，通過(guò)總管8，沖洗打印頭；或者關(guān)閉閥門(mén)S1，開(kāi)啟閥門(mén)S2和S3，利用負(fù)壓產(chǎn)生系統(tǒng)5，使打印頭兩端產(chǎn)生負(fù)壓，將清洗液倒吸回流，沖洗打印頭。也可以在通過(guò)脈沖共振系統(tǒng)3施加脈沖一段時(shí)間后，再使用沖洗系統(tǒng)4沖洗，或者使用負(fù)壓產(chǎn)生系統(tǒng)5進(jìn)行回流沖洗。
上述方法中，沖洗系統(tǒng)4可以不使用壓力裝置，清洗液在重力作用下下落沖洗，也可以使用壓力裝置對(duì)清洗液施加壓力，加強(qiáng)清洗液下落沖力。


圖1是本發(fā)明裝置的結(jié)構(gòu)原理圖。
圖中標(biāo)號(hào)圖1是盛放清洗液的容器，2是噴墨打印頭，3低頻脈沖共振系統(tǒng)，4是沖洗系統(tǒng)，5是負(fù)壓產(chǎn)生系統(tǒng)，6為轉(zhuǎn)接口，7為真空泵，8為總管，9為負(fù)壓產(chǎn)生系統(tǒng)中的容器，S1、S2、S3為開(kāi)關(guān)閥門(mén)。
具體實(shí)施例方式
下面進(jìn)一步舉例說(shuō)明，但不局限于實(shí)施例。
實(shí)施例1本實(shí)施例中使用的噴墨打印系統(tǒng)打印頭直徑為50μm。噴墨打印頭管壁被較大纖維附著堵塞，將打印頭從打印系統(tǒng)中取下，連接入圖1所示裝置中，清洗溶劑采用異丙醇，通過(guò)脈沖共振系統(tǒng)3，施加頻率為10Hz的脈沖電壓1-2分鐘，使打印頭發(fā)生振動(dòng)，以便與堵塞附著纖維產(chǎn)生共振，同時(shí)關(guān)閉閥門(mén)S1，開(kāi)啟閥門(mén)S2，S3，利用負(fù)壓產(chǎn)生系統(tǒng)5，使打印頭兩端產(chǎn)生負(fù)壓，清洗液倒吸回流，在振動(dòng)的同時(shí)沖洗打印頭。附著在打印頭管壁上的大的纖維松動(dòng)，脫落，然后隨回流清洗液流出打印頭。重復(fù)2-3次以后，重新把打印頭裝在打印系統(tǒng)上，在監(jiān)視器上觀察，噴頭內(nèi)部已經(jīng)清洗干凈，可以正常使用。
實(shí)施例2本實(shí)施例中使用的噴墨打印系統(tǒng)打印頭直徑為50μm。噴墨打印頭管壁被較小顆粒附著，打印頭管道有障礙，打印偏斜。將打印頭從打印系統(tǒng)中取下，連接入圖1所示裝置中，清洗溶劑采用乙醇，通過(guò)脈沖共振系統(tǒng)3，施加頻率為100Hz的脈沖40秒-1分鐘，使打印頭發(fā)生振動(dòng)，以便與附著顆粒產(chǎn)生共振，同時(shí)關(guān)閉閥門(mén)S2和S3，開(kāi)啟閥門(mén)S1，使清洗液從沖洗系統(tǒng)4流下，在振動(dòng)的同時(shí)沖洗打印頭。附著在打印頭管壁上的小的顆粒脫落，然后隨清洗液從噴嘴流出打印頭。重復(fù)3-4次以后，重新把打印頭裝在打印系統(tǒng)上，在監(jiān)視器上觀察，噴頭內(nèi)部已經(jīng)清洗干凈，可以正常使用。
權(quán)利要求
1.一種壓電式噴墨打印機(jī)打印頭的清洗方法，其特征在于針對(duì)打印頭內(nèi)堵塞物設(shè)置清洗脈沖頻率，給打印頭施加脈沖電壓，使打印頭壓電陶瓷發(fā)生振動(dòng)，促使堵塞物產(chǎn)生共振，從而使堵寒物松動(dòng)或從管壁脫落；同時(shí)通過(guò)清洗液的沖洗或倒吸，使打印頭噴嘴內(nèi)堵塞物排出。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的壓電式噴墨打印機(jī)打印頭的清洗方法，其特征在于施加脈沖電壓的頻率為5-150Hz，時(shí)間為30秒-2分鐘。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的壓電式噴墨打印機(jī)打印頭的清洗裝置，其特征在于它由盛放清洗液的容器(1)、低頻脈沖共振系統(tǒng)(3)、沖洗系統(tǒng)(4)和負(fù)壓產(chǎn)生系統(tǒng)(5)經(jīng)管道連接組成；待清洗的打印頭(2)安裝于低頻脈沖共振系統(tǒng)(3)上。沖洗系統(tǒng)(4)是一盛放清洗液的容器，通過(guò)管道與總管(8)連接，管道上設(shè)有開(kāi)關(guān)閥(S1)；負(fù)壓產(chǎn)生系統(tǒng)(5)由真空泵(7)和盛放清洗液的容器(9)組成，真空泵(7)通過(guò)管道與容器(9)連通，管道上依次設(shè)置開(kāi)關(guān)閥門(mén)(S3)和轉(zhuǎn)接口(6)；容器(9)通過(guò)總管(8)與低頻脈沖共振系統(tǒng)(3)上的打印頭連通，并設(shè)置開(kāi)關(guān)閥門(mén)(S2)。
全文摘要
本發(fā)明屬于噴墨打印技術(shù)領(lǐng)域，具體為一種壓電式噴墨打印機(jī)打印頭的清洗方法與裝置。該方法針對(duì)打印頭堵塞顆?；蚶w維物情況，設(shè)置清洗脈沖頻率，對(duì)打印頭施加脈沖，使得打印頭壓電陶瓷發(fā)生脈沖形變，引起堵塞顆?；蚶w維發(fā)生共振，從而使顆?；蚶w維松動(dòng)，或從打印頭管壁上脫落。同時(shí)通過(guò)清洗液的沖洗或倒吸，使打印頭內(nèi)堵塞顆?；蚶w維雜質(zhì)排出。相應(yīng)的清洗裝置由低頻脈沖共振系統(tǒng)、沖洗系統(tǒng)和負(fù)壓產(chǎn)生系統(tǒng)經(jīng)管道連接組成。待清洗的打印頭安裝于低頻脈沖共振系統(tǒng)上。本發(fā)明對(duì)于去除附著在打印頭管壁上的各種顆粒和纖維，具有很好的清洗效果。
文檔編號(hào)B08B3/10GK101049761SQ20071004048
公開(kāi)日2007年10月10日 申請(qǐng)日期2007年5月10日 優(yōu)先權(quán)日2007年5月10日
發(fā)明者劉天西, 汪敏, 王萌, 武猛, 陳鵬, 李冰 申請(qǐng)人:復(fù)旦大學(xué)