專利名稱：一種壓電式噴墨打印機的打印頭清洗方法及裝置的制作方法
技術領域：
本發(fā)明屬于噴墨打印技術領域，具體涉及一種壓電式噴墨打印機的噴頭清洗方法及裝置。
背景技術：
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，具體是在打印信號的驅(qū)動下，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，同時，它還具有過程簡單、材料利用率高、成本低、環(huán)保等優(yōu)點。近幾年來，研究者們致力于將噴墨打印開發(fā)應用于電子、機械、材料、生物及能源等眾多領域，具體包括微電子焊接、微機械部位潤滑、液晶顯示器的濾光片、生物芯片、有機場效應晶體管、聚合物電致發(fā)光器件、太陽能電池等。
要想實現(xiàn)材料的精確沉積，關鍵部件是噴墨打印頭。噴墨打印頭(結構、噴嘴尺寸等)影響整個噴墨過程，包括微小液滴的尺寸、質(zhì)量，而這些決定著系統(tǒng)的實際打印分辨率和打印效果。噴墨打印頭尺寸小，內(nèi)部機構復雜，墨水中顆粒很容易堵塞打印頭或者附著在打印頭管壁上，這樣會降低打印墨滴質(zhì)量，難以實現(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，用溶劑反復沖洗?；蛘咴趪婎^兩端制造一個壓差，讓溶劑從噴嘴口進入噴頭，從噴頭尾部流出，這樣反方向沖洗。這兩種方法對于松散地聚集在打印頭噴嘴內(nèi)的雜質(zhì)顆粒和纖維會有效果，而對于較緊密地附著在打印頭管壁上的顆?；蚶w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)明的技術解決方案是，針對堵塞物顆?；蚶w維等雜質(zhì)，設置脈沖頻率，給打印頭施加脈沖電壓，使打印頭壓電陶瓷發(fā)生振動，促使堵塞物產(chǎn)生共振，從而使堵塞物松動或從管壁脫落。同時通過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，時間為30秒-2分鐘，可根據(jù)具體的堵塞物的特點選擇。
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。
對應于上述清洗方法，本發(fā)明設計了清洗裝置，其結構如圖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，通過管道與總管8連接，管道上設有開關閥S1；負壓產(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通過管道與容器9連通，管道上依次設置開關閥門S3和轉(zhuǎn)接口6；容器9通過總管8與低頻脈沖共振系統(tǒng)3上的打印頭連通，并設置開關閥門S2。
清洗時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，通過脈沖共振系統(tǒng)3，施加脈沖，使打印頭發(fā)生振動，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。同時關閉閥門S2、S3，開啟閥門S1，使沖洗系統(tǒng)4的清洗液流下，通過總管8，沖洗打印頭；或者關閉閥門S1，開啟閥門S2和S3，利用負壓產(chǎn)生系統(tǒng)5，使打印頭兩端產(chǎn)生負壓，將清洗液倒吸回流，沖洗打印頭。也可以在通過脈沖共振系統(tǒng)3施加脈沖一段時間后，再使用沖洗系統(tǒng)4沖洗，或者使用負壓產(chǎn)生系統(tǒng)5進行回流沖洗。
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清洗液施加壓力，加強清洗液下落沖力。


圖1是本發(fā)明裝置的結構原理圖。
圖中標號圖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為負壓產(chǎn)生系統(tǒng)中的容器，S1、S2、S3為開關閥門。
具體實施例方式
下面進一步舉例說明，但不局限于實施例。
實施例1本實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，以便與堵塞附著纖維產(chǎn)生共振，同時關閉閥門S1，開啟閥門S2，S3，利用負壓產(chǎn)生系統(tǒng)5，使打印頭兩端產(chǎn)生負壓，清洗液倒吸回流，在振動的同時沖洗打印頭。附著在打印頭管壁上的大的纖維松動，脫落，然后隨回流清洗液流出打印頭。重復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。
實施例2本實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，以便與附著顆粒產(chǎn)生共振，同時關閉閥門S2和S3，開啟閥門S1，使清洗液從沖洗系統(tǒng)4流下，在振動的同時沖洗打印頭。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。
權利要求
1.一種壓電式噴墨打印機打印頭的清洗方法，其特征在于針對打印頭內(nèi)堵塞物設置清洗脈沖頻率，給打印頭施加脈沖電壓，使打印頭壓電陶瓷發(fā)生振動，促使堵塞物產(chǎn)生共振，從而使堵寒物松動或從管壁脫落；同時通過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)權利要求1所述的壓電式噴墨打印機打印頭的清洗方法，其特征在于施加脈沖電壓的頻率為5-150Hz，時間為30秒-2分鐘。
3.根據(jù)權利要求1所述的壓電式噴墨打印機打印頭的清洗裝置，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，通過管道與總管(8)連接，管道上設有開關閥(S1)；負壓產(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)通過管道與容器(9)連通，管道上依次設置開關閥門(S3)和轉(zhuǎn)接口(6)；容器(9)通過總管(8)與低頻脈沖共振系統(tǒng)(3)上的打印頭連通，并設置開關閥門(S2)。
全文摘要
本發(fā)明屬于噴墨打印技術領域，具體為一種壓電式噴墨打印機打印頭的清洗方法與裝置。該方法針對打印頭堵塞顆粒或纖維物情況，設置清洗脈沖頻率，對打印頭施加脈沖，使得打印頭壓電陶瓷發(fā)生脈沖形變，引起堵塞顆粒或纖維發(fā)生共振，從而使顆粒或纖維松動，或從打印頭管壁上脫落。同時通過清洗液的沖洗或倒吸，使打印頭內(nèi)堵塞顆粒或纖維雜質(zhì)排出。相應的清洗裝置由低頻脈沖共振系統(tǒng)、沖洗系統(tǒng)和負壓產(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B08B3/10GK101049761SQ20071004048
公開日2007年10月10日 申請日期2007年5月10日 優(yōu)先權日2007年5月10日
發(fā)明者劉天西, 汪敏, 王萌, 武猛, 陳鵬, 李冰 申請人:復旦大學