喷墨打印头清洗装置及打印机的制作方法

1.本实用新型涉及一种打印设备维护装置，特别是一种对喷墨打印头进行清洗维护的装置，以及设置该维护装置的打印机。


背景技术：

2.喷墨打印属于一种数字印刷技术，由于具有独特的技术效果等优势，在广告等行业领域得到广泛的应用。喷墨打印设备中，喷墨打印头属于关键技术部件。在使用过程中，通过控制器控制，墨水在一定压力作用下从喷墨打印头的喷墨口喷出后附着在承印物上。由于喷墨口较小，且在工作过程中由于墨水本身的因素以及周围环境因素的影响，所以喷墨口容易形成堵塞。喷墨口堵塞后，直接的后果就是打印质量急剧下降。由于喷墨打印头的更换成本较高，因此，喷墨口的堵塞问题，一般会通过清洗维护进行解决，即通过清洗液对喷墨口处的堵塞物进行溶解、冲刷，解决喷墨口的堵塞问题。
3.现有的对喷墨打印头进行清洗的过程是：将喷墨打印头的喷墨口浸入到清洗液中，并设置管路，将喷墨打印头进墨口、清洗液容器和喷墨口构成回路，在回路中设置泵作为动力源，使得清洗液从喷墨打印头进墨口进入后再从喷墨口出，形成循环对喷墨打印头进行清洗。
4.现有的对喷墨打印头进行清洗的技术存在以下问题：
5.1、仅有一个方向的清洗液循环对喷墨打印头进行清洗，容易有清洗不到的区域，造成清洗效果不良。
6.2、清洗液循环只有一个动力源，清洗液或者受到推动力经过喷墨打印头或者受到负压的吸力经过喷墨打印头，在遇到堵塞严重一些的情况时，清洗效率低。
7.3、需要拆卸喷墨打印头进行清洗，拆装过程复杂，清洗成本高。


技术实现要素：

8.为了解决现有喷墨打印头清洗维护技术存在的前述问题，本实用新型提供了一种喷墨打印头清洗装置和设置了该喷墨打印头清洗装置的打印机。
9.本实用新型的技术方案如下。
10.喷墨打印头清洗装置，包括清洗液容器、第一通道、第二通道和第三通道；所述第一通道的一端设置有进墨口连通结构，所述第一通道的另一端与所述清洗液容器连通；所述第二通道的一端设置有喷墨口连通结构，所述第二通道另一端与所述清洗液容器连通；所述第三通道的一端与所述第一通道连通，所述第三通道的另一端与所述清洗液容器连通；所述第一通道与所述第二通道之间设置有连通通道，所述连通通道的一端与所述第一通道连通，所述连通通道的另一端与所述第二通道连通；在所述第一通道与所述连通通道连通处设置有一二转换阀；在所述第二通道与所述连通通道连通处设置有二一转换阀；在所述第三通道与所述第一通道连通处设置有一三转换阀；在所述第一通道与所述清洗液容器连通的一端与所述一二转换阀之间设置有过滤器；在所述进墨口连通结构与所述第一通
道和所述连通通道连通处或所述第三通道和所述第一通道连通处之间的所述第一通道上设置有第一清洗液泵；在所第二通道和所述连通通道连通处与所述喷墨口连通结构之间的所述第二通道上设置有第二清洗液泵。
11.可选地，所述第一清洗液泵包括蠕动泵；和/或所述第二清洗液泵包括蠕动泵。
12.可选地，在所述第一通道上设置有第一压力监测装置；和/或所述第二通道上设置有第二压力监测装置。
13.可选地，所述第一压力监测装置包括压力开关控制器；和/或所述第二压力监测装置包括压力开关控制器。
14.可选地，所述第一压力监测装置包括单向压力开关控制器，所述单向压力开关控制器所在的所述第一通道的区段并行设置有第一旁通通道，在所述第一通道的所述区段和所述第一旁通通道上分别设置有导通方向相反的单向阀；和/或所述第二压力监测装置包括单向压力开关控制器，所述单向压力开关控制器所在的所述第二通道的区段并行设置有第二旁通通道，在所述第二通道的所述区段和所述第二旁通通道上分别设置有导通方向相反的单向阀。
15.可选地，所述喷墨打印头清洗装置还设置有控制模块，所述控制模块分别与所述第一清洗液泵、所述第二清洗液泵、所述一二转换阀、所述二一转换阀、所述第一压力监测装置和/ 或所述第二压力监测装置电连接。
16.可选地，在所述清洗液容器上设置有超声波发生器。
17.可选地，所述一三转换阀包括设置在所述第三通道上的单向阀。
18.打印机，包括如前所述的喷墨打印头清洗装置；在所述打印机的进墨通道上设置有与所述进墨口连通结构匹配的清洗液进墨口出入结构；在所述打印机的废墨通道上设置有与所述喷墨口连通结构匹配的清洗液喷墨口出入结构。
19.可选地，所述清洗液进墨口出入结构包括转换阀。
20.可选地，所述清洗液喷墨口出入结构包括转换阀。
21.可选地，所述清洗液容器包括密闭式清洗液容器。
22.本实用新型的技术效果：
23.采用本实用新型的喷墨打印头清洗装置，通过变更第一清洗液泵和第二清洗液泵的转向，调整一二转换阀、二一转换阀的导通方向，就可以实现清洗液先通过第一通道再通过第二通道的循环，或者先通过第二通道再通过第一通道的循环。也就实现了从喷墨打印头的进墨口到喷墨口，和从喷墨打印头的喷墨口到进墨口两个方向的循环，实现了优质的清洗效果。
24.另外，分别设置在第一通道上的第一清洗液泵和第二通道上的第二清洗液泵，在清洗液循环过程中分别处于喷墨打印头的两侧(即进墨口一侧和喷墨口一侧)，形成了推力和吸力协调作用的效果，即使在堵塞严重的情况下，也能高效率地完成清洗任务。
25.采用本实用新型的打印机，由于喷墨打印头清洗装置的进墨口连通结构通过打印机的进墨通道上的清洗液进墨口出入结构匹配连通，从而使得喷墨打印头清洗装置的所述第一通道与喷墨打印头的进墨口连通；喷墨打印头清洗装置的喷墨口连通结构通过打印机的废墨通道上的清洗液喷墨口出入结构匹配连通，从而使得喷墨打印头清洗装置的所述第二通道与喷墨打印头的喷墨口连通。至此，喷墨打印头无须拆卸即可连通到喷墨打印头清
洗装置上，实现在线清洗，清洗维护成本低廉。
26.综上所述，本实用新型的技术方案实现了本实用新型的目的。
27.上述可选方式所具有的进一步效果，将在下文中结合具体实施方式加以说明。
附图说明
28.图1为喷墨打印头清洗装置一个实施例的结构示意图和一个循环方向示意图。
29.图2为图1所示实施例的另一个循环方向示意图。
30.图3为本实用新型打印机一个实施例的结构原理图。
31.图4为图1所示实施例的压力监控模块的工作原理图。
32.图中标识说明如下：
33.101、喷墨打印头；102、过滤器；103、单向阀；104、超声波发生器；105、二一转换阀； 106、第二清洗液泵；107、单向阀；108、单向压力开关控制器；109、单向阀；110、一二转换阀；111、单向阀；112、第一清洗液泵；113、单向压力开关控制器；114、单向阀；115、第二通道；116、第一通道；117、第三通道；118、第二旁通通道；119、第二通道的区段； 120、第一旁通通道；121、第一通道的区段；122、连通通道；123、清洗液容器；301、墨水容器；302、转换阀；303、墨垫；304、转换阀；305、废墨瓶；
34.401、控制模块。
具体实施方式
35.以下结合附图所示的实施例，对本实用新型的技术方案进行详细说明。
36.图1和图2以结构示意图的方式显示了本实用新型喷墨打印头清洗装置的组成结构。图中待清洗的喷墨打印头101的上方是喷墨打印头101的进墨口(即第一通道116与喷墨打印头101的连接处)；喷墨打印头101的下方是喷墨打印头101的喷墨口(即第二通道115与喷墨打印头101的连接处)。在实际实施本实施例时，喷墨打印头101应当设置在夹持器具上，以便进行固定、安装等操作。这里为了叙述方便，省略了对夹持器具的描述。这种省略并不影响对本实用新型技术方案的描述效果。
37.喷墨打印头清洗装置包括清洗液容器123。在清洗液容器123上还设置有超声波发生器 104。清洗液容器123容置清洗喷墨打印头用的清洗液，在本实施例中，清洗液容器123采用的是具有敞口的清洗液槽，且喷墨打印头的喷墨口位于所述清洗液槽重力方向的上方，方便回收从喷墨打印头的喷墨口溢出的少量清洗液。
38.喷墨打印头清洗装置还包括第一通道116、第二通道115和第三通道117。其中第一通道 116的一端设置有进墨口连通结构(位于图1和图2中第一通道116与喷墨打印头101的所述进墨口连通处)。进墨口连通结构是实现第一通道116与喷墨打印头101的所述进墨口连通的结构。根据实际情况，这种连通结构可以是各种类型的管路部件，也可以是管路本身的端口，例如管路是塑料软管，该软管口能够直接插接到喷墨打印头的进墨口的管口部件，则该管路的端口也属于前述的“进墨口连通结构”。第一通道116的另一端与清洗液容器123连通。
39.第二通道115的一端设置有喷墨口连通结构(位于图1和图2中第二通道115与喷墨打印头101的所述喷墨口连通处)。喷墨口连通结构是实现第二通道115与喷墨打印头101的
所述喷墨口连通的结构。根据实际情况，这种连通结构可以是各种类型的管路部件，也可以是管路本身的端口，例如管路是塑料软管，该软管口能够直接插接到喷墨打印头的进墨口的管口部件，则该管路的端口也属于前述的“喷墨口连通结构”。第二通道115的另一端与清洗液容器123连通。
40.第三通道117的一端与洗液容器123连通，第三通道117的另一端与第一通道116连通。
41.在第一通道116和第二通道115之间设置了连通通道122。连通通道122一端与第一通道116连通，连通通道122的另一端与第二通道115连通。在第一通道116和连通通道122 连通处设置一二转换阀110；在第二通道115和连通通道122连通处设置二一转换阀105。在本实用新型中，若干通道连通处并非仅指通道连通的一个较小区域，也包括邻近该区域的、且能实现相应功能的所述通道上的区域。例如，图1中，第三通道117与第一通道116连通处设置的一三转换阀是由设置在第三通道117上的单向阀103实现。本实用新型中的转换阀是指能够实现流体流向在不同通道中转换的部件。一三转换阀除了如图1所示方式实现外，也可以包括其他方式，例如将一二转换阀110设置成可实现多路转换的转换阀阀部件，将第三通道117的一端连接到该一二转换阀110上，实现清洗液流向的转换。
42.在第一通道116上设置有过滤器102。过滤器102的设置位置在第一通道116与清洗液容器123连通的一端和一二转换阀110之间。
43.喷墨打印头清洗装置还包括设置在第一通道116上的第一清洗液泵112和设置在第二通道115上的第二清洗液泵106。具体的，第一清洗液泵112设置在所述进墨口连通结构和一二转换阀110之间；第二清洗液泵106设置在所述喷墨口连通结构和二一转换阀105之间。在本实施例中，第一清洗液泵112和第二清洗液泵106采用蠕动泵。
44.在第一通道116上还设置有第一压力监测装置；在第二通道115上设置有第二压力监测装置。所述第一压力监测装置和所述第二压力监测装置是用于监测通道内清洗液压力的仪器，例如压力表。也可以是如本实施例中所述第一压力监测装置和所述第二压力监测装置采用的压力开关控制器。压力开关控制器除了具有压力表这样监测压力变化的功能外，还可以根据预先的设定的压力范围进行监控，如果通道内的清洗液的压力超出该预定的范围(认为处于非正常工作状态)就会发出报警或关闭第一清洗液泵112和第二清洗液泵106的控制指令。压力开关控制器属于已有技术，能在市场上公开购买到，在此不再赘述其技术细节。压力开关控制器有能够监测正反两个流向压力的类型，成本较高；也有成本低的只能监测一个流向压力的类型，即单向压力开关控制器。能够监测两个流向的压力开关控制器可以直接设置在第一通道116或第二通道115上。如果采用低成本的压力开关控制器，还需要对清洗液流动通道进行相应变化。具体的变化如图1所示。单向压力开关控制器113所在的第一通道的区段121(属于第一通道116的一部分)并行设置有第一旁通通道120(以旁通管方式设置的通道)。在第一通道的区段121和第一旁通通道120上分别设置有导通方向相反的单向阀114和单向阀111。同理，单向压力开关控制器108所在的第二通道的区段119(属于第二通道115 的一部分)并行设置有第二旁通通道118(以旁通管方式设置的通道)。在第二通道的区段119 和第二旁通通道118上分别设置有导通方向相反的单向阀109和单向阀107。
45.图1所示的喷墨打印头清洗装置还设置有控制模块，为了清楚起见，图1和图2中均
没有显示控制模块的相关电路结构。图4显示了控制模块401的相关电路结构原理。其中，控制模块401作为中央处理模块，分别与第一清洗液泵112、单向压力开关控制器113、第二清洗液泵106、单向压力开关控制器108、一二转换阀110、二一转换阀105电连接。
46.图1中所示的清洗液容器123上设置有超声波发生器104。
47.图1中黑色箭头所在的黑色线表示清洗液流动通道(即前述的第一通道116、第二通道115和第三通道117等通道)，黑色箭头的方向表示清洗液流动的方向。本实施例中的清洗液容器123采用的是具有敞口的清洗液槽，且喷墨打印头的喷墨口浸入到所述清洗液槽中的清洗液中。以下结合图1所示的喷墨打印头清洗装置的工作过程，对本实用新型的技术方案进行进一步的详细说明。
48.第一，启动超声波发生器104。超声波发生器104使得清洗液容器123中的清洗液发生振荡以粉碎清洁喷墨打印头喷墨口固化的墨水及喷墨头内部排出在清洗液容器123中的污垢颗粒，避免大的颗粒在工作循环过程中再次形成堵塞。超声波发生器104还可以提升清洗液的温度，以提高清洗效果。
49.第二，启动第一清洗液泵112和第二清洗液泵106，使得清洗液从清洗液容器123沿第一通道116开始流动。清洗液沿第一通道116经过过滤器102过滤，去除了清洗液中的杂质，继续经一二转换阀110流动。一二转换阀110受控制模块401控制，此时导通第一通道116，关闭连通通道122，使得过滤后的清洗液继续沿第一通道116流动。清洗液经过第一清洗液泵112，在第一清洗液泵112施加的动力推动下沿第一通道的区段121流动。当然，此时单向阀114导通，单向阀111不导通，即清洗液不从第一旁通通道120经过。在第一通道的区段121处，设置的单向压力开关控制器113处于工作状态，监测流经这里的清洗液的压力是否在预定的许可范围(阈值)内。如果单向压力开关控制器113监测到清洗液的压力超出预定的许可范围，则向控制模块401发出报警信号。控制模块401收到报警信号后向第一清洗液泵112和第二清洗液泵106发出关闭的控制指令，停止清洗液的流动，以消除压力超出范围的不利影响。经过单向压力开关控制器113后，清洗液继续沿第一通道116流动，经过进墨口连通结构和喷墨打印头101的进墨口进入喷墨打印头101。然后经喷墨打印头101的喷墨口、第二通道115的喷墨口连通结构进入到第二通道115。清洗液进入到第二通道115后，流向第二旁通通道118，此时，单向阀107导通，单向阀109不导通，当然，单向压力开关控制器108也没有处于工作状态。清洗液流出第二旁通通道118后，经过第二清洗液泵106，二一转换阀105。此时，受控制模块401控制的二一转换阀105导通第二通道115，关闭连通通道122。清洗液继续沿第二通道115流回到清洗液容器123。至此图1所示的清洗液循环清洗的一个循环周期完成。
50.在上述清洗液循环过程中，蠕动泵使得循环中的清洗液产生周期性的波动，这种波动对堵塞喷墨口的污垢形成冲击，有利于提升清洗效果。
51.图2与图1显示的喷墨打印头清洗装置，工作过程基本相同，区别仅在于清洗液循环方向不同。同样，图2中黑色箭头所在的黑色线表示清洗液流动通道，黑色箭头的方向表示清洗液流动的方向。在此，对图2所示的清洗液循环方向(或者说这一循环的工作方式)进行简要说明。
52.图2所示的喷墨打印头清洗装置中控制模块401的电路结构与图4相同。控制模块401 的工作方式与图1中的描述相同，区别仅在于各转换阀开启方向的不同。
53.在第一清洗液泵112和第二清洗液泵106的动力作用下，清洗液从清洗液容器123中沿第一通道116流动，经过过滤器102过滤，去除了清洗液中的杂质，继续经一二转换阀110 流动。此时，一二转换阀110受控制模块401控制，导通连通通道122，关闭第一通道116 方向，使得过滤后的清洗液沿连通通道122流动。清洗液继续经过二一转换阀105。此时二一转换阀105关闭第二通道115通向清洗液容器123方向，导通另一方向。清洗液沿此方向经第二清洗液泵106，进入第二通道的区段119，此时单向阀109导通，单向阀107关闭。然后清洗液继续沿第二通道115，经喷墨口连通结构连接的喷墨打印头101的喷墨口、进墨口进入到第一通道116。进而，清洗液经第一旁通通道120、第一清洗液泵112，在第三通道117 与第一通道116连通处转入第三通道117(由于一二转换阀110关闭继续沿第一通道116流动的通道，所以清洗液的流向转换)。单向阀103导通，使得清洗液顺利流回到清洗液容器123。由于单向阀103这一导通方向，使得在图1所示的循环过程中，清洗液容器123中的清洗液不能沿第三通道117流动。至此，图2所示的清洗液循环过程完成一个周期的循环。
54.从图1和图2所示的两个清洗液循环过程可见，本实用新型的喷墨打印头清洗装置实现了正反两个方向(即清洗液从喷墨打印头的进墨口进入，从喷墨口流出及反方向的两个方向) 的清洗循环。并且，只采用一个清洗液容器123(清洗液槽中必然会有清洗掉的污垢)和一个过滤器102就实现了上述两个方向的循环，每个循环进入到喷墨打印头的清洗液都是经过过滤器过滤的清洁的清洗液，实现了优质的清洗效果。
55.清洗喷墨打印头的工作，通常需要将喷墨打印头从喷墨打印机上拆卸下来进行。拆卸和安装喷墨打印头是一项复杂的工作，费时费力，同时，如果操作不慎还容易造成喷墨打印头的损坏。本实用新型的喷墨打印头清洗装置，由于第一通道的一端设置有进墨口连通结构，第二通道的一端设置有喷墨口连通结构，可以在不拆卸喷墨打印头的情况下，利用进墨口连通结构与喷墨打印头的进墨口连通，利用喷墨口连通结构与喷墨打印头的喷墨口连通，实现对喷墨打印头的清洗。本实用新型的进墨口连通结构和喷墨口连通结构是实现相应连通的结构。根据实际情况，这种连通结构可以是各种类型的管路部件，也可以是管路本身的端口，例如管路是塑料软管，该软管口能够直接插接到喷墨打印头的进墨口或进墨口的管口部件(也包括喷墨打印头的喷墨口或喷墨口的管口部件)，则该管路的端口也属于前述的“连通结构
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(实现相应连通的结构，即进墨口连通结构和喷墨口连通结构)。因此，本实用新型的喷墨打印头清洗装置能够实现喷墨打印头的在线清洗(即喷墨打印头不用拆离喷墨打印机进行清洗)，进一步提升了清洗工作的效率。
56.图3显示了本实用新型打印机的一个实施例。在本实施例中，将图1和图2显示的喷墨打印头清洗装置集成到喷墨打印机中。具体的，在所述喷墨打印机中，在墨水容器301与喷墨打印头101的进墨口之间的管路上设置转换阀302，将喷墨打印头清洗装置的进墨口连通结构连接到转换阀302上。在墨垫303和废墨瓶305之间的管路上设置转换阀304，将喷墨打印头清洗装置的喷墨口连通结构连接到转换阀304上。清洗液容器123采用密闭式容器(与图1所示实施例相比，不具有敞口)，设置在喷墨打印机外部。可以在喷墨打印机上设置相应的接口部件，以快速连接或拆卸清洗液容器123，不必打开喷墨打印机外壳，使得清洗液的更换、补充更为方便。
57.图3所示的实施例，在正常打印过程中，转换阀302导通墨水容器301和喷墨打印头101 的进墨口之间的管路，闭合喷墨打印头清洗装置上的进墨口连通结构。墨水容器301向
喷墨打印头101供墨进行常规打印。转换阀304导通墨垫303和废墨瓶305之间的管路，闭合喷墨打印头清洗装置上的喷墨口连通结构。喷墨打印头101的喷墨口产生的残留墨水(液态) 经过墨垫303流入废墨瓶305。
58.图3所示的实施例，在清洗过程中，转换阀302导通喷墨打印头清洗装置上的进墨口连通结构，闭合墨水容器301和喷墨打印头101的进墨口之间的管路；转换阀304导通喷墨打印头清洗装置上的喷墨口连通结构，闭合墨垫303和废墨瓶305之间的管路。然后就可以进行如图1和图2所示的清洗过程。
59.从上述本实用新型喷墨打印机的正常工作状态、清洗喷墨打印头状态，以及两个状态的转换过程可见，只需要进行两个转换阀的操作，十分简便。当然，在图1至图3所示两个实施例的基础上，可以进一步增加便于操作的监控屏幕、控制电路等装置，这些在本实用新型基础上附加已有技术形成的技术方案，在此不再赘述。
60.值得注意的是，以上所述仅为本实用新型的较佳实施例，并非因此限定本实用新型的专利保护范围，本实用新型还可以对上述各种零部件的构造进行材料和结构的改进，或者是采用技术等同物进行替换。故凡运用本实用新型的说明书及图示内容所作的等效结构变化，或直接或间接运用于其他相关技术领域均同理皆包含于本实用新型所涵盖的范围内。