[發明專利]一種噴墨打印用噴頭供墨與控制系統及方法

有效

• 申請號: 202011226429.4
• 申請日: 2020-11-05
• 公開（公告）號: CN112339432B
• 公開（公告）日: 2022-04-08
• 發明（設計）人: 陳建魁;尹周平;雷春耀
• 申請（專利權）人: 武漢數字化設計與制造創新中心有限公司
• 主分類號: B41J2/01
• 分類號: B41J2/01;B41J2/175;B41J2/19;B41J29/38
• 代理公司: 武漢華之喻知識產權代理有限公司 42267
• 代理人: 梁鵬;張彩錦

本發明屬于噴墨打印技術相關領域，并公開了一種噴墨打印用噴頭供墨與控制系統，其包括儲墨子系統，墨壓控制子系統和墨水進出子系統，其中儲墨子系統用于墨水注入、墨水氣泡的處理、系統內部之間的補墨、以及向噴頭供墨；墨壓控制子系統用于在墨盒中產生正壓或負壓，驅動墨水工作；墨水進出子系統用于對單個噴頭或多個噴頭進行供墨，并可單獨控制每個噴頭的供墨狀態。本發明還公開了相應的供墨與控制方法。通過本發明，不僅可在多噴頭并行情況下實現對每個噴頭的供墨狀態執行獨立精準的控制，還能夠在系統內部實現穩定的墨水補充、墨水循環、氣泡去除、墨水加熱、墨水外排等多種功能，因而尤其適用于柔性電子制造之類的噴墨打印應用場合。

技術領域

本發明屬于噴墨打印技術相關領域，更具體地，涉及一種噴墨打印用噴頭供墨與控制系統及方法。

背景技術

噴墨打印技術在多個傳統領域獲得了廣泛的應用。近年來，逐漸在OLED、RFID、薄膜太陽能電池、可穿戴柔性設備、PCB、智能蒙皮等柔性器件領域也得到應用，柔性電子與噴墨打印結合的柔性電子制造工藝正在獲得更多的關注。

在現代噴墨打印技術及裝備尤其是柔性電子之類產品的制造過程中，噴頭的供墨和控制系統是獲得所需打印效果的關鍵組件之一。具體來說，在此類應用場合下，不僅需要獲得更高精度的打印質量，而且由于所采用的墨水通常成本很高且在實際使用中供墨量少、或是存在腐蝕性等特征，相應地，一方面必需實現更為合理和精準的供墨及循環處理，盡量避免特種墨水的浪費，另一方面還需要在開啟噴頭工作時預先對噴頭以及供墨管道進行適當溶液填滿，同時快速消除管道以及噴頭中殘留的氣泡，并實現對噴頭以及自身系統的高效清洗等功能。

檢索發現，現有技術中雖然針對常規噴墨打印設備的供墨過程、氣泡消除提出了一些解決方案，譬如CN201710383982.0、US2009262153A1等，然而這些現有方案并未充分考慮到柔性電子與噴墨打印結合的應用需求，特別是無法在多噴頭并行工況下實現對各個噴頭的供墨狀態進行獨立精準控制，同時無法針對此類應用場合下的復雜需求實現更多的個性化功能。

發明內容

針對現有技術的以上缺陷或技術需求，本發明的目的在于提供一種噴墨打印用噴頭供墨與控制系統及方法，其中通過緊密結合柔性電子制造之類應用場合的工藝特征和特殊需求，對供墨與控制系統的整體內部構造及多個控制元件的配置連接等方面重新進行了設計，并重點針對多種工況下的墨水供給及控制工藝過程進行了優化改進，相應不僅可在多噴頭并行情況下實現對每個噴頭的供墨狀態執行獨立精準的控制，還能夠在系統內部實現穩定的墨水補充、墨水循環、氣泡去除、墨水加熱、墨水外排等多種功能，因而尤其適用于柔性電子制造之類的噴墨打印應用場合。

為實現上述目的，按照本發明的一個方面，提供了一種噴墨打印用噴頭供墨與控制系統，其特征在于，該系統包括儲墨子系統(1000)、墨壓控制子系統(2000)、墨水進出子系統(3000)，并且各子系統之間以及各子系統內部之間通過管路連接，其中：

所述儲墨子系統(1000)包括第一墨盒(1001)、第二墨盒(1002)、第一電磁閥(1003)和第二電磁閥(1006)，其中第一墨盒(1001)用于注入和儲存墨水，并經由所述第一電磁閥(1003)實現與第二墨盒(1002)之間的可控連接，由此實現對第二墨盒的墨水補充；第一墨盒(1001)還經由所述第二電磁閥(1006)與泵(1004)之間可控連接，在所述泵(1004)與所述第二電磁閥(1006)之間配置有氣泡消除器(1005)，由此可通過啟動該氣泡消除器對流經于此的墨水執行氣泡消除，然后導回到第一墨盒(1001)中；

該第二墨盒(1002)用于接收來自所述第一墨盒(1001)的墨水，并經由第三電磁閥(2003)與所述墨壓控制子系統(2000)之間實現可控連接，由此通過正負壓的切換實現來自第一墨盒的墨水補充、或者驅動墨水排出第二墨盒且注向噴頭方向；