CN1018811B - 喷墨印刷设备的油墨供应系统 - Google Patents

Abstract

本发明涉及一种喷墨印刷设备的油墨供应系统，该系统包括一种用抗化学腐蚀材料以压制方法形成的单件整体装置；一个活塞在其内可移动的中心圆柱形壳体；若干带有阀的空腔；安装压力传感器的壳体以及一个油墨蓄器体，蓄器体中间有两个隔室，一连杆在隔室间移动，连杆一端连于偏心轮，另一端连于活塞，以形成一种极可靠和紧凑的油墨供应系统。

Description

本发明涉及喷墨印刷设备的油墨供应系统，它包括一个用于安装两可变容积室和若干阀的组合体装置。

在1986年12月10日申请的于1987年8月28日提交补充专利申请n8712008的法国专利申请n°8617385中，申请人描述了装有多功能小室的喷墨印刷设备的流体供应系统，该小室基本上由二个其容积随单个活塞的位置而变的腔室构成，单个活塞跟由同一马达驱动的同一偏心轮相连。在这二个申请案中，已叙述了所有的装置：腔室，阀，节流装置，容器等，它们是为获得使喷墨印刷设备正确操作所必需的全部功能所需要的。

为了进一步改善这种供应系统的性能，将它制成体积尽可能紧凑是重要的。

本发明的目的是要解决这一问题，并关系到一种用于这一供应系统中的装置总成的结构，它具有易于制造的构件，简单并导致一种结构颇为紧凑的系统。

更确切地说，本发明涉及到一种喷墨印刷设备的油墨供应系统，包括一个由抗化学腐蚀材料以压制方法形成的单件整体装置一个具有直径为Φ1的第一区和直径为Φ2的第二区的中央圆柱形壳体，一活塞可在其中移动，所述活塞按堆叠关系包括一底板，一个直径为Φ1能在所述第一区内滑动、并和第一膜片一起形成第一可变容积室的第一构件，以及一个直径为Φ2能在所述第二区内滑动，并和第二膜片一起形成第二可变容室的第二构件;

若干用于各自安装一阀的空腔，

一个用于安装压力传感器的壳体

其中，所述设备还包括一个油墨蓄器体，蓄器体包括两个设置在所述设备和马达体之间并钻有通道的油墨蓄器，一连杆穿过该通道，该连杆的一端连于活塞底板，另一端连于由马达驱动的偏心轮，其中连杆保持最大长度。

按照以下的说明和附图，将会更清楚地理解本发明，其中：

图1分成图1a和1b，重新表示如在上述参照的专利申请中所描述的可变容积室的工作;

图2是本发明喷墨印刷设备的油墨供应系统变型的液压图;

图3、4和5表示用于本发明的单体装置的结构;

图6和7是补充图2和5的说明性的图;

图8和9经平行于装置底面在二个高度上所取的剖视图;

图10是本发明的供应系统剖视图。

为了清晰起见，在所有图中相同的另件用同一标号表示。

诸如在上述二个专利申请中所描述的一个小室表示在图1a和1b中，它基本上构成了室1，后者的容积随活塞P的移动而变化。活塞P经过连杆2机械连接于由步进马达4驱动的偏心轮3上。该可变容积室1连接于压力传感器5，并经导管6连接于一个、二个或多个由线圈b电控的阀上。在图1a和1b中仅能看到阀7和9二个阀，但不限于这个数字，稍后叙述的本发明还要清楚指出跟本室相连的若干阀的应用。这些阀在二个流动方向上接受流体，而在没有电信号的情况下，通常是关闭的。滑块t的位置，例如，表示阀7在图1b中处于阻塞位置，而在图1a中处于流通位置，对于阀9则相反。最后，在每一阀的出口导管中通常装有节流装置8、10。这些节流 装置被用来当非零粘度流体流经其间时，建立一种根据压力损失转化的压力差。在流体流动半周内，这些压力损失可具体地用压差p、流体粘性表示。这些节流装置，例如，可以用串连合并在液压回路中的一个管子来构成，这一管子的长度明显地大于其直径。举例来说，该长度约等于直径的15倍。箭头F₃和F₄代表流体。

在二个半周期内产生液体流动。在马达转子从0°到180°位置的半周内，即室1容积增加时，第一半周期（图1a）包括操纵阀门7打开，流体被吸入（箭头F₃）;在马达转子从180°到360°下半周内，即当室1容积减少时，第二半周期（图1b）包括操纵阀门9打开，液体被排回（箭头4）。在此情况下，通过反向操作阀7和9，可在二个方向上产生流体流动，或者可以不这样，在马达运转时，只要保持一个阀打开而另一阀关闭。这三种特定的操作方式对于以下描述的本申请是基本的。此外，诸如在上述原始专利和补充专利申请中所描述那样，在同一可变容积室上另外增加几对节流阀来建立一种多路输入/输出泵吸系统是可能的。

在这样一个小室所能起作用的其它功能之中，例如，还可在压力下为另一容器，腾空一个容器。为了做到这点，同时打开分别和这二个容器相连的二个阀就可以了。

此外，采用这样一个小室的一种系统能借助于传感器5来直接测量压力。该传感器将该室和希望测压力的部分建立直接的关系。控制处于下游这一部件的阀此时保持开启状态，马达停转，此时压力传感器5经该室和所述部分直接连通。

这一系统的一种变型以静态方式表示在图2中，所有阀均处于关闭位置。该系统包括四个容器，其中二个是可拆装的，容器15是盛 有备用油墨30还未使用的桶，是可拆装的，容器16是盛有用于油墨的纯溶剂31的桶。该备用溶剂31是用于补足为保持该系统中所使用和再循环的油墨的粘度所需的溶剂的。喷注油墨粘度的保持和油墨再循环期间的溶剂挥发有关。容器16也是可拆装的。

盛装油墨34的容器18起着蓄压器功能的作用，当它被用作泵吸室时，用于把小室的脉动流转换成在固定压力下的等压流，并直接供形成射流21之用。为此，该容器包含一加压空气槽180，它起着气流调节器的作用，该空气槽使印刷机每次重新开始起动。

容器17的用途是接收回收的油墨33和从流槽22返回并将它们分离的空气。为保持蓄压器18中压力所需的油墨取自该容器。

四个容器15、16、17和18中的每一容器经一总管道66，并经容器18的一对节流阀9-10，容器17的一对节流阀7-8，容器16的一对节流阀11-12以及容器15的一对节流阀13-14连接于一可变容积室1。该总成，其核心是室1，用总的标号表示。

第二可变容积室23也和若干阀相组合。这一组合体用标号B表示。

第二室23和一组阀24、25组合在一起，因为该室跟与第一室共有的偏心轮3机械连接，这些相连的阀的同步是从室1的同步机构获得的。这种跟单个马达4及单个传感器5相连的二个总成A和B的组合体有利于该系统的紧凑性。管道220把称之缓冲器容器的容器17和回收槽22直接相连。该容器17可被置于减压区。阀26一侧连接于管道66，另一侧连于冷凝器300，后者包括一接收冷凝液301的贮罐和排出挥发物的排出管。

压力传感器5连于第一室1，并能在整个控制和测量范围工作。正如在上述专利申请中所提到的，这一供应系统的一个特点是它仅包含一单独的传感器，即压力传感器5，而且该单独的压力传感器5能进行为该总成正确运转所要求的所有测量，即供给喷雾器的油墨的压力测量;油墨的粘度测量;在空气槽再生期间容器18液位检查;容器17排空液面高度测量;溶剂容器16低位和空位测量;容器15中油墨粘度，尤其与温度有关的参数的测量;油墨容器15中低位和空位测量;各阀的操作和马达4转子位置的同步机构的测量，正如所能看到的，并且要进一步强调的，这单个压力传感器5都代替了。在目前已知的油墨供应系统中必定碰到的所有传感器。

阀19和28的各种功能直接关连到由印刷设备T喷出的射流21的工作，它是根据现有技术部分，特别是根据由该申请人提交的并以n°553341号公布的法国专利申请8316440。出于这一情况，该组合体用虚线矩形150假想地和系统的其余部分隔开的。应当指出，阀19分别连于加压容器18和产生油墨射流21的印刷设备T，阀28连于印刷设备T，并经管道170连于容器17。

还应指出，除了另外说明，在所有情况下马达4以等速作周期性的旋转，这意味着呈机械连接的二个可变容积室1和23各自周期性地形成它们的容积。这一旋转周期以每转代表为测量一个静态压力所需时间的一次停顿，一次压力测量不受因流体流经节流装置8、10、12、14而引起压力不同的影响。所分配的时间允许对筒30的油墨、筒31中的溶剂、容器18中的加压油墨34的静态压力进行测量。

按照在上述专利申请中所描述那样，通过与马达4的转子瞬态位 置同步地电动操纵这些不同的阀，便能完成这些基本运转周期。这样，下列功能可被控制：

a、在射流操作期间，蓄压器18的压力保持;

b、供给射流的油墨粘度测量以及这一粘度按给定基准的调整;

c、容器17液面高度的测量以及将油墨补充到容器18中去;

d、筒15和16的液面低位和空位的测量;

e、在槽22高度处吸入射流;

f、冷凝的抽吸及其在容器17中的回收;

g、操作蓄压器18所需的加压空气槽的保持;

h、自动暂停程序;

i、自动完成清理程序，长时间关机或更换油墨;

本发明的目的是提供一种包括所有前述元件的油墨供应系统，这些组件用于直接跟分别属于称之为压力泵的组件A和称之为真空泵的组件B的二室1和23相结合。

按照本发明的特点，油墨供应系统包括一个装置100，它是由抗化学腐蚀的电绝缘材料制成的整体金属块平行六面体构成的，这种材料，诸如称之PPS的苯撑聚硫醚（Phenylene    Poly    Sulfide）。本发明的装置100表示在图3、4和5的第一级中，借助某种画法，省去实际上包围着这些空腔的材料，能看到在整体金属块内制出的空腔和凹穴。采用这种表示法是出于清晰和更易理解本发明的考虑，而不必用太多的剖视和横断面，那样做会使叙述困难和混乱。然而应该指出，为了正确理解而需要时，所示空腔和凹穴用实际上占据它的元件的标号表示：例如，活塞P和其空腔202，情况就是这样。由其块料形成的部件100包括若干空腔和凹穴，配置如下：

一中心园柱形空腔202包括二个直径如φ₁和φ₂，活塞P在其中可以移动，二个可变容积室，即直径为φ₁的室1和直径为φ₂的室23，在图10中和二个隔板连接在一起。

若干所谓的径向凹穴，具有相同的形状和相同的内部容积，其底部处于第一水平面上，这许多凹穴相对于中心园柱形空腔202成星形配置;

形状大致上和上述凹穴相同，但其内部容积大二倍的一个凹穴，它处于不同的水平上，但它们可以是二个分隔的凹穴。这些径向凹穴供安装一个或二个阀之用，它们用阀的标号上加标记a来表示。

图3表示整体装置100，它是这样定向的，除了观察者的目光能看见供安装压力传感器5用的空腔上平面以及处于最显著地位的径向星形凹穴和双凹穴24-25a外，中心空腔202就被这些凹穴总成部分地遮掉了。

图4从另一方面表示了这一整体金属块100，它取向与前不同，故这次观察者的目光能看见径向凹穴处于后面，而安装压力传感器5的空腔以及装有实际上由P₁P₂二部分层叠而成的（见图10），活塞P的底板600处于前面。

在图4中特别画出的孔t₁t₂……t_n的功能以后还要详细说明。在整体金属块100内还制出管道。它们的出口，通至可变容积室，带有符号b（图8和9），它们相对的出口带有符号a，诸如C26a，C11a，C13a，C9a，C25a，C24a，C7a。

管道也能被看到，其尺寸较前述的凹穴小，若需要，它们可完成节流功能，或可仅仅是不同元件之间的连接管道。应当指出，所有的 管道都标有标号C，相应于有关的阀加有一符号，符号a或b刚才已说明，小尺寸管道标有标号L或它只是节流时标有R，相对于有关的阀，在标号上加一符号。例如，我们找出R₈，R₁₀，L₂₄，L₂₂₀。

按照同一精神，图5表示了整体装置100，它连同图3和4一起已被描述，但这次观察者看到它处于颠倒的位置，可以看到径向凹穴处于下部。在该图中，表示出二个增加的凹穴28a和19a，出于清晰起见它们是在图3和4中故意省略的。

所有这些凹穴是供安装阀用的，在图2所示系统中，这些阀标有相应于给定的凹穴的标号，但不带符号a。这样，凹穴13a安装阀13，凹穴9a安装阀9，依此类推。这一情况适于管道和节流装置。

这些不同的阀13，11，7，9，10，20，24，25，26，按图6和7中所示的方法无约束地装于它们相应的凹穴内。随便举例说，在这些图中表示了直径为d的阀13。它是一种直线型电磁阀，其二端跟为此目的而设置于凹穴内的二个槽g₁和g₂相啮合。阴影部分M代表在图3、4、5中未注明的而在前面已提到的材料。二个O型密封圈j₁和j₂用于密封。安装装置140a推有关阀，例如直径为d的阀13将它安装在其凹穴中。该系统140a可用法兰140固定，该法兰为传感器5安装在适当位置（图10），从而将标有标号11，9，7，26的阀总成安装在适当位置。

图6是一纵剖剖视图，而图7是一横剖面图。这种安装阀的方法是不限制的。正如已提到的，它们是双向操作的直线型电磁阀。

为能完全理解，图8表示了这种装置100的剖视图，它取自可变容积室1（组件A）的高度。该剖面考虑了有材料M，而在上述图3至5中是没有的。可以看到，装置的横截是方形的。我们再次找到 具有二个出口C26a和C26b的凹穴26a，然而继续找到凹穴11a及其二个出口C11a和C11b;凹穴13a及其二出口C13a和C13b;凹穴9a及其二出口C9a和C9b;凹穴7a及其二出口C7a和C7b;我们还再次找到凹穴28a及19a。

图9表示了装置100的一个剖视图，它取自可变容积室23（组件B）的高度，在图中，表示了双凹穴（24、25）a及其二出口（C24a，C24b）和（C25a，C25b）以及二凹穴28a和19a。在某个绝非限制的实施例中，按图2的图解，装置100的所有阀和管道连接在一起，并连接到不同的容器以及印刷设备。

按照本发明，按剖视图10中所示的这样一种装置100是用来和现在将要描述的容器单元300结合在一起的。装置100由整体金属块构成，其中制出上述所有的凹穴。一管道Cp将压力传感器和可变容积室相通。法兰140将传感器5安装在适当位置，它包括用于支承诸如要装于凹穴C26a内的阀26的外形。如上所述，活塞P是由底板600跟直径为φ₁的P₁及直径为φ₂的P₂二部分层叠而成的。第一部件P₁，通过配置第一密封模片m₁和法兰bd₁构成了可变容积室1。第二部件P₂，通过配置第一密封模片m₂和第二法兰bd₂构成了可变容积室23。一套穿过业已提到的孔t₁至t_n的螺钉把二个分别夹住膜片m₁和m₂的法兰bd₁和bd₂固定在适当的位置。

活塞P经底板600连接于连杆500，连杆通过由轴承181支承的偏心轮3连接到马达4，马达由马达支座171支承。如同装 置100那样，整体容器单元300由抗化学腐蚀的电绝缘材料制成，并按任一已知的方式被固定在装置100上。单元300配置于马达组件170和装置100之间，它包括二个完成容器17和18功能的隔室，并包括连杆500穿过其间的通道167。

按照本发明的一个重要特点，容器单元300装于马达组件170和装置100之间。这种布局能获得最大的连杆500长度。该长度越长，在其一端由偏心轮导向的、而在其另一端由活塞P的零件P₁导向的连杆所形成的角度越小，并且活塞P的导向越精确，整个保持在等压力具有显著的紧凑性，在装置100的二边配置着筒座157（在图上只有一个能看见），第二个配置在图10剖面的前部。它们是安装油墨15和溶剂16筒的筒座。按照本发明的特点，这些筒是可拆装的，油墨在套针90的高度上取得，套针的功能是要穿透在桶中为此用途而设置的一个模片，一个由极细的针予穿孔的静电记录管（EPT）膜片。在此情况下，由于套针90的穿透无滴点，当使用者移动它时，能自动地提供筒的密封。

按照本发明的另一特点，如上已看到的，各阀以星形被配置在可变容积室1和23的周围。这样，在室1中得到的死容积尽可能地小，从而产生一种高的压缩比。尽管少量的空气剩留在室中，无论如何它能被加压。

总之，按本发明的装置10是极其紧凑的，在其整体部件里包括为安装所有的阀、形成二个可变容积室的活塞和压力传感器所需的所有凹穴和空腔。它还包括包含在其整体金属块内的通至这些室和外界的最大管道。当所有的阀、活塞、筒和容器都处于适当的位置时，该系统已处于准备运转状态。在二个上述专利和补充申请的专利证 书中已描述了这种操作。

正如说过那样，本发明的这种油墨供应系统能提供多功能，然而它的结构极为紧凑，操作非常简单。人们发现，尤其在喷墨印刷领域内的一些专利申请，不仅处在工业设计范围内，而且处于办公室自动化的范围内。

Claims (4)

1、喷墨射印刷设备的油墨供应系统，其特征在于包括一个由抗化学腐蚀材料以压制方法形成的单件整体装置；

一个具有直径为Φ1的第一区和直径为Φ2的第二区的中心圆柱形壳体，一活塞可在其中移动，所述活塞按堆叠关系包括一底板；一个直径为Φ1的第一构件，能在第一区内滑动，并和第一膜片一起构成第一可变容积腔；一个直径为Φ2的第二构件，能在第二区内滑动，并和第二膜片一起构成第二可变容积腔；

用于各自安装置一阀的若干空腔；

其中所述系统还包括一个油墨蓄器体，蓄器体包括两个设置在所述设备与马达体之间并设有通道的油墨蓄器，一连杆穿过该通道，该连杆的一端连于活塞底板，另一端连于由马达驱动的偏心轮，其中连杆保持最大长度。

2、按权利要求1所述的油墨供应系统，其特征在于，还包括用于安装油墨筒和溶剂筒的筒座。

3、按权利要求2所述的油墨供应系统，其特征在于，所述油墨和溶剂筒是可拆卸的，油墨在套针的高度上被取走，套针的功能是穿透一预穿孔膜片。

4、按权利要求1所述的油墨供应系统，其特征在于，所述油墨蓄器体是用抗化学腐蚀材料制成的，并以任何已知的方式固定于所述设备上。

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