CN102294886A - 喷印系统 - Google Patents

Abstract

本发明是一种喷印系统，包含：一供液容器，用以储存一液体；一打印装置，用以对一喷印媒体进行喷印且具有至少一个打印匣，每一该打印匣设有多个喷出孔，且该打印匣与该供液容器之间具有一高度差；一内压调整装置，其与该供液容器及该打印匣连接，用以对该打印匣进行抽吸作用；一运作软件，计算定义出该打印匣的初始液高度、预定补液高度及该内压调整装置的运作时间；以及藉此，该打印匣液面高度低于一初始液高度且到达一预定补液高度下限时，该运作软件控制该内压调整装置运作将吸引该打印匣内部的部分气体至该供液容器中，使该打印匣内部的负压升高，以驱使该供液容器的液体被导引至该打印匣内，以平衡该打印匣的内部负压。

Description

喷印系统

技术领域

本发明是关于一种喷印系统。

背景技术

一般而言，喷墨打印机由于具有操作容易且可打印于多种喷墨媒体等优点，广受消费大众所喜爱，但喷墨打印机使用一段时日后，便会因墨水匣的墨水耗尽而须更换墨水匣，目前常见的更换方法是丢弃旧有的墨水匣再安装全新的墨水匣以提供墨水，此举不但造成墨水匣的浪费，且因墨水匣的价格昂贵而无形地增加了使用者的开销，为了节省打印成本、避免资源浪费以及符合环保驱势，重复使用同一个墨水匣的连续供墨系统便因应而生。

现有的连续供墨系统皆为外置式连续供墨系统，其是于喷墨打印机外设置一供墨匣，并通过管线连接供墨匣及喷墨打印机内部的打印匣，利用虹吸原理将墨水自供墨匣导入打印匣中，使打印匣打印时，液体能不断引流至打印匣内，便可达成墨水匣供墨不间断的连续供墨目的。

虽然现有的连续供液系统可达到连续供墨的功效，但是，当供墨匣内部所储存的墨水使用完毕时，必须要通过拆装打印匣或是拆装供墨匣与打印匣之间的管线来更换供墨匣，于更换过程中会导致管线连接处因拆换导致密封问题，而使内部管部与原先供墨时的负压会有所差异，使得现有的连续供液系统会因打印匣被多次拆装管线压差造成负压逐渐消失而发生漏墨的情况，进而导致打印品质异常。

现有的喷墨打印机的喷印装置仅具有单一喷印头，虽然其造价较便宜，速度也被一般消费者所接受，但在科技迅速的发展蓬勃下，打印速度的要求是愈来愈快，通过机构上设计的变更，虽能增加速度，但相对的价格也会增加。

另外，现有的喷墨打印机的喷印装置与被喷印物之间的运动皆属直线打印，无法符合各种不同型态的被喷印物的需求。

因此，如何发展一种可改善上述现有技术缺失，且能达到低价格与高速度的连续供液系统且非仅限于进行直线打印的喷印系统，实为目前迫切需要解决的问题。

发明内容

本发明的主要目的在于提供一种喷印系统，以解决现有的连续供液系统的下列问题：因打印匣被多次拆装管线压造成负压逐渐消失而发生漏墨的情况，进而导致打印品质异常，且现有的使用人工将墨水从外部供墨匣将打印的液体引导至打印匣内，增加人力成本，且无法自动化生产，以及喷印装置与被喷印物之间的运动皆属直线打印。

为达上述目的，本发明的一较广义实施态样为提供一种喷印系统，包含：一供液容器，用以储存一液体；一打印装置，用以对一喷印媒体进行喷印且具有至少一个打印匣，每一该打印匣设有多个喷出孔，该打印匣与该供液容器之间具有一高度差；一内压调整装置，其与该供液容器及该打印匣连接，用以对该打印匣进行抽吸作用；一运作软件，计算定义出该打印匣的初始液高度、预定补液高度及该内压调整装置的运作时间；以及藉此，该打印匣液面高度低于一初始液高度且到达一预定补液高度下限时，该运作软件控制该内压调整装置运作将吸引该打印匣内部的部分气体至该供液容器中，使该打印匣内部的负压升高，以驱使该供液容器的液体被导引至该打印匣内，以平衡该打印匣的内部负压。

本发明的有益技术效果是：本发明的喷印系统利用供液容器与打印匣间具有一高度差，以及通过运作软件计算定义出打印匣的初始液高度、预定补液高度及该内压调整装置的运作时间，并于打印匣液面高度低于一初始液高度且到达一预定补液高度下限时，运作软件将控制内压调整装置对打印匣内部抽吸气体及回收过剩液体，可自动将供液容器内部的液体导入至打印匣中，以及使打印匣补液后其内部负压可恢复至初始值，可稳定打印品质且不会发生漏液的情况，以及于打印装置中设置多个并列错位设置的打印匣以进行大区域的快速打印，并可进行非直线运动的打印型态以及使打印匣与喷印媒体之间维持固定高度的喷印距离。

附图说明

图1A是本发明第一较佳实施例的喷印系统所包含的供液容器、打印匣及内压调整装置的结构示意图。

图1B是图1A所示的打印匣需进行补充液体的结构示意图。

图1C是图1B所示的打印匣的液面高度高于预定高度范围的结构示意图。

图1D是图1B所示的打印匣补墨完成的结构示意图。

图2是本发明喷印系统的打印装置的部分结构示意图。

图3是本发明较佳实施例的喷印系统的结构示意图。

图4是本发明另一较佳实施例的喷印系统的结构示意图。

图5是本发明又一较佳实施例的喷印系统的剖面结构示意图。

具体实施方式

体现本发明特征与优点的一些典型实施例将在后段的说明中详细叙述。应理解的是本发明能够在不同的态样上具有各种的变化，其皆不脱离本发明的范围，且其中的说明及图标在本质上是当作说明之用，而非用以限制本发明。

本发明的喷印系统是由一供液容器、一打印装置以及一内压调整装置所组成，可达到自动连续供液、自动调整打印装置内部的打印匣的内部负压、进行大区域的快速打印、非直线运动的打印型态以及使打印匣与喷印媒体之间维持固定高度的喷印距离的功效。

请参阅图1A，其是本发明喷印系统所包含的供液容器、打印匣及内压调整装置的结构示意图，如图所示，本发明喷印系统所包含的供液容器11、内压调整装置及打印匣13可构成一连续供液装置10，于本实施例中，内压调整装置可为一抽吸装置12，例如：泵，但不以此为限。其中，该供液容器11用以储存喷印所需的液体15，而供液容器11通过一第一连接管路14的导引将其内部所储存的液体15导入打印匣13内，而打印匣13也可通过一第二连接管路16导引及抽吸装置12抽吸作用，将内部部分的气体及过剩液体15回收至供液容器11内。本实施例中液体15为一墨水。

如图1A所示，打印匣13还包含有一送液管131及一吸液管132，送液管131与第一连接管路14相连通，而吸液管132则与第二连接管路16相连通，又本实施例的打印匣13的设置位置是高于供液容器11，且供液容器11内部的液面与打印匣13底部的喷出孔133间具有一高度差H，通过该高度差H可用来提供打印匣13正常的打印工作负压，即使该打印匣13的内部负压维持于-4～-12mmHg之间，使打印匣13的内部负压达到平衡，以达到稳定的打印品质。

如图1A及图1B所示，该打印匣13设有一初始液高度h及一预定补液高度h1，该打印匣13的初始液高度h是该喷出孔133至该吸液管132底部的垂直高度，该打印匣13的预定补液高度h1是该液面低于该打印匣13的初始液高度h的一预定位置至该吸液管132底部的垂直高度。该打印匣13的初始液高度h以及预定补液高度h1是利用喷印系统内部的运作软件所计算定义。此预定位置可随实际需求设定的一补充液体的起始位置。

其中，当抽吸装置12对打印匣13内部进行抽吸前，需先将打印匣13移动至一维护区的一密封元件17(capper)的位置上，用以密封打印匣13底部的喷出孔133，以确保打印匣13内部不会因抽吸装置12抽送液体的动作而使外部空气由喷出孔133进入，若一旦打印匣13内部吸入或充满气体时，将导致无法正常打印。本实施例的供液容器11还包含一通气孔111，用以平衡供液容器11的内部负压。

请参阅图1B并配合图1A，其是图1A所示的打印匣需进行补充液体的结构示意图，如图所示，当打印匣13的喷出孔133持续喷印到其内部的液面高度低于一初始液高度h且到达该预定补液高度h1下限时，即液面低于吸液管132下方预定补液高度h1时，抽吸装置12将被启动以对打印匣13内部进行抽吸，抽吸装置12将通过吸液管132及第二连接管路16把打印匣13内部的气体吸引至供液容器11中，使打印匣13内部的负压逐渐升高，如此可利用虹吸原理自动将供液容器11内部所储存的液体15通过第一连接管路14及送液管131导入至打印匣13中，抽吸装置12初始运作时是吸气，但待打印匣13的液面高度高于初始液高度h后，即打印匣13内部的液体量逐渐加高到如图1C所示的高度范围h2后，抽吸装置12会将多余的液体15回收吸引至供液容器11中，使打印匣13的液面的高度恢复为如图1A及D所示的初始液高度h，如此一来，打印匣13的内部负压将可恢复至初始值，可稳定打印品质并防止漏液的情况发生。

至于抽吸装置12的运作时间是利用喷印系统内部的运作软件计算该打印匣13喷点数所需喷射的液体15液量，接着利用抽吸装置12对打印匣13内部进行抽吸控制，以使供液容器11中能利用虹吸原理导入打印匣13内的液体15液量大于实际需补入该打印匣13已被使用该预定补液高度h1间的液量，以防止补墨不足，本发明将液面高度范围补至h2即为了多补一些安全量，如此再利用该抽吸装置12将高于初始液高度h在液面高h2高度间多余的液体15回收至供液容器11内，以使打印匣13的液面高度恢复到一初始液高度h，亦即液面高度刚好至吸液管132底部，令抽吸装置12几乎无法再抽出液体15于吸液管132管外回收，同时抽吸装置12运作时间也由喷印系统内部的运作软件所计算结果而停止抽吸运作，且打印匣13的内部负压亦可恢复至初始值。

本实施例的连续供液系统10利用供液容器11与打印匣13间具有一高度差H，可提供打印匣13正常的打印工作负压，又通过抽吸装置12对印列匣12内部抽吸气体，可利用虹吸原理自动将供液容器11内部所储存的液体15通过第一连接管路14及送液管131导入至打印匣13中，并通过抽吸装置12回收打印匣13内过剩的液体，可使打印匣13内部的液体高度保持在预定高度范围内，以使打印匣13补液后其内部负压可恢复至初始值，可稳定打印品质且不会发生漏液的情况。即使本发明的连续供液系统10更换供液容器11时，通过抽吸装置12的运作可平衡打印匣13内部的打印工作负压。

本发明的喷印系统是应用于工业领域，请参阅图2，其是本发明喷印系统的打印装置的部分结构示意图，如图所示，本发明的打印装置2设置有多个打印匣13，每一打印匣13均设置于对应的承载座21内，且每一该打印匣13分别通过连接管路22与供液容器11连接，使供液容器11内部所储存的液体可连续供应至打印匣13中，并可通过内压调整装置(未图标)的运作来平衡打印匣13内部的打印工作负压，另外，该多个打印匣13彼此之间是并列且错位设置，即相邻两打印匣13之间具有一固定的相对位置，于大面积打印时，可有效缩短打印时间，以符合高稳定度的品质及低成本的大面积快速打印的功能需求。

请参阅图3，其是本发明较佳实施例的喷印系统的结构示意图，如图所示，本实施例的喷印系统3包含供液容器11、打印装置31以及内压调整装置(未图标)，其中打印装置31包含打印匣13，且打印匣13是通过连接管路22与供液容器11连接，至于，打印匣13、供液容器11以及内压调整装置之间所构成的连续供液装置的运作方式请参阅图1A～图1D及所对应的说明内容，于此不再赘述。

请再参阅图3，本实施例的喷印系统3可为例如以光盘片为喷印媒体32的打印机，且打印匣13是依箭头方向A进行直线往返运动，使得打印匣13对一可依例如箭头方向B旋转的喷印媒体32进行喷印，该打印匣13与该喷印媒体32之间是间歇性进行相对旋转运动，即打印匣13进行直线喷印时喷印媒体32是静止不动，而喷印媒体32旋转时打印匣13则静止不动，当打印匣13依箭头方向A于喷印媒体32上完成一直线喷印后，喷印媒体32将旋转一个角度，后续打印匣13则再于喷印媒体32上进行直线喷印，如此喷印方式一直重复直到完成整个喷印媒体32的喷印。

请参阅图4，其是本发明另一较佳实施例的喷印系统的结构示意图，如图所示，本实施例的喷印系统4包含供液容器11、打印装置以及内压调整装置(未图标)，其中打印装置包含打印匣13以及一固定座41，固定座41用以固定具有一曲面的喷印媒体(未图标)，且打印匣13通过连接管路22与供液容器11连接，至于，打印匣13、供液容器11以及内压调整装置之间所构成的连续供液装置的运作方式请参阅图1A～图1D及所对应的说明内容，于此不再赘述。

请再参阅图4，本实施例的喷印系统4是一种环状式打印装置，其可将打印匣13与喷印媒体间保持一固定高度，且可对具有曲面的喷印媒体进行环状式打印，例如依箭头方向C对喷印媒体的曲面上进行环状路径喷印，而不再局限喷印媒体的表面必需平面打印的形状。

由于喷印系统对于喷印媒体的喷印品质的优劣，主要取决于打印匣与喷印媒体之间的高度，故可于喷印媒体的打印平面上，提供可压平喷印媒体表面的装置，使喷印媒体与打印匣之间维持一高度差，该高度差可为0.8mm～1.5mm。连续提供喷印媒体置于打印工作平面上时，可利用各种方式夹持固定喷印媒体，以保持喷印媒体在喷印过程中不会因个外力而发生位移等问题，以确保打印的品质。

本发明的喷印媒体依固定方式可分为下列几种：

1.张力固定：请参阅图5，其是本发明又一较佳实施例的喷印系统的剖面结构示意图，如图所示，本实施例的喷印系统5包含打印装置51、固定组件52以及打印工作平面53，打印装置51设置于打印工作平面53上且包含打印匣13，打印匣13是对置于打印工作平面53上的喷印媒体54进行喷印，且喷印媒体54可依箭头方向D进行直线运动，而打印装置51亦进行直线打印运作，固定组件52用以压平该喷印媒体54且包含入口滚轮521、出口滚轮522以及棘轮座523，当喷印媒体54是挠性体，例如：软板，且连续供给时，喷印媒体54是由入口滚轮521带动进入打印装置541，喷印完成后由出口滚轮522带动输出，其中出口滚轮522的速度需大于入口滚轮521的速度2％～5％，棘轮座523对于喷印媒体54所施加的压力需小于入口滚轮521对于喷印媒体54所施加的压力施压，棘轮座523是以小针点接触面积以不沾污喷印媒体54为主且为背动轮方式，可释放入口滚轮521与出口滚轮522的速度差所产生的摩擦力；

2.磁力固定：若喷印媒体是具有磁性的物体时，将其放置于一具有磁力的打印工作平面，启动磁力装置，使喷印媒体贴于打印工作平面上进行打印；

3.黏贴固定：是将喷印媒体以具有黏性的物质当介质，将喷印媒体黏于打印工作平面上，此介质可以是胶水或双面胶等具有黏性的物质；

4.吸力及真空固定：是将喷印媒体放置于一提供强大吸力装置的打印工作平面，或利用真空吸附的方式，将喷印媒体吸附平整以进行喷列。

综上所述，本发明的喷印系统利用供液容器与打印匣间具有一高度差，以及通过运作软件计算定义出打印匣的初始液高度、预定补液高度及该内压调整装置的运作时间，并于打印匣液面高度低于一初始液高度且到达一预定补液高度下限时，运作软件将控制内压调整装置对打印匣内部抽吸气体及回收过剩液体，可自动将供液容器内部的液体导入至打印匣中，以及使打印匣补液后其内部负压可恢复至初始值，可稳定打印品质且不会发生漏液的情况，以及于打印装置中设置多个并列错位设置的打印匣以进行大区域的快速打印，并可进行非直线运动的打印型态以及使打印匣与喷印媒体之间维持固定高度的喷印距离的功效。

本发明可由熟知此技术的人士作出种种等同的改变或替换，，然而这些等同的改变或替换皆不脱离如附本申请权利要求所欲保护的范围。

Claims (11)

1.一种喷印系统，包含：

一供液容器，用以储存一液体；

一打印装置，用以对一喷印媒体进行喷印且具有至少一个打印匣，每一该打印匣设有多个喷出孔，该打印匣与该供液容器之间具有一高度差；

一内压调整装置，其与该供液容器及该打印匣连接，用以对该打印匣进行抽吸作用；

一运作软件，计算定义出该打印匣的初始液高度、预定补液高度及该内压调整装置的运作时间；以及

藉此，该打印匣液面高度低于一初始液高度且到达一预定补液高度下限时，该运作软件控制该内压调整装置运作将吸引该打印匣内部的部分气体至该供液容器中，使该打印匣内部的负压升高，以驱使该供液容器的液体被导引至该打印匣内，以平衡该打印匣的内部负压。

2.根据权利要求1所述的喷印系统，其特征在于，该打印匣内部负压维持于-4～-12mmHg之间。

3.根据权利要求1所述的喷印系统，其特征在于，该内压调整装置是一抽吸装置。

4.根据权利要求3所述的喷印系统，其特征在于，该抽吸装置的运作时间是利用该运作软件计算该打印匣喷点数所需喷射的液体液量运作时间，以驱使该打印匣的内部负压恢复至初始值。

5.根据权利要求1所述的喷印系统，其特征在于，该打印装置具有多个打印匣，该多个打印匣彼此之间是错位设置。

6.根据权利要求1所述的喷印系统，其特征在于，该打印匣与该喷印媒体之间是间歇性进行相对旋转运动。

7.根据权利要求1所述的喷印系统，其特征在于，该打印匣是对该喷印媒体进行环状路径喷印。

8.根据权利要求7所述的喷印系统，其特征在于，该喷印媒体具有一曲面，且该打印装置具有一固定座，用以固定该喷印媒体，以使该打印匣于该喷印媒体的该曲面上进行环状路径喷印。

9.根据权利要求1所述的喷印系统，其特征在于，该打印装置进一步设有固定组件，该固定组件用以压平该喷印媒体的表面，以使该打印匣与该喷印媒体之间维持一固定高度。

10.根据权利要求9所述的喷印系统，其特征在于，该固定高度是0.8mm-1.5mm。

11.根据权利要求9所述的喷印系统，其特征在于，该固定组件是以张力固定、磁力固定、黏贴固定、或是吸力及真空固定。

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