CN102673164B - 循环供墨系统 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种循环供墨系统，包括墨盒及至少一个喷头，墨盒与喷头的进墨口之间设置有进墨管路，进墨管路上自靠近墨盒端起依次设置有进墨隔膜泵、进墨衰减器、过滤器、加热器、进墨温度传感器和进墨压力传感器；墨盒与喷头的出墨口之间设置有回墨管路，回墨管路上自靠近墨盒端起依次设置有回墨隔膜泵、回墨衰减器、出墨温度传感器和出墨压力传感器；进墨管路与回墨管路串接形成循环供墨墨路。本发明的循环供墨系统在保证喷墨打印质量的同时，降低了供墨系统的位置要求，降低了系统的复杂度，节省了空间，节约了成本。

Description

循环供墨系统

技术领域

本发明涉及喷墨打印领域，尤其涉及一种为喷墨打印喷头供墨的循环供墨系统。

背景技术

随着市场需求的多样化，数码印刷技术得到了飞速的发展和广泛的应用。目前，喷墨打印/印刷都是由供墨系统给喷头供墨，并在喷头的喷孔处产生特定负压，使得墨水不会滴出，喷头喷孔通常由压电陶瓷材料做成，有电压通过时，压电陶瓷材料会紧缩弯曲，使得其内的墨水喷出，通过控制喷头各个喷孔的电压，进而控制墨滴。

喷头喷孔处的负压需要维持在一个很小的范围内，负压太大，就会在喷孔处吸入空气，墨路中一旦进入空气就会导致压力不稳，破坏印刷质量，而压力太小，则使得墨滴不用触发电压就能从喷孔流出，使墨滴不可控。因此，供墨系统的关键就是在喷头里面有连续不断的墨通过，并在喷孔处产生合适、稳定的负压。

现有技术之一是采用重力供墨方法，即在喷头进墨端上方放置一个进墨盒，在喷头出墨端的上方放置一个出墨盒。喷头的压力由这两个墨盒的垂直距离决定，因此，这种方法对空间位置的要求很高，占用系统空间也太多。

针对这种结构的缺点，在循环供墨系统中喷头进墨端的上方放置一个溢流梁结构的进墨池，在出墨端上方放置一个密封的回流池，进墨池中供墨槽中墨水的液位与喷头入口之间的高差对喷头产生稳定正压力，并采用回流墨泵保证墨水的循环流动，但这种结构较复杂，对空间位置要求也较高。

现有技术之二是采用由气路控制一个负压调节装置，进而控制喷头的进出口压力，采用这种技术虽然系统结构紧凑，但负责生成和控制负压的其余设置过于复杂，而且成本也较高，在调节供墨泵的电压时，处理不当容易导致墨水进入气路，破坏气路元件。

发明内容

本发明所要解决的技术问题是：针对上述问题提供一种循环供墨系统，在保证喷墨打印质量的同时，降低供墨系统的位置要求，降低系统的复杂度。

为解决上述技术问题，本发明的技术方案是：循环供墨系统，包括墨盒及至少一个喷头，所述墨盒与所述喷头的进墨口之间设置有进墨管路，所述进墨管路上自靠近所述墨盒端起依次设置有进墨泵、加热器、进墨温度传感器和进墨压力传感器；所述墨盒与所述喷头的出墨口之间设置有回墨管路，所述回墨管路上自靠近所述墨盒端起依次设置有回墨泵、出墨温度传感器和出墨压力传感器；所述进墨管路与所述回墨管路串接形成循环供墨墨路。

作为优选，所述进墨压力传感器与所述出墨压力传感器位于所述喷头上方相同高度处。

作为优选，所述进墨管路上位于所述进墨泵与所述加热器之间还设置有过滤器；所述过滤器设有溢流端，所述溢流端经溢流管路与所述墨盒连接。

作为优选，所述进墨管路上位于所述进墨泵与所述过滤器之间还设置有进墨衰减器。

作为优选，所述进墨管路上位于所述进墨泵与所述墨盒之间设置有空气阀。

作为优选，所述回墨管路上位于所述回墨泵与所述出墨温度传感器之间还设置有回墨衰减器。

作为优选，所述进墨泵与所述回墨泵均为隔膜泵。

由于采用了上述技术方案，本发明的有益效果是：由于本发明的循环供墨系统包括墨盒及至少一个喷头，在墨盒与喷头的进墨口之间设置有进墨管路，进墨管路上自靠近墨盒端起依次设置有进墨泵、加热器、进墨温度传感器和进墨压力传感器；在墨盒与喷头的出墨口之间设置有回墨管路，回墨管路上自靠近墨盒端起依次设置有回墨泵、出墨温度传感器和出墨压力传感器；进墨管路与回墨管路串接形成循环供墨墨路。工作时，进墨泵将墨由墨盒经进墨管路输送至喷头，由喷头的喷孔喷出实现打印作业，余墨则由回墨泵经回墨管路收回至墨盒循环利用；其中，进墨压力传感器和出墨压力传感器分别检测喷头上方高度H处的进墨压力和出墨压力，控制系统根据进墨压力传感器和出墨压力传感器检测到的压力来调节进墨泵和回墨泵的流量，从而动态实时控制喷头中墨的压力，使喷头喷孔处的压力在印刷过程当中保持恒定负压，从而保证印刷质量。与现有技术的重力供墨方法相比，本发明的循环供墨系统由进墨泵及回墨泵为系统喷头提供恒定的压力，结构上更简单、紧凑，能够在确保印刷质量的同时，降低系统的复杂度，节省空间，节约成本。

附图说明

下面结合附图和实施例对本发明进一步说明：

图1是本发明实施例一提供的单个喷头的循环供墨系统结构示意图；

图2是本发明实施例二提供的多个喷头的循环供墨系统结构示意图；

图3是本发明实施例三提供的多个喷头的循环供墨系统结构示意图；

图4是本发明实施例一单个喷头的循环供墨系统供墨工作流程示意图；

图5是本发明实施例一单个喷头的循环供墨系统收墨工作流程示意图；

图中：1-墨盒；2-空气阀；3-供墨三通；4-进墨隔膜泵；5-进墨衰减器；6-过滤器；7-加热器；8-进墨三通；9-进墨温度传感器；10-进墨压力传感器；11-喷头；12-出墨三通；13-出墨压力传感器；14-出墨温度传感器；15-回墨衰减器；16-回墨隔膜泵；17-Y型三通。

具体实施方式

为了更清楚地说明本发明实施例的技术方案，下面将结合附图对本发明实施例进行详细的介绍，下面的描述仅仅是本发明的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些实施例获得本发明的其他的实施例。

实施例一

如图1所示，为本发明实施例一所提供的循环供墨系统，图中箭头所示为墨的流向，包括墨盒1及一个喷头11，在墨盒1与喷头11的进墨口之间设置有进墨管路，在墨盒1与喷头11的出墨口之间设置有回墨管路，进墨管路与回墨管路串接形成循环供墨墨路。

在进墨管路上自靠近墨盒1的一端起依次设置有供墨三通3、进墨隔膜泵4、进墨衰减器5、过滤器6、加热器7、进墨三通8、进墨温度传感器9和进墨压力传感器10。其中，供墨三通3的第一端口与墨盒1连接、第二端口连接有空气阀2、第三端口连接进墨隔膜泵4的进墨端；进墨三通8的第一端口与喷头11的进墨口连接、第二端口与进墨压力传感器10连接、第三端口与进墨管连接、第三端口处连接有进墨温度传感器9。

其中，墨盒1用于存储循环供墨系统中的墨水。

其中，空气阀2在印刷时处于常闭状态，在印刷结束时打开收墨。

其中，进墨泵4为电动隔膜泵，结构紧凑、体积小、重量轻，耐腐蚀，密封性好，不漏墨。

其中，进墨衰减器5用于消除墨从进墨隔膜泵4带入的振动，使进入后面墨路中的墨压力稳定。

其中，过滤器6用来过滤墨盒1中进入的墨中的杂质和颗粒，防止这些杂质和颗粒进入喷头11，堵塞喷头11的喷孔。过滤器6还设有溢流端，该溢流端经溢流管路与墨盒1连接，当进墨压力过大时，多余的墨从过滤器6的溢流端直接流入墨盒1。

其中，加热器7用来加热循环系统中的墨，使墨维持在适合印刷的温度。本实施例中，加热器7为电加热管。

其中，进墨压力传感器10位于喷头11上方H高度处，用于实时检测进入喷头11的墨的压力；进墨温度传感器9用于实时检测进入喷头11的墨的温度。

在回墨管路上自靠近墨盒1的一端起依次设置有回墨隔膜泵16、回墨衰减器15、出墨温度传感器14、出墨压力传感器13和出墨三通12。其中，出墨三通12的第一端口与喷头11的出墨口连接、第二端口与出墨压力传感器13连接、第三端口与回墨管连接、第三端口处连接出墨温度传感器14。

其中，回墨泵16为电动隔膜泵，结构紧凑、体积小、重量轻，耐腐蚀，密封性好，不漏墨。

其中，出墨压力传感器13与进墨压力传感器10位置相同，也位于喷头11上方H高度处，用于实时检测从喷头11中出来的墨的压力；出墨温度传感器14用于实时检测从喷头11中出来的墨的温度。

其中，回墨衰减器15用来消除由回墨隔膜泵16产生的振动，使回墨管路中的墨压力稳定。

其中，回墨隔膜泵16的出墨端与墨盒1连接，用于将墨路中的墨收回墨盒1中。

如图4和图5所示，下面具体描述本发明实施例一所提供的循环供墨系统的工作流程。

在开机时，空气阀2处于常闭状态，墨盒1中的液位传感器检测墨水合适后，控制系统开始启动进墨隔膜泵4和出墨隔膜泵16，墨水经过供墨三通3被抽入墨路中。在进墨隔膜泵4和出墨隔膜泵16的共同作用下，墨水在整个系统中连续循环。

通过调节隔膜泵电机的转速来调节系统的压力，当进墨压力传感器10测得的压力值达到设定值P10，出墨压力传感器13测得的压力值达到设定值P20，加热管7开始加热，在持续加热过程中，墨水在整个系统中循环流动，通过热交换使整个供墨系统中的墨达到适合印刷的温度。当进墨温度传感器9、出墨温度传感器14测得的温度值分别达到设定值T1、T2后，停止继续加热，继续调节隔膜泵电机的电压，一旦进墨压力传感器10测得的压力值达到设定值P11，出墨压力传感器13测得的压力值达到设定值P21，并且能稳定在P11、P21，系统开始进入印刷阶段。

印刷过程中，随着墨从喷头11的喷孔喷出，墨盒1中的墨会逐渐减少，系统自动往墨盒1里加墨，这样会导致墨路中墨的温度下降，或是系统经过一段时间循环后会不可避免的散热，也会导致墨路中墨的温度下降。进墨温度传感器9、出墨温度传感器14一旦检测到墨的温度下降，系统自动开启加热管7的加热功能，这样就保证了墨始终持续保持在合适印刷的温度。

印刷结束后，加热管7断电，循环墨路中的墨水继续循环一段时间t，目的是给加热管7降温，防止因加热管7中没有墨后温度太高而损坏加热管7。然后，将空气阀2打开，墨盒1中的墨将不再被抽入墨路中，空气进入墨路，此时，把进墨隔膜泵4的电机和出墨隔膜泵16的电机都设定为固定转速，由抽入的空气推动墨路中的墨回流到墨盒1中，墨路中的墨收完后，系统关机。

需要进一步说明的是，在印刷过程中如果突然断电，或是其他外因导致隔膜泵电机停止工作，再开机时系统需先执行收墨程序，然后再重新开始启动，因为此时墨仍然充满整个墨路，墨盒中的液位下降，如果按正常程序启动，系统首先会检测到墨盒中墨的液位太低，自动补充墨盒中的墨到合适的液位，然后再开启循环系统，这样再把循环系统的墨流回墨盒后会导致墨的液位超过正常液位上限，甚至可能会溢出墨盒。

本发明实施例一所提供的循环供墨系统，进墨压力传感器10和出墨压力传感器13分别检测喷头11上方高度H处的进墨压力和出墨压力，根据进墨压力传感器10和出墨压力传感器13检测到的压力调节进墨隔膜泵4和出墨隔膜泵16的流量，动态实时控制喷头11中墨的压力，使喷头11喷孔处的压力在印刷过程当中保持恒定负压，从而保证印刷质量。与现有技术的重力供墨方法相比，本实施例的循环供墨系统由进墨隔膜泵4及回墨隔膜泵16为系统喷头提供恒定的压力，结构上更简单、紧凑，能够在确保印刷质量的同时，降低系统的复杂度，节省空间，节约成本。

实施例二

如图2所示，为本发明实施例二所提供的循环供墨系统。实施例二与实施例一基本相同，不同之处在于，实施例二所提供的循环供墨系统设置有多个喷头11，在加热管7和回墨衰减器15之间加若干Y型三通17，把墨路分成若干支路，每个支路连接一喷头，必须保证所有喷头处于同一水平位置，而且每个支路的墨管长度相等。

在其中一个喷头上方相同高度处连接进墨三通8和出墨三通12。进墨三通8连接进墨温度传感器9和进墨压力传感器10，进墨温度传感器9用于检测进墨三通8处的温度，进墨压力传感器10用于检测进墨三通8处的压力。出墨三通12连接出墨温度传感器14和出墨压力传感器13，出墨温度传感器14用于检测出墨三通12处的温度，出墨压力传感器13用于检测出墨三通12处的压力。进墨压力传感器10和出墨压力传感器13位于喷头上方相同高度H处。

以上设置，保证了每个喷头的负压相等，完全满足印刷要求。

实施例三

如图3所示，为本发明实施例三所提供的循环供墨系统。实施例三与实施例二基本相同，不同之处在于，实施例三把进墨三通8、进墨温度传感器9、进墨压力传感器10、出墨三通12、出墨压力传感器13和出墨温度传感器14放在各支路之前，但是必须保证进墨压力传感器10和出墨压力传感器13在所有喷头上方的H高度处，而且保证每个支路的墨管长度相等。这样也能使每个喷头的负压相等，满足印刷要求。

以上所述仅是本发明较佳实施方式的举例，并不用以限制本发明，其中未详细述及的部分均为本领域普通技术人员的公知常识。本发明的保护范围以权利要求的内容为准，任何基于本发明的技术启示而进行的等效变换，也在本发明的保护范围之内。

Claims (7)

1.循环供墨系统，包括墨盒及至少一个喷头，其特征在于：

所述墨盒与所述喷头的进墨口之间设置有进墨管路，所述进墨管路上自靠近所述墨盒端起依次设置有进墨泵、加热器、进墨温度传感器和进墨压力传感器；

所述墨盒与所述喷头的出墨口之间设置有回墨管路，所述回墨管路上自靠近所述墨盒端起依次设置有回墨泵、出墨温度传感器和出墨压力传感器；

所述进墨管路与所述回墨管路串接形成循环供墨墨路；

所述进墨压力传感器与所述出墨压力传感器位于所述喷头上方相同高度处。

2.如权利要求1所述的循环供墨系统，其特征在于：所述进墨管路上位于所述进墨泵与所述加热器之间还设置有过滤器。

3.如权利要求2所述的循环供墨系统，其特征在于：所述过滤器设有溢流端，所述溢流端经溢流管路与所述墨盒连接。

4.如权利要求2所述的循环供墨系统，其特征在于：所述进墨管路上位于所述进墨泵与所述过滤器之间还设置有进墨衰减器。

5.如权利要求1所述的循环供墨系统，其特征在于：所述进墨管路上位于所述进墨泵与所述墨盒之间设置有空气阀。

6.如权利要求1所述的循环供墨系统，其特征在于：所述回墨管路上位于所述回墨泵与所述出墨温度传感器之间还设置有回墨衰减器。

7.如权利要求1至6任一项所述的循环供墨系统，其特征在于：所述进墨泵与所述回墨泵均为隔膜泵。