CN105538915A - 一种微量供墨电子调节装置 - Google Patents

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Abstract

本发明公开了一种微量供墨电子调节装置，包括供墨容器、微量供墨单元、墨囊以及电机控制和液位压力侦测电路，供墨容器用于提供墨水；微量供墨单元设有进墨口及出墨口，进墨口与所述供墨容器相连，在进墨口与出墨口之间形成的墨水通路上依次设有进墨单向阀、电机和出墨单向阀；墨囊为一设有进墨口和出墨口的墨水存储腔体，所述进墨口与所述微量供墨单元的出墨口相连，所述出墨口与喷码机或打印机的喷头相连；电机控制和液位压力侦测电路分别与所述微量供墨单元、所述墨囊相连，用于根据所述墨囊产生的信号变化来控制微量供墨单元中电机的工作。本发明的各组件高度集成化，实现了微型一体化，达到高精度控制墨量的效果，并且可以兼容两种类型的墨水。

Description

一种微量供墨电子调节装置
技术领域
本发明涉及喷码机/打印机的供墨系统，其应用于实现按需喷墨打印的热发泡喷墨技术和压电式喷墨技术。
背景技术
1、关于压电式喷墨技术
压电式喷墨简称PIJ(PiezoelectricInkJet)，目前在喷绘较大设备中应用压电式喷头时，通常会考虑采取通用的供墨系统，传统的供墨系统由现成的分离组件构成，而且各个组件的体积一般都很大，在工业喷码中压电式喷墨的供墨，几乎都是采用虹吸原理，其一方面是供墨模块结构的限制，更重要的是出于成本考量，因此传统的分体式供墨结构虽然比较简单，但可靠性也比较差。
2、关于热发泡喷墨技术
简称TIJ(ThermalInkJet)，目前TIJ喷码机的供墨主要采用的是提供水性墨水的墨袋，采用的方式主要有：
1)利用负压直接向墨盒灌墨，其中以惠普HPC6119为代表，该方式支持一个墨袋对应一个喷头，当多个喷头使用时，要配置多个大型墨袋，对于两个及以上喷头使用极为不便。
2)以惠普HP350墨盒为代表的连续供墨系统，该方案可以方便连接多个喷头，且2个墨袋可以替换，但是仅支持水性墨且配套的成本极高。
3)以柯林斯collins墨盒为代表的瓶装墨水配合简易墨盒，但这种方式成本低，使用不稳定。
鉴于溶剂类油墨(solvent)将占据市场主流，而兼容溶剂类油墨(solvent-basedInk)和水性墨水(water-basedInk)的油墨连供系统在全球还没有应用，故需要创新开发一款兼容上述两种墨水且使用方便、使用寿命长、中等价格的连续供墨系统。
发明内容
本发明的目的在于克服上述现有技术的不足，提供一种可兼容两种类型的墨水、并且各组件微型一体化的微量供墨电子调节装置。
为实现上述目的，本发明采用以下技术方案：
一种微量供墨电子调节装置，包括
供墨容器，用于提供墨水，所述供墨容器为墨盒或墨袋；
微量供墨单元，其设有进墨口及出墨口，进墨口与所述供墨容器相连，在进墨口与出墨口之间形成的墨水通路上依次设有进墨单向阀、电机和出墨单向阀；
墨囊，为一设有进墨口和出墨口的墨水存储腔体，所述进墨口与所述微量供墨单元的出墨口相连，所述出墨口与喷码机或打印机的喷头相连；
电机控制和液位压力侦测电路，其分别与所述微量供墨单元、所述墨囊相连，用于根据所述墨囊产生的信号变化来控制微量供墨单元中电机的工作。
所述电机控制和液位压力侦测电路连接有平板式电容传感器和压力传感器，所述墨囊通过接口分别与平板式电容传感器和压力传感器相连接。
所述微量供墨单元包括一固定块以及安装在所述固定块上的进墨单向阀、过滤网、电机和出墨单向阀，所述固定块上设有进墨口、用于安装电机的电机安装口和出墨口，并且在内部形成使所述进墨口、电机安装口和出墨口相互连通的墨水通路，进墨口在端口处与一进墨快拧接头通过螺纹连接，将进墨单向阀和过滤网锁在进墨口内，进墨快拧接头另一端用于连接供墨容器；电机安装在电机安装口的前端留有空隙从而形成储墨空间；所述出墨口在端口处与一出墨快拧接头通过螺纹连接，将出墨单向阀锁在出墨口内部，出墨快拧接头的另一端连接所述墨囊。
所述微量供墨单元、墨囊以及电机控制和液位压力侦测电路集成为一体。
微量供墨单元以及墨囊采用的所有部件均采用耐腐蚀材料。
采用上述技术方案后，本发明与背景技术相比，具有如下优点：
1、本发明将墨水通过微量供墨单元存储在墨囊内，墨囊内的墨水供应给喷码机时造成液位压力变化从而产生负压及电容信号的变化，电机控制和压力侦测电路判断该信号的变化从而控制微量供墨单元中电机的工作，从而实现墨水的持续供应。
2、本发明改变了传统供墨系统各组件的分散式形态，将单向阀、过滤器、电机等各组件高度集成化，实现了微型一体化，达到高精度控制墨量的效果，可单独作为喷码机/打印机连续供墨系统的核心部件，也可嵌入喷码机/打印机作为供墨单元使用，本发明微量供墨电子调节装置解决了供墨模块微型化的问题，无论是分离和嵌入的方式设计了全新概念的喷码机或打印机，不仅结构更灵活，而且更是大大提高了产品的墨路稳定性。
3、本发明微量供墨电子调节装置的相关组件均采用耐腐蚀材料，实现了溶剂类油墨(solvent-basedInk)和水性墨水(water-basedInk)两种墨水的兼容。
附图说明
图1(a)为本发明连接热发泡喷头的原理示意图；
图1(b)为本发明连接压电式喷头的原理示意图；
图2为微量供墨单元的剖面图；
图3为微量供墨单元的爆炸图；
图4为墨囊的结构设计图；
图5为墨囊的立体结构图；
图6为本发明的总体结构示意图
具体实施方式
为了使本发明的目的、技术方案及优点更加清楚明白，以下结合附图及实施例，对本发明进行进一步详细说明。应当理解，此处所描述的具体实施例仅仅用以解释本发明，并不用于限定本发明。
实施例
如图1所示，本发明一种微量供墨电子调节装置，包括供墨容器1、微量供墨单元2、墨囊3以及电机控制和液位压力侦测电路5，供墨容器1可采用墨盒或墨袋，主要为真空墨袋，用于提供墨水，其中供墨容器1与微量供墨单元2的进墨口连接，微量供墨单元2的出墨口与墨囊3的进墨口连接，墨囊3的出墨口与喷码机/打印机的喷头4连接，连接的喷头4可为热发泡喷头,见图1(a)；或者为压电式喷头,见图1(b)；电机控制和液位压力侦测电路5分别与微量供墨单元2、墨囊3相连。
结合图2与图3所示的微量供墨单元2的具体结构，微量供墨单元2包括固定块22以及安装在固定块22上的进墨单向阀8、电机7和出墨单向阀6等多个部件，固定块22形成阶梯形状的侧部从下往上依次设有向侧面开口的进墨口23、电机安装口24和出墨口25，并且在固定块22的内部形成使进墨口23、电机安装口24和出墨口25相互连通的墨水通路26，进墨口23在端口处与一进墨快拧接头10通过螺纹连接，将进墨单向阀8和过滤网9锁在进墨口23的内部，进墨快拧接头10位于外部的另一端用于通过软管来连接墨袋；电机安装口24处安装电机7，电机7安装在电机安装口24的前端留有空隙从而形成储墨空间27；出墨口25在端口处与出墨快拧接头11通过螺纹连接，将出墨单向阀6锁在出墨口25的内部，出墨快拧接头11位于外部的另一端通过软管连接墨囊3；在进墨接头10与进墨单向阀8之间设置的过滤网9能有效过滤掉对喷码机使用造成危害的颗粒，根据喷码机或打印机的墨水使用要求，本发明过滤网9的筛孔尺寸≤5um。需要说明的是，本发明微量供墨单元2中固定块22的形状以及进墨口23、电机安装口24、出墨口25的开口方向及位置关系并不限于上述所示情况。
图4结合图5所示，墨囊3包括一呈扁平盒体状的墨水存储腔体15，在墨水存储腔体15的顶部和侧部分别设有进墨口和出墨口，顶部的的进墨口设有进墨快拧接头12，进墨快拧接头12通过软管与微量供墨单元2连接，侧部的出墨口设有出墨快拧接头16，出墨快拧接头16通过管道连接喷码机或打印机的喷头，墨水存储腔体15上还设置有压力传感器接头13和电容传感器接头14，通过压力传感器接头13连接压力传感器20，通过电容传感器接头14来连接平板式电容传感器21，具体见图6。
见图6所示，电机控制和液位压力侦测电路5集成在背后的电路板28上，电路板28通过设置的电机连接插座与微量供墨单元2的电机7相连，电路板28上连接有分别与墨囊3相连的压力传感器20和平板式电容传感器21，电机控制和液位压力侦测电路5具有电机的驱动控制和电机运行算法，接收压力和电容侦测信号并做判断来控制电机7。
如图6所示，本发明改变了传统供墨系统的分散式结构，将单向阀、电机、过滤器等部件集成为一体的微量供墨单元，并且微量供墨单元2、墨囊3、压力传感器等各组件也均固定在电路板28上，实现了高度集成化，并且各部件尺寸均较小，整体的结构紧凑，不仅可单独作为喷码机或打印机连续供墨系统的核心部件，也可嵌入喷码机或打印机内作为供墨单元使用。
本发明的工作原理如下：
按图1所示连接好各管路后，微量供墨单元2中的电机7开始从供墨容器1中抽取墨水，墨水经过滤网9过滤后由进墨单向阀8进入并充满墨水通路26和储墨空间27，此时电机抽墨时进墨单向阀8打开，出墨单向阀6关闭，抽墨完成后墨水再经过出墨单向阀6进入墨囊3，此时为进墨单向阀8关闭，出墨单向阀6打开的状态，墨水在充满墨道过程中排出管路内的空气。
墨囊3内的墨水通过出墨接头16注入喷头4，观察喷头4轻微溢墨则停止注墨，擦拭喷头4至溢墨停止，系统通过压力传感器20和平板式电容传感器21记录此时墨囊3里面液位压力对应状态信号，喷头4可以正常使用。
墨水液位压力通过内部负压及电容侦测输送信号给电机控制和液位压力侦测电路5，判断是否满足喷印需求，从而驱动电机7实现墨水的供应或停止，在工作过程中，当墨囊3的液位压力过低时，此时墨水不足，喷头4无法工作，故在使用过程中需预设一个液位压力值，当液位压力降低到预设值时，电机控制及液位压力侦测电路5重新启动电机7抽送墨，保证墨水的稳定供应。本发明上述的各组件(单向阀、过滤网、墨囊等)均采用耐腐蚀材料，可兼容溶剂类油墨和水性墨水两种类型的墨水。
以上所述，仅为本发明较佳的具体实施方式，但本发明的保护范围并不局限于此，任何熟悉本技术领域的技术人员在本发明揭露的技术范围内，可轻易想到的变化或替换，都应涵盖在本发明的保护范围之内。因此，本发明的保护范围应该以权利要求的保护范围为准。

Claims (5)

1.一种微量供墨电子调节装置，其特征在于：包括
供墨容器，用于提供墨水，所述供墨容器为墨盒或墨袋；
微量供墨单元，其设有进墨口及出墨口，进墨口与所述供墨容器相连，在进墨口与出墨口之间形成的墨水通路上依次设有进墨单向阀、电机和出墨单向阀；
墨囊，为一设有进墨口和出墨口的墨水存储腔体，所述进墨口与所述微量供墨单元的出墨口相连，所述出墨口与喷码机或打印机的喷头相连；
电机控制和液位压力侦测电路，其分别与所述微量供墨单元、所述墨囊相连，用于根据所述墨囊产生的信号变化来控制微量供墨单元中电机的工作。
2.根据权利要求1所述的一种微量供墨电子调节装置，其特征在于：所述电机控制和液位压力侦测电路连接有平板式电容传感器和压力传感器，所述墨囊通过接口分别与平板式电容传感器和压力传感器相连接。
3.根据权利要求2所述的一种微量供墨电子调节装置，其特征在于：所述微量供墨单元包括一固定块以及安装在所述固定块上的进墨单向阀、过滤网、电机和出墨单向阀，所述固定块上设有进墨口、用于安装电机的电机安装口和出墨口，并且在内部形成使所述进墨口、电机安装口和出墨口相互连通的墨水通路，进墨口在端口处与一进墨快拧接头通过螺纹连接，将进墨单向阀和过滤网锁在进墨口内，进墨快拧接头另一端用于连接供墨容器；电机安装在电机安装口的前端留有空隙从而形成储墨空间；所述出墨口在端口处与一出墨快拧接头通过螺纹连接，将出墨单向阀锁在出墨口内部，出墨快拧接头的另一端连接所述墨囊。
4.根据权利要求3所述的一种微量供墨电子调节装置，其特征在于：所述微量供墨单元、墨囊以及电机控制和液位压力侦测电路集成为一体。
5.根据权利要求3所述的一种微量供墨电子调节装置，其特征在于：所述微量供墨单元以及墨囊采用的所有部件均采用耐腐蚀材料。
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