CN107521234A - 一种具有稳压压电泵的打印机供墨系统 - Google Patents

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Abstract

本发明一种具有稳压压电泵的打印机供墨系统，包括：墨盒、喷头、第一连接管、第二连接管、第三连接管、稳压压电泵和弹簧式蓄能器，其中：所述墨盒通过第一连接管连接到压电泵进墨口处，所述压电泵出墨口通过第二连接管连接到喷头处，所述弹簧式蓄能器通过第三连接管连接在第二连接管的支路上。三个压电振子在不同相位电驱动下产生变形，单元内：压电振子向下运动，墨盒中的墨水进入容腔；振子都向上运动，容腔中的墨水到达出墨口。振子驱动电压相位差为120度时出口处压力脉动减至最小。出口处墨水在蓄能器的作用下实现稳压，最终实现从墨盒稳定的向喷头供应。此装置加入了稳压的压电泵和蓄能器，具有实现流量和出口压力稳定的优点。

Description

一种具有稳压压电泵的打印机供墨系统
技术领域
本发明属于喷墨打印领域，具体涉及一种具有稳压压电泵的打印机供墨系统。
背景技术
喷墨打印机的连续供墨系统，采用外置墨盒用导管与打印机的内置墨盒相连，为了实现了外置墨盒连续地向内置墨盒供应墨水，出现了具有压电泵的打印机供墨系统，然而，由于压电泵供墨主要依靠压电泵压电振子的振动实现，因此供应的墨水出现了流量不稳定，压力脉动大的情况，不利于出墨的稳定性和精确性。通过增大压电泵的驱动电压频率可以在一定程度上减小脉动，但压电泵驱动频率一般在其系统的谐振频率附近，不能大幅度提高。为解决上述问题，部分学者提出了闭环控制系统，这种控制系统在出墨口设置传感器，对出墨口流量实时监测并传送给系统实现流量的实时调整，但信号返回存在迟滞；部分学者研制出被动流体滤波器以消除压电泵引起的流量脉动。这些方法在一定程度上解决了上述问题，但不能从根本上解决供墨系统中由压电泵引起的流量不稳定和出墨口压力脉动大的问题。
发明内容
为了解决目前供墨系统中由压电泵引起的流量不稳定和出墨口压力脉动大的问题，提出了一种具有稳压压电泵的打印机供墨系统，该具有稳压压电泵的打印机供墨系统由墨盒、喷头、第一连接管、第二连接管、第三连接管、稳压压电泵和弹簧式蓄能器构成，所述墨盒通过第一连接管连接到压电泵进墨口处，所述压电泵出墨口通过第二连接管连接到喷头处，所述弹簧式蓄能器通过第三连接管连接在第二连接管的支路上。所述压电泵包括泵体、顶盖、第一压电单元、第二压电单元、第三压电单元和底盖，三个压电单元内部分别为第一容腔、二容腔和第三容腔；所述蓄能器包括壳体、弹簧和活塞。压电泵的三个压电振子在不同相位电压驱动下各自产生上下往复变形，以第一压电单元为例：当压电振子向下运动时，第一容腔体积增大，压强减小，此时第一出口阀关闭，第一进口阀开启，墨盒中的墨水通过进墨口进入进墨通道再进入第一容腔；当压电振子向上运动时，第一容腔体积减小，压强增大，此时第一进口阀关闭，第一出口阀开启，第一容腔中的墨水进入出墨通道到达出墨口。第二压电单元与第三压电单元供墨过程相同，到达出口处的墨水仍然存在一定的压力脉动，在三个压电振子驱动电压相位差为120度时能使压力脉动减至最小。出墨口处的墨水在弹簧式蓄能器的作用下实现压力的稳定，稳压后的墨水通过第二连接管进入喷头，最终实现墨水从墨盒连续的向喷头供应。此装置在传统的供墨系统中加入了稳压的三腔并联压电泵和蓄能器，具有实现流量稳定和减小出口压力脉动的优点。
为了实现上述目的，本发明采用以下技术方案：
本发明一种具有稳压压电泵的打印机供墨系统，包括墨盒、喷头、第一连接管、第二连接管、第三连接管，其特征在于还包括减小压力脉动的稳压压电泵和弹簧式蓄能器，其中：
所述压电泵包括泵体、顶盖、第一压电单元、第二压电单元、第三压电单元和底盖；所述泵体上布置进墨通道和出墨通道，所述顶盖上布置有进墨口和出墨口，所述进墨口与进墨通道直接连通，所述出墨口与出墨通道直接连通，所述第一压电单元为第一压电振子密封安装在圆柱形构件沉槽内形成的独立元件，所述第一压电振子与其所在的圆柱形构件内部形成第一容腔，所述第一压电单元上安装有第一进口阀和第一出口阀，所述第一进口阀和第一出口阀都与第一容腔连通，所述第二压电单元和第三压电单元与第一压电单元结构相同且其压电振子与各自所在的圆柱形构件分别形成第二容腔和第三容腔，所述第一压电单元、第二压电单元、第三压电单元轴向排列在泵体内，所述三个压电单元进口阀侧相互连通且与进墨通道连通，所述三个压电单元出口阀侧相互连通且与出墨通道连通，所述底盖与与泵体连接；所述蓄能器包括壳体、弹簧和活塞，所述壳体上布置有接口；所述墨盒通过第一连接管连接到压电泵进墨口处，所述压电泵出墨口通过第二连接管连接到喷头处，所述弹簧式蓄能器通过第三连接管连接在第二连接管的支路上。
所述蓄能器采用隔膜式蓄能器。
所述蓄能器采用囊式式蓄能器。
所述蓄能器采用液压式蓄能器。
所述泵体内轴向排列的压电单元个数可根据实际工作情况增加。
工作时，墨盒通过第一连接管连接到压电泵进墨口处，压电泵出墨口通过第二连接管连接到喷头处，蓄能器通过第三连接管连接在第二连接管的支路上。压电泵的三个压电振子在不同相位电压驱动下各自产生上下往复变形，以第一压电单元为例：当压电振子向下运动时，第一容腔体积增大，压强减小，此时第一出口阀关闭，第一进口阀开启，墨盒中的墨水通过进墨口进入进墨通道再进入第一容腔；当压电振子向上运动时，第一容腔体积减小，压强增大，此时第一进口阀关闭，第一出口阀开启，第一容腔中的墨水进入出墨通道到达出墨口。第二压电单元与第三压电单元供墨过程相同，到达出口处的墨水仍然存在一定的压力脉动，在三个压电振子驱动电压相位差为120度时能使压力脉动减至最小。出墨口处的墨水在弹簧式蓄能器的作用下实现压力的稳定，稳压后的墨水通过第二连接管进入喷头，最终实现墨水从墨盒连续的向喷头供应。此装置在传统的供墨系统中加入了稳压的三腔并联压电泵和蓄能器，具有实现流量稳定和减小出口压力脉动的优点。
附图说明
图1 是本发明一种具有稳压压电泵的打印机供墨系统的连接方式示意图。
图2是本发明一种具有稳压压电泵的打印机供墨系统的压电泵示意图。
图3 是本发明一种具有稳压压电泵的打印机供墨系统的蓄能器示意图。
具体实施方式
参照图1、图2和图3，本发明一种具有稳压压电泵的打印机供墨系统由墨盒1、喷头2第一连接管3、第二连接管4、第三连接管5、稳压压电泵6和弹簧式蓄能器7构成，其中：所述压电泵包括泵体61、顶盖62、第一压电单元63、第二压电单元64、第三压电单元65和底盖66；所述泵体61上布置进墨通道611和出墨通道612，所述顶盖62上布置有进墨口621和出墨口622，所述进墨口621与进墨通道611直接连通，所述出墨口622与出墨通道612直接连通，所述第一压电单元63为第一压电振子631密封安装在圆柱形构件632沉槽内形成的独立元件，所述第一压电振子631与其所在的圆柱形构件632内部形成第一容腔，所述第一压电单元上安装有第一进口阀633和第一出口阀634，所述第一进口阀633和第一出口阀634都与第一容腔连通，所述第二压电单元64和第三压电单元65与第一压电单元63结构相同且其压电振子与各自所在的圆柱形构件分别形成第二容腔和第三容腔，所述第一压电单元63、第二压电单元64、第三压电单元65轴向排列在泵体61内，所述三个压电单元进口阀侧相互连通且与进墨通道611连通，所述三个压电单元出口阀侧相互连通且与出墨通道612连通，所述底盖66与与泵体连接；所述弹簧式蓄能器7包括壳体71、弹簧72和活塞73，所述壳体71上布置有接口711；所述墨盒1通过第一连接管3连接到压电泵6进墨口处，所述压电泵6出墨口通过第二连接管4连接到喷头2处，所述弹簧式蓄能器7通过第三连接管5连接在第二连接管4的支路上。
所述蓄能器7采用隔膜式蓄能器。
所述蓄能器7采用囊式蓄能器。
所述蓄能器7采用液压式蓄能器。
所述泵体61内轴向排列的压电单元个数可根据实际工作情况增加。
工作时，墨盒通过第一连接管连接到压电泵进墨口处，压电泵出墨口通过第二连接管连接到喷头处，蓄能器通过第三连接管连接在第二连接管的支路上。压电泵的三个压电振子在不同相位电压驱动下各自产生上下往复变形，以第一压电单元为例：当压电振子向下运动时，第一容腔体积增大，压强减小，此时第一出口阀关闭，第一进口阀开启，墨盒中的墨水通过进墨口进入进墨通道再进入第一容腔；当压电振子向上运动时，第一容腔体积减小，压强增大，此时第一进口阀关闭，第一出口阀开启，第一容腔中的墨水进入出墨通道到达出墨口。第二压电单元与第三压电单元供墨过程相同，到达出口处的墨水仍然存在一定的压力脉动，在三个压电振子驱动电压相位差为120度时能使压力脉动减至最小。出墨口处的墨水在弹簧式蓄能器的作用下实现压力的稳定，稳压后的墨水通过第二连接管进入喷头，最终实现墨水从墨盒连续的向喷头供应。此装置在传统的供墨系统中加入了稳压的三腔并联压电泵和蓄能器，具有实现流量稳定和减小出口压力脉动的优点。

Claims (5)

1.一种具有稳压压电泵的打印机供墨系统，包括：墨盒（1）、喷头（2）第一连接管（3）、第二连接管（4）、第三连接管（5），其特征在于还包括减小压力脉动的稳压压电泵（6）和弹簧式蓄能器（7）；其中：所述压电泵包括泵体（61）、顶盖（62）、第一压电单元（63）、第二压电单元（64）、第三压电单元（65）和底盖（66）；所述泵体（61）上布置进墨通道（611）和出墨通道（612），所述顶盖（62）上布置有进墨口（621）和出墨口（622），所述进墨口（621）与进墨通道（611）直接连通，所述出墨口（622）与出墨通道（612）直接连通，所述第一压电单元（63）为第一压电振子（631）密封安装在圆柱形构件（632）沉槽内形成的独立元件，所述第一压电振子（631）与其所在的圆柱形构件（632）内部形成第一容腔，所述第一压电单元上安装有第一进口阀（633）和第一出口阀（634），所述第一进口阀（633）和第一出口阀（634）都与第一容腔连通，所述第二压电单元（64）和第三压电单元（65）与第一压电单元（63）结构相同且其压电振子与各自所在的圆柱形构件分别形成第二容腔和第三容腔，所述第一压电单元（63）、第二压电单元（64）、第三压电单元（65）轴向排列在泵体（61）内，所述三个压电单元进口阀侧相互连通且与进墨通道（611）连通，所述三个压电单元出口阀侧相互连通且与出墨通道（612）连通，所述底盖（66）与与泵体连接；所述弹簧蓄能器（7）包括壳体（71）、弹簧（72）和活塞（73），所述壳体（71）上布置有接口（711）；所述墨盒（1）通过第一连接管（3）连接到压电泵（6）进墨口处，所述压电泵（6）出墨口通过第二连接管（4）连接到喷头（2）处，所述弹簧式蓄能器（7）通过第三连接管（5）连接在第二连接管（4）的支路上。
2.根据权利要求1所述的具有稳压压电泵的打印机供墨系统，其特征在于：所述蓄能器（7）采用隔膜式蓄能器。
3.根据权利要求1所述的具有稳压压电泵的打印机供墨系统，其特征在于：所述蓄能器（7）采用囊式蓄能器。
4.根据权利要求1所述的具有稳压压电泵的打印机供墨系统，其特征在于：所述蓄能器（7）采用液压式蓄能器。
5.根据权利要求1所述的具有稳压压电泵的打印机供墨系统，其特征在于：所述泵体（61）内轴向排列的压电单元个数可根据实际工作情况增加。
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* Cited by examiner, † Cited by third party
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CN112041171A (zh) * 2018-07-23 2020-12-04 惠普发展公司，有限责任合伙企业 用微泵和基于压力差的流体流进行流体喷射
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