CN108724958B - 喷墨打印墨水在线分散、脱气及过滤装置 - Google Patents

Abstract

本发明公开了喷墨打印墨水在线分散、脱气及过滤装置，包括一个耐腐蚀的容器，其下部通过一块可传导超声波材料板与超声波振子相连，超声波振子由超声波电源供电，耐腐蚀的容器内有一个液位传感器，耐腐蚀的容器通过进墨电磁阀与墨瓶相连；耐腐蚀的容器上部还通过一个三通电磁阀与负压罐相连，负压罐上接入负压泵，三通电磁阀的另一端通大气，耐腐蚀的容器下部的出墨口通过一个出墨电磁阀（或单向阀）与墨盒相连；还包括主控板，其由电源供电，其控制进墨电磁阀、三通电磁阀、出墨电磁阀、超声波电源；还包括过滤器，其可设置在进墨口或出墨口。本发明提高了打印机的稳定性、提高了适用性、降低了成本、可根据打印机需要灵活组合。

Description

喷墨打印墨水在线分散、脱气及过滤装置

技术领域

本发明涉及喷墨打印设备技术领域，更具体的说是涉及喷墨打印墨水在线分散、脱气及过滤装置。

背景技术

喷墨打印墨水经放置后逐渐会发生团聚、沉淀现象，使墨水的流畅性逐渐变差，从而在打印中出现斜喷，断墨甚至堵头的现象。另外由于空气中氧的溶入，使墨水的溶氧值逐渐变大，在墨道中逐渐变成大的气泡而形成“气堵”使打印断墨。

现有的技术在喷墨打印机上未采用分散装置，由于只有部分高端设备安装了中空纤维脱气膜组件和缺墨报警装置，安装的过滤装置由于孔径太大只能过滤之内大的飘入物，对墨水本身并无实际的过滤效果。中空纤维脱气膜是采用一种特殊的纤维制作的管状结构，该纤维具有高度的透气性，只能透过空气，不能透过液体，当液体从中空纤维内部流过时，由于纤维外部的负压作用使液体内的空气透过纤维流出，从而产生脱气效果。由于中空纤维生产的技术门槛较高，国内生产的中空纤维当遇到类似墨水这样含有表面活性物质的液体等渗透性高的液体，会产生漏液的现象使得原本不应该透过的液体渗出。而高质量的中空纤维的生产技术只掌握在少数国外厂家手里，价格非常昂贵。即使是采用的这些昂贵的中空纤维由于墨水产品的多样性，也有部分墨水与中空纤维发生反应或腐蚀的现像，使得不同的墨水必须选用不同的脱气膜，通用性较差。

因此，如何提供一种使用超声波进行分散、使用超声波和负压组合进行脱气、并使用过滤器过滤的方式对即将使用的墨水进行二次处理，使之达到最佳状态，然后再送入墨路中，从而避免打印中出现的斜喷，断墨和堵头现象的喷墨打印墨水在线分散、脱气及过滤装置是本领域技术人员亟需解决的问题。

发明内容

有鉴于此，本发明提供了一种使用超声波进行分散、使用超声波和负压组合进行脱气、并使用过滤器过滤的方式对即将使用的墨水进行二次处理，使之达到最佳状态，然后再送入墨路中，从而避免打印中出现的斜喷，断墨和堵头现象的喷墨打印墨水在线分散、脱气及过滤装置。

为实现上述目的，本发明提供如下技术方案：

喷墨打印墨水在线分散、脱气及过滤装置，其包括一个耐腐蚀的容器，所述耐腐蚀的容器下部通过一块可传导超声波材料板与超声波振子相连，所述超声波振子由超声波电源供电，所述耐腐蚀的容器内有一个可探测液体位置的液位传感器，所述耐腐蚀的容器与进墨电磁阀相连，所述进墨电磁阀与墨瓶相连；所述耐腐蚀的容器上部还与一个三通电磁阀的一端相连，所述三通电磁阀的另一端通大气，所述三通电磁阀还与负压罐相连，所述负压罐上接入负压泵，在需要负压的时候启动负压泵产生负压；所述耐腐蚀的容器下部的出墨口通过一个出墨电磁阀（或单向阀）与墨盒相连；所述装置还包括主控板和过滤器，所述主控板由电源供电，所述主控板控制进墨电磁阀、三通电磁阀、出墨电磁阀、超声波电源，所述过滤器可设置在进墨口或出墨口。

优选的，在上述喷墨打印墨水在线分散、脱气及过滤装置中，所述液位传感器可以是双浮球或单浮球开关，电容式或电极式液位传感器的任一种。

优选的，在上述喷墨打印墨水在线分散、脱气及过滤装置中，所述耐腐蚀的容器还可通过进墨电磁阀与一个进墨泵（也可不要）相连，所述进墨泵的另一端与墨瓶相连，所述进墨泵由主控板控制。

优选的，在上述喷墨打印墨水在线分散、脱气及过滤装置中，所述负压泵可由一个接在负压罐上的负压表控制，使负压罐始终保持设置值范围的负压，也可不接。

优选的，在上述喷墨打印墨水在线分散、脱气及过滤装置中，所述的墨盒可根据墨水的种类和实际打印的需要增加恒温装置。

经由上述的技术方案可知，与现有技术相比，本发明采用在线分散和脱气装置对即将使用的墨水进行二次处理，使之达到最佳状态，然后再送入墨路中，从而避免打印中出现的斜喷，断墨和堵头现象。使用超声波进行分散，使用超声波和负压组合进行脱气，并使用过滤器的滤膜过滤，将少量的大颗粒滤除来保证墨水的流畅性，使喷头完全消除堵头现象；并增加缺墨报警装置，其通过进墨端设置延时装置，根据进墨时间的长短来判断是否缺墨和需要更换过滤器，当在规定的时间内未完成进墨时发出声光报警，提示加墨或更换过滤器，同时切断相应的进墨设备，防止长时间工作烧毁。经试验验证未经处理的墨水上机打印，2米后即出现斜喷现象，经处理后连续打印100米，未出现斜喷现象。本发明降低了成本、提高了适用性和打印机的稳定性，降低报废率，本发明装置可根据打印机的实际需要来进行灵活组合，如四色的就组合四路，六色的就组合六路，组合的越多节省成本的效果就越明显；另外可在一些使用负压供墨的打印系统中共用一套负压系统，或将主控板直接集成到打印机主板中使结构更加灵活。

附图说明

为了更清楚地说明本发明实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本发明的实施例，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，还可以根据提供的附图获得其他的附图。

图1 附图为本发明进墨方式为墨泵进墨的结构示意图。

图2 附图为本发明进墨方式为高位进墨的结构示意图。

图3 附图为本发明进墨方式为负压进墨的结构示意图。

图中：1为超声波振子，2为可传导超声波材料板，3为耐腐蚀的容器，4为双浮球开关液位传感器，41为上浮球，42为下浮球，5为进墨电磁阀，6为过滤器，7为墨泵，8为墨瓶，9为三通电磁阀，10为负压罐，11为负压泵，12负压表，13为出墨电磁阀，14为墨盒，15为超声波电源，16为主控板，17为电源。

具体实施方式

下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。

本发明实施例公开了一种使用超声波进行分散、使用超声波和负压组合进行脱气、并使用过滤器过滤的方式对即将使用的墨水进行二次处理，使之达到最佳状态，然后再送入墨路中，从而避免打印中出现的斜喷，断墨和堵头现象的喷墨打印墨水在线分散、脱气及过滤装置。

本发明公开的喷墨打印墨水在线分散、脱气及过滤装置，具体包括：

一个耐腐蚀的容器3，耐腐蚀的容器3下部通过一块可传导超声波材料板（如不锈钢材料等）2与超声波振子1相连，超声波振子1由超声波电源15供电，耐腐蚀的容器3内有一个可探测液体位置的液位传感器，耐腐蚀的容器3通过进墨电磁阀5与墨瓶8相连；耐腐蚀的容器3上部还与一个三通电磁阀9的一端相连，三通电磁阀9的另一端通大气，三通电磁阀9还与负压罐10相连，负压罐10上接入负压泵11，在需要负压的时候启动负压泵11产生负压；耐腐蚀的容器3下部的出墨口通过一个出墨电磁阀（或单向阀）13与墨盒14相连，使用单向阀能够保证墨水只能由容器流向墨盒，而不会倒流；所述装置还包括主控板16和过滤器6，过滤器6可设置在进墨口或出墨口，主控板16由电源17供电，主控板16控制进墨电磁阀5、三通电磁阀9、出墨电磁阀13、超声波电源15。当液位传感器的开关接通，主控板16接到信号开始进墨，进墨有三种方式：墨泵进墨、高位进墨和负压进墨。

墨泵进墨如附图1所示：

液位传感器为双浮球开关液位传感器41，耐腐蚀的容器3还通过进墨电磁阀5与一个进墨泵7相连，进墨泵7的另一端与墨瓶8相连，进墨泵7由主控板16控制，负压泵11由一个接在负压罐10上的负压表12控制，使负压罐10始终保持设置值范围的负压。

此时出墨电磁阀13处于关闭状态，三通电磁阀9（此时三通电磁阀9处于关闭状态）使耐腐蚀的容器3与大气相连，进墨电磁阀5打开，使进墨泵7通过过滤器6与耐腐蚀的容器3相通，然后进墨泵7工作，将墨瓶8中的墨水泵入耐腐蚀的容器3中，当墨位逐渐上升使上浮球41浮起，此时上浮球开关接通，主控板16接到上浮球开关的接通信号后即认为墨水已达到指定液位，进墨过程完成，即可关闭进墨泵7和进墨电磁阀5。进墨过程必须在设定的时间内完成（时间可设置），超出后即认为是由于墨瓶8缺墨或过滤器6堵塞，此时主控板16即发出声光报警，提示加墨或更换过滤器6，同时关闭进墨泵7和进墨电磁阀5，防止长时间工作而烧损，需要人工解锁才能关闭报警并使进墨泵7和进墨电磁阀5正常工作。

当进墨过程完成后即进入分散脱气过程，此时三通电磁阀9接通，负压罐10内的负压将耐腐蚀的容器3内的空气抽出，或者由主控板16直接控制负压泵11工作，将耐腐蚀的容器3内的空气通过负压罐10抽出，使耐腐蚀的容器3内产生负压；然后主控板16接通超声波电源15，超声波振子1开始工作，同时开始延时（时间可设置）。超声波的“超声空化”现象产生的有强大冲击力的微射流打开团聚的颗粒，产生分散效果，同时在耐腐蚀的容器3内微小气泡被负压抽出，从而产生脱气的效果，延时结束后关闭超声波电源15和三通电磁阀9，使耐腐蚀的容器3与大气相连，此时打开出墨电磁阀13，墨水从耐腐蚀的容器3流入墨盒8中，随着打印的进行墨盒8中的墨水逐渐减少，耐腐蚀的容器3内的墨位逐渐下降，当下浮球42落下后开始进入下一循环。

高位进墨如附图2所示：

此时不再使用墨泵7，液位传感器为双浮球开关液位传感器4，负压泵11由一个接在负压罐10上的负压表12控制，使负压罐10始终保持设置值范围的负压，耐腐蚀的容器出墨口安装有过滤器6。

将墨瓶8置于相对耐腐蚀的容器3较高的位置，出墨电磁阀13处于关闭状态，三通电磁阀9（此时三通电磁阀9处于关闭状态）使耐腐蚀的容器3与大气相连，进墨电磁阀5打开，使进墨瓶8与耐腐蚀的容器3相通，依靠墨瓶8与耐腐蚀的容器3的高度差使墨水流入容器中，当墨位逐渐上升使上浮球41浮起，此时上浮球开关接通，主控板16接到上浮球开关的接通信号后即认为墨水已达到指定液位，进墨过程完成，即可关闭进墨电磁阀5。进墨过程必须在设定的时间内完成（时间可设置），超出后即认为是由于墨瓶8缺墨，此时主控板16即发出声光报警，提示加墨，同时关闭进墨电磁阀5，防止长时间工作而烧损，需要人工解锁才能关闭报警并使进墨电磁阀5正常工作。

当进墨过程完成后即进入分散脱气过程，此时三通电磁阀9接通，负压罐内10的负压将耐腐蚀的容器3内的空气抽出，或者由主控板16直接控制负压泵11工作，将耐腐蚀的容器3内的空气通过负压罐10抽出，使耐腐蚀的容器3内产生负压；然后主控板16接通超声波电源15，超声波振子1开始工作，同时开始延时（时间可设置）。超声波的“超声空化”现象产生的有强大冲击力的微射流打开团聚的颗粒，产生分散效果，同时在耐腐蚀的容器3内微小气泡被负压抽出，从而产生脱气的效果，延时结束后关闭超声波电源15和三通电磁阀9，使耐腐蚀的容器3与大气相连，此时打开出墨电磁阀13，墨水从耐腐蚀的容器3经过过滤器6流入墨盒14中，随着打印的进行墨盒14中的墨水逐渐减少，容器内的墨位逐渐下降，当下浮球落下后开始进入下一循环。

负压进墨如附图3所示：

此时不再使用墨泵7，液位传感器为双浮球开关液位传感器4，负压泵11可由一个接在负压罐10上的负压表12控制，使负压罐10始终保持设置值范围的负压。

出墨电磁阀（或者使用单向阀）13处于关闭状态，三通电磁阀9接通使耐腐蚀的容器3与负压罐10相连，使耐腐蚀的容器3内产生负压，进墨电磁阀5打开，使墨瓶8通过过滤器6与耐腐蚀的容器3相通，依靠耐腐蚀的容器3内的负压将墨水抽入耐腐蚀的容器3中，当墨位逐渐上升使上浮球41浮起，此时上浮球开关接通，主控板16接到上浮球的接通信号后即认为墨水已达到指定液位，进墨过程完成，即可关闭进墨电磁阀5，进墨过程必须在设定的时间内完成（时间可设置），超出后即认为是由于墨瓶8缺墨或过滤器6堵塞，此时主控板16即发出声光报警，提示加墨或更换过滤器6，同时关闭进墨电磁阀5和负压泵11（使用负压表控制时不用关闭负压泵），防止长时间工作而烧损，需要人工解锁才能关闭报警并使进墨电磁阀5和负压泵11正常工作。

当进墨过程完成后即进入分散脱气过程，此时主控板16接通超声波电源15，超声波振子1开始工作，同时开始延时（时间可设置）。超声波的“超声空化”现象产生的有强大冲击力的微射流打开团聚的颗粒，产生分散效果，同时在耐腐蚀的容器3内微小气泡被负压抽出，从而产生脱气的效果，延时结束后关闭超声波电源15和三通电磁阀9，使耐腐蚀的容器3与大气相连，此时打开出墨电磁阀13（使用单向阀时无此动作），墨水从耐腐蚀的容器3流入墨盒14中，随着打印的进行墨盒14中的墨水逐渐减少，耐腐蚀的容器3内的墨位逐渐下降，当下浮球落下后开始进入下一循环。

本发明工作原理为：采用在线分散和脱气装置对即将使用的墨水进行二次处理，使之达到最佳状态，然后再送入墨路中，从而避免打印中出现的斜喷，断墨和堵头现象。使用超声波进行分散，使用超声波和负压组合进行脱气，利用超声波的“超声空化”现象产生的有强大冲击力的微射流打开团聚的颗粒，产生分散效果，同时在容器中引入负压，将产生的微小气泡抽出，从而产生分散和脱气的效果，并使用过滤器的滤膜过滤，将少量的大颗粒滤除来保证墨水的流畅性，使喷头完全消除堵头现象，过滤器可加在进墨口或出墨口；并增加缺墨报警装置，其通过进墨端设置延时装置，根据进墨时间的长短来判断是否缺墨和需要更换过滤器，当在规定的时间内未完成进墨时发出声光报警，提示加墨或更换过滤器，同时切断相应的进墨设备，防止长时间工作烧毁。经试验验证未经处理的墨水上机打印，2米后即出现斜喷现象，经处理后连续打印100米，未出现斜喷现象。

本发明耐腐蚀的容器可采用耐腐蚀的不锈钢、玻璃、聚丙烯等耐腐蚀材料制作，所有墨水可采用同一种装置，大大提高适用性，成本大大降低，使得所有高中低端产品都能使用，提高打印机的稳定性，降低报废率。本发明装置可根据打印机的实际需要来进行灵活组合，如四色的就组合四路，六色的就组合六路，组合的越多节省成本的效果就越明显。另外可在一些使用负压供墨的打印系统中共用一套负压系统，或将主控板直接集成到打印机主板中使结构更加灵活。相同的原理，将过滤器加在出墨口，或者将耐腐蚀的容器分为两部分，每个部分单独安装液位传感器，把过滤器安装在两部分中间都在本专利的保护范围之内。

为了进一步优化上述技术方案，墨盒14可根据墨水的种类和实际打印的需要增加恒温装置。

本说明书中各个实施例采用递进的方式描述，每个实施例重点说明的都是与其他实施例的不同之处，各个实施例之间相同相似部分互相参见即可。对所公开的实施例的上述说明，使本领域专业技术人员能够实现或使用本发明。对这些实施例的多种修改对本领域的专业技术人员来说将是显而易见的，本文中所定义的一般原理可以在不脱离本发明的精神或范围的情况下，在其它实施例中实现。因此，本发明将不会被限制于本文所示的这些实施例，而是要符合与本文所公开的原理和新颖特点相一致的最宽的范围。

Claims (1)

1.喷墨打印墨水在线分散、脱气及过滤装置，其特征在于，所述装置包括一个耐腐蚀的容器，所述耐腐蚀的容器下部通过一块可传导超声波材料板与超声波振子相连，所述超声波振子由超声波电源供电，所述耐腐蚀的容器内有一个可探测液体位置的液位传感器，所述耐腐蚀的容器与进墨电磁阀相连，所述进墨电磁阀与墨瓶相连；所述耐腐蚀的容器上部还与一个三通电磁阀的一端相连，所述三通电磁阀的另一端通大气，所述三通电磁阀还与负压罐相连，所述负压罐上接入负压泵，在需要负压的时候启动负压泵产生负压；所述耐腐蚀的容器下部的出墨口通过一个出墨电磁阀与墨盒相连；所述装置还包括主控板和过滤器，所述主控板由电源供电，所述主控板控制进墨电磁阀、三通电磁阀、出墨电磁阀、超声波电源，所述过滤器可设置在进墨口或出墨口；所述液位传感器可以是双浮球或单浮球开关，电容式或电极式液位传感器的任一种；所述耐腐蚀的容器还可通过进墨电磁阀与一个进墨泵相连，所述进墨泵的另一端与墨瓶相连，所述进墨泵由主控板控制；所述负压泵可由一个接在负压罐上的负压表控制，使负压罐始终保持设置值范围的负压，也可不接；所述的墨盒可根据墨水的种类和实际打印的需要增加恒温装置。