CN113829757B - 一种工业打印机的墨水系统 - Google Patents

Abstract

本发明涉及工业打印机领域，具体是一种工业打印机的墨水系统，包括：喷墨头和与喷墨头相连的墨水循环支路，所述墨水循环支路包括：容墨腔，与所述喷墨头通过供液通道相连通；导墨腔，一端与所述喷墨头相连通，另一端与所述供液通道相连通；回液通道，连接所述容墨腔和所述导墨腔；所述墨水系统还包括：压力控制组件，分别与导墨腔和容墨腔相连；维护接墨盘，设置在喷墨头的下方。通过墨水的循环流动无需直接接触驱动组件，消除了驱动组件例如液泵堵塞导致的堵塞的问题；实现低流速精确调整；通过压力控制组件能使容墨腔和导墨腔内均与环境常压一致，喷墨头中的墨水能自行流出实现喷墨头的快速清洁和废墨排出，降低了维护的难度。

Description

一种工业打印机的墨水系统

技术领域

本发明涉及工业打印机领域，更具体地，涉及一种工业打印机的墨水系统。

背景技术

工业打印机是一种非接触式的喷墨数码印制设备，可在各种平面材料表面进行彩色图案的打印。其适用性很广，无论是金属，陶瓷，水晶，玻璃，亚克力，PVC，塑料，玩具，皮革， U盘，布料，木质，硅胶，宣纸等都能进行图案的快速印刷。随着打印结构和墨水的不断发展，越来越多的介质能通过工业打印机直接打印，而图像也越来越色彩靓丽，效果逼真，并具备更多的功能，例如图像防水，防晒，耐磨损附着力强，不褪色，立体感强等。而打印精度的提升和图像的细腻始终是工业打印机发展的重点方向。

打印精度和图像的质量提升离不开打印喷头的技术提升，为了达到更好的效果和细致的图像，打印机上的打印喷头越来越多，尺寸也越来越小，进一步为了节省空间，方便控制，大量的喷头被集成在一个打印模组中。这样的设计下，虽然图像的质量提升了，但打印喷头的维护变得越来越困难。在传统的喷头供墨系统中，喷墨前墨水在喷头内静止等待，一旦静止时间过长，墨水容易发生干结变质，并析出沉淀物，严重影响墨水的质量，也很容易导致喷头堵塞。特别是墨点小的喷头更容易存在堵塞的问题，大量喷头的集成导致了故障率的提升，整体寿命的缩短，每次维护时间长。

发明内容

本发明旨在克服上述现有技术的至少一种缺陷，提供一种工业打印机的墨水系统，用于解决墨水容易产生沉淀造成打印喷头堵塞和打印喷头数量多、集成量大、维护繁琐的问题。

本发明采取的技术方案是，一种工业打印机的墨水系统，包括：喷墨头和与喷墨头相连的墨水循环支路，所述墨水循环支路包括：容墨腔，与所述喷墨头通过供液通道相连通；导墨腔，一端与所述喷墨头相连通，另一端与所述供液通道相连通；回液通道，连接所述容墨腔和所述导墨腔；支架，所述容墨腔、导墨腔、供液通道和回液通道设置在所述支架上；所述墨水系统还包括：压力控制组件，分别与导墨腔和容墨腔相连；维护接墨盘，设置在喷墨头的下方。

本技术方案中，所述喷墨头用于喷射墨水；所述墨水循环支路用于使喷墨头中的墨水循环流动，避免墨水凝固导致喷墨头堵塞，或墨水长时间静止发生沉淀影响墨水的效果；所述容墨腔用于储存墨水；所述供液通道用于引导容墨腔内的墨水进入喷墨头中；所述导墨腔用于提供墨水循环支路内墨水流动的动力；所述回液通道用于限制墨水的流动方向，形成墨水有序地循环流动；压力控制组件用于控制导墨腔内形成气压的变化，从而使得导墨腔具有引导墨水流动的动力；所述维护接墨盘用于清洁喷墨头时承接流出的墨水。

导墨腔在压力控制组件的作用下形成气压差，气压差驱动墨水通过供液通道从容墨腔经过喷墨头后进入导墨腔内，然后经回液通道的引导形成墨水的单向循环，所述墨水循环支路中，墨水的循环流动无需直接接触驱动组件，消除了驱动组件例如液泵堵塞导致的堵塞的问题，减少了故障；其次，通过墨水循环支路内压力的控制能够实现低流速精确调整，使流速与墨水本身的特性匹配，从而减少墨水沉淀或分层等问题，改善了堵塞，减缓了墨水质量下降的速度，减少了故障；再次，通过压力控制组件能进一步形成无压力状态，即容墨腔和导墨腔内均与环境常压一致，配合重力的作用下，喷墨头中的墨水能自行流出至积存墨水被完全排空，实现喷墨头的快速清洁和废墨排出，节省了维护时间，降低了维护的难度。

作为优选，所述容墨腔和/或导墨腔内设有液位检测器。本技术方案中，所述液位检测器用于自动控制容墨腔和导墨腔内墨水的液面高度，通过自动控制墨水的液面，使系统能识别和控制容墨腔和导墨腔内的墨水使用情况，及时提出警报或控制自动补加墨水或调节导墨腔的压力实现容墨腔和导墨腔之间的墨水量分配。

作为优选，所述供液通道和/或回液通道上设有温度控制装置。本技术方案中，所述温度控制装置用于调节墨水的温度，使墨水始终保持在合适的使用温度下，避免外界环境造成墨水温度过低或过高，从而提升打印的效果和图像质量。

作为优选，所述容墨腔内还设有过滤装置，所述回液通道通过过滤装置与容墨腔内部连通。本技术方案中，所述过滤装置用于过滤墨水中的沉淀物和杂质，从而保证进入喷墨头中的墨水的质量，减少喷墨头的堵塞，减少了故障。

作为优选，还包括墨盒，所述墨盒通过补墨通道与导墨腔连通且设置在所述支架上。本技术方案中，所述墨盒用于补充墨水循环支路的流动的总墨量，通过所述补墨通道，墨盒内的墨水能补充到导墨腔内。

作为优选，所述补墨通道与墨盒的连接处设有连接器，所述连接器包括连接驱动组件和接触检测装置，所述连接器与液位检测器相连。本技术方案中，所述连接器用于控制墨盒与补墨通道的通断，所述连接驱动组件用于驱动补墨通道与墨盒相连且控制补墨通道与导墨腔之间的连通和关闭，所述接触检测装置用于检测墨盒与补墨通道之间的位置，通过连接器能实现自动补墨。

作为优选，所述墨盒位于容墨腔的上方，所述导墨腔位于容墨腔的下方，通过所述支架，实现位置上的分布。本技术方案中，所述墨盒的位置限定使得墨水能利用重力的作用提升补墨的速度，而容墨腔位置的限定有助于使墨水流过喷墨头，进入导墨腔这一段路径的过程受重力的作用更流畅，即使负压突然失效，该段循环依然可以在重力作用下保持一段缓冲时间。

作为优选，所述容墨腔设有第一容墨区间和位于第一容墨区间上方的留空区间所述供液通道和回液通道与第一容墨区间连通。本技术方案中，所述第一容墨区间用于存放墨水，所述留空区间为空气区；为了避免空气进入流通液体的管道，保持循环过程中墨水的连续供给，供液管道和回液通道需要与第一容墨区连通。

作为优选，所述导墨腔设有第二容墨区间和位于第二容墨区间上方的调压区间；所述压力控制组件与调压区间连通；所述回液通道与第二容墨区间连通。本技术方案中，所述第二容墨区间用于存放墨水，所述调压区间为空气区用于调节导墨腔内的压力，所述压力控制组件通过控制空气区内气体形成不同的压力，从而调节墨水循环支路的流速；为了避免墨水进入到压力控制组件内，压力控制组件需要与空气区连通且远离第二容墨区，而流通液体的回流通道和回液通道与导墨腔的连通开口需要设置在第二容墨区内，以保证被墨水覆盖。

作为优选，所述压力控制组件包括常压通道和负压通道，所述常压通道与容墨腔相连，所述负压通道与导墨腔相连。本技术方案中，所述常压通道用于对容墨腔内施加气体，使容墨腔内处于常压状态，加速墨水进入喷墨头的速度，在喷墨头排墨清洗的过程中，通过常压通道消除了墨水循环支路内的负压，实现喷墨头的自动排墨和清洁；所述负压通道用于抽取导墨腔内的气体，使导墨腔内呈负压状态，当正常运行时，负压通道引导墨水进行循环。

作为优选，压力控制组件包括：伸缩气囊，设有吸气口；配重组件，设置在伸缩气囊上；压力通道，用于连接伸缩气囊和墨水循环支路。本技术方案中，所述伸缩气囊通过抽取空气形成负压，用于为墨水循环提供动力压源；所述配重组件用于拉伸所述伸缩气囊，使吸气口处的吸力与配重组件的重力一致；压力通道，用于连接吸气口与墨水循环支路。所述伸缩气囊的整体密封性强，能通过自身的伸缩调节吸力的大小。在配重组件的配合作用下，利用所述配重组件自身的重力作用能简单有效地产生与配重组件重量相等的吸力，无需依赖外接持续运作设备的稳定性，压力控制准确。能自动调节吸气口处的吸力，通过自身自动伸展调节，利用自身结构实现压力的自动稳定和自动调整。

作为优选，所述压力控制组件，还包括气囊调节装置，所述气囊调节装置与伸缩气囊形成活动连接。本技术方案中，所述气囊调节装置用于压缩伸缩气囊或消除配重组件的重力。通过所述气囊调节装置一方面能快速压缩伸缩气囊，使伸缩气囊通过压缩变形，可逆地向负压所需的设备输出正压或快速消除负压；另一方面，气囊调节装置又能消除配重组件的重力，缓慢地降低负压吸力，从而有效地控制压力控制组件输出的负压吸力。

作为优选，所述气囊调节装置包括：设置在配重组件下方的推动组件和驱动推动组件上、下运动的驱动装置。本技术方案中，所述推动组件用于顶起伸缩气囊和配重组件，使伸缩气囊被压缩或使配重组件的重力被抵消。所述驱动装置用于稳定准确地控制组件的运动，从而使推动组件的行程和速度可控；通过推动组件有助于简单有效控制伸缩气囊，推动组件位于伸缩气囊变形的同一路径上，使伸缩气囊受力均匀，减少伸缩气囊的在压缩过程中的变形、弯曲等问题。

作为优选，所述推动组件包括水平承托台和传动组件，所述传动组件包括与水平承托台下表面相连的齿条和设置在所述驱动装置上且与所述齿条配合的齿轮。本技术方案中，所述水平承托台用于承托并顶起配重组件及伸缩气囊；所述传动组件用于将驱动装置的动力转化为升降水平承托台的重力。所述水平承托台有助于进一步改善对配重组件和伸缩气囊压缩过程中施力不匀的问题；所述齿轮和齿条的组合有助于减少推动组件的整体长度，而且齿轮齿条的配合精确度高，提升了行程控制的精度和准确性。

作为优选，压力控制组件，还包括调压组件，所述调压组件包括：均压分配腔，与压力通道相连，设有至少一条连通内部的负压通道；常压进气口，连通外部常压环境；调压通道，连接常压进气口和均压分配腔；常压通道，连接常压进气口。本技术方案中，所述均压分配腔用于对多个负压所需的设备同时形成负压，并能维持各个负压所需的设备之间的压力相等。所述负压通道用于与负压所需的设备相连；所述常压通道通过常压进气口补充常压空气。通过所述调压组件，形成了一个既能对外补充常压气体，又能提供多条负压吸力通道的多功能设备，从而提升了压力控制组件的适应性和功能性。

作为优选，所述调压通道上设有第一控制阀和单向导通阀，所述常压通道设有第二控制阀。本技术方案中，所述第一控制阀用于控制调压通道的通断，所述单向导通阀用于使调压通道形成单向导通，防止回流，所述第二控制阀用于控制常压通道的通断。通过第一控制阀和第二控制阀，能快速调节调压组件的状态，并能配合自动控制设备实施自动控制，而单向导通阀的控制进一步提升了调压通道的安全性和稳定性。

作为优选，所述常压开口上还设有气体过滤装置。本技术方案中，所述气体过滤装置用于过滤常压进气口的气体，使进入压力控制组件的气体中的颗粒、灰尘、细小液滴被阻隔，从而保持管道的洁净，避免积垢和堵塞，减少了后期的维护。

作为优选，压力控制组件，还包括外壳，至少所述伸缩气囊和配重组件设置在所述外壳内。本技术方案中，所述外壳用于保护伸缩气囊和与其相连的部件。所述外壳的截面与伸缩气囊的形状匹配，能限制伸缩气囊的运动轨迹，避免上升时伸缩气囊弯曲导致折叠或变形。

作为优选，所述外壳内设有用于检测伸缩气囊伸缩程度的位置传感器。本技术方案中，所述位置传感器用于检测伸缩气囊底部的位置，反馈伸缩气囊是否已经处于最大压缩状态或处于最大伸长状态，释放电信号，方便外接的警报或控制器获取相关的信息。位置传感器能进一步限制气囊调节装置的移动范围，从而实现压力的准确调节。

作为优选，所述配重组件包括用于调节重量的配重片和用于承托配重片的配重支架，所述配重支架与伸缩气囊相连。本技术方案中，所述配重片与配重支架形成易拆卸连接，通过配重片的叠加能快速调节对伸缩气囊的压力。

与现有技术相比，本发明的有益效果为：墨水的循环流动无需直接接触驱动组件，消除了驱动组件例如液泵堵塞导致的堵塞的问题，减少了故障；通过墨水循环支路内压力的控制能够实现低流速精确调整，使流速与墨水本身的特性匹配，从而减少墨水沉淀或分层等问题，改善了堵塞，减缓了墨水质量下降的速度，减少了故障；通过压力控制组件能形成无压力状态，使容墨腔和导墨腔内均与环境常压一致，配合重力的作用下，喷墨头中的墨水能自行流出至积存墨水被完全排空，实现喷墨头的快速清洁和废墨排出，节省了维护时间，降低了维护的难度。利用所述配重组件自身的重力作用能简单有效地产生与配重组件重量相等的吸力，无需依赖外接持续运作设备的稳定性，压力控制准确。能自动调节吸气口处的吸力，通过自身自动伸展调节，利用自身结构实现压力的自动稳定和自动调整。

附图说明

图1为本发明的整体示意图。

图2为本发明中压力控制组件的示意图。

图3本发明中墨水循环支路的示意图。

图4位本发明中伸缩气囊的示意图。

附图标记说明：容墨腔110，第一容墨区间111，留空区间112，导墨腔120，第二容墨区间121，调压区间122，墨盒130，连接器131，液位检测器101，温度控制装置102，过滤装置103，供液通道201，回液通道202，补液通道203，压力控制组件300，常压通道301，负压通道302，伸缩气囊310，压力通道311，配重组件320，配重支架321，驱动装置332，水平承托台333，齿条334，齿轮335，均压分配腔341，常压进气口342，调压通道343，第一控制阀345，单向导通阀346，第二控制阀347，过滤装置348，喷墨头001。

具体实施方式

本发明附图仅用于示例性说明，不能理解为对本发明的限制。为了更好说明以下实施例，附图某些部件会有省略、放大或缩小，并不代表实际产品的尺寸；对于本领域技术人员来说，附图中某些公知结构及其说明可能省略是可以理解的。

实施例1

如图1所示，本实施例是一种工业打印机的墨水系统，包括：喷墨头001和与喷墨头001 相连的墨水循环支路，墨水循环支路包括：容墨腔110，与喷墨头001通过供液通道201相连通；导墨腔120，一端与喷墨头001相连通，另一端与供液通道201相连通；回液通道202，连接容墨腔110和导墨腔120；墨水系统还包括：压力控制组件300，分别与导墨腔120和容墨腔110相连；维护接墨盘，设置在喷墨头的下方。容墨腔110和/或导墨腔120内设有液位检测器101。供液通道201和/或回液通道202上设有温度控制装置102。容墨腔110内还设有过滤装置103，回液通道202通过过滤装置103与容墨腔110内部连通。

墨水系统还包括墨盒130，墨盒130通过补墨通道与导墨腔120连通。补墨通道与墨盒 130的连接处设有连接器131，连接器131包括连接驱动组件和接触检测装置，连接器131与液位检测器101相连。如图3所示，墨盒130位于容墨腔110的上方，导墨腔120位于容墨腔110的下方，墨盒130、容墨腔110和导墨腔120均设置在支架上。容墨腔110设有第一容墨区间111和位于第一容墨区间111上方的留空区间112供液通道201和回液通道202 与第一容墨区间111连通。导墨腔120设有第二容墨区间121和位于第二容墨区间121上方的调压区间122；压力控制组件300与调压区间122连通；回液通道202与第二容墨区间121 连通。压力控制组件300包括常压通道301和负压通道302，常压通道301与容墨腔110相连，负压通道302与导墨腔120相连。

如图2所示，压力控制组件，包括：伸缩气囊310，设有吸气口；配重组件320，设置在伸缩气囊310上；压力通道311，用于连接伸缩气囊310和墨水循环支路。压力控制组件，还包括气囊调节装置，气囊调节装置与伸缩气囊310形成活动连接。气囊调节装置包括：设置在配重组件320下方的推动组件和驱动推动组件上、下运动的驱动装置332。推动组件包括水平承托台333和传动组件，传动组件包括与水平承托台333下表面相连的齿条334和设置在驱动装置332上且与齿条334配合的齿轮335 。

压力控制组件，还包括调压组件，调压组件包括：均压分配腔341，与压力通道311相连，设有至少一条连通内部的负压通道302；常压进气口342，连通外部常压环境；调压通道 343，连接常压进气口342和均压分配腔341；常压通道301，连接常压进气口342。调压通道343上设有第一控制阀345和单向导通阀346，常压通道301设有第二控制阀347。常压开口上还设有气体过滤装置348。压力控制组件，还包括外壳，至少伸缩气囊310和配重组件 320设置在外壳内。外壳内设有用于检测伸缩气囊310伸缩程度的位置传感器。如图4所示，配重组件320包括用于调节重量的配重片和用于承托配重片的配重支架321，配重支架321 与伸缩气囊310相连。

实施例2

本实施例是一种工业打印机的墨水系统，包括：喷墨头001和与喷墨头001相连的墨水循环支路，墨水循环支路包括：容墨腔110，与喷墨头001通过供液通道201相连通；导墨腔120，一端与喷墨头001相连通，另一端与供液通道201相连通；回液通道202，连接容墨腔110和导墨腔120；墨水系统还包括：压力控制组件300，分别与导墨腔120和容墨腔110 相连；维护接墨盘，设置在喷墨头的下方。

喷墨头001用于喷射墨水；墨水循环支路用于使喷墨头001中的墨水循环流动，避免墨水凝固导致喷墨头001堵塞，或墨水长时间静止发生沉淀影响墨水的效果；容墨腔110用于储存墨水；供液通道201用于引导容墨腔110内的墨水进入喷墨头001中；导墨腔120用于提供墨水循环支路内墨水流动的动力；回液通道202用于限制墨水的流动方向，形成墨水有序地循环流动；压力控制组件300用于控制导墨腔120内形成气压的变化，从而使得导墨腔 120具有引导墨水流动的动力。

具体地，工业打印机中具有打印模组，打印模组内具有多个喷墨头001；每一种不同的墨水具有独立的墨水循环支路，多条墨水循环支路在打印模组内形成单色总支路，单色总支路与各个喷墨头001连通形成喷墨头001内的小循环。容墨腔110和导墨腔120均为密封容器；供液通道201与容墨腔110的底部连接，回液通道202与导墨腔120的底部连接，喷墨头001与导墨腔120通过回流通道相连，回流通道、供液通道201和回液管道能是硬管或软管。回流通道一端连接喷墨头001，另一端进入导墨腔120且延伸至导墨腔120靠近底部的位置形成开口，与导墨腔120内的下部连通。

容墨腔110和/或导墨腔120内设有液位检测器101。液位检测器101用于自动控制容墨腔110和导墨腔120内墨水的液面高度，通过自动控制墨水的液面，使系统能识别和控制容墨腔110和导墨腔120内的墨水使用情况，及时提出警报或控制自动补加墨水或调节导墨腔 120的压力实现容墨腔110和导墨腔120之间的墨水量分配。具体地，液位检测器101能与压力控制组件300相连，为压力控制提供参考；同时，也为检测器又能进一步与系统的控制中心相连，控制墨水的补充或触发提供信号。

供液通道201和/或回液通道202上设有温度控制装置102。温度控制装置102用于调节墨水的温度，具体地，供液通道201上的温度控制装置102为保温装置，主要用于维持进入喷墨头001的墨水温度；回液通道202上的温度控制装置102为升温装置，用于控制墨水循环支路的温度。

容墨腔110内还设有过滤装置103，回液通道202通过过滤装置103与容墨腔110内部连通。过滤装置103用于过滤墨水中的沉淀物和杂质，具体地，过滤装置103能是一由过滤材料制成的中空且下部具有开口的腔体。

墨水系统还包括墨盒130，墨盒130通过补墨通道与导墨腔120连通。墨盒130用于补充墨水循环支路的流动的总墨量，通过补墨通道，墨盒130内的墨水能补充到导墨腔120内。具体地，墨盒130与补墨通道形成可拆卸连接，通过快速更换墨盒130能实现墨水的快速补充。

补墨通道与墨盒130的连接处设有连接器131，连接器131包括连接驱动组件和接触检测装置，连接器131与液位检测器101相连。连接器131用于控制墨盒130与补墨通道的通断，连接驱动组件用于驱动补墨通道与墨盒130相连且控制补墨通道与导墨腔120之间的连通和关闭，接触检测装置用于检测墨盒130与补墨通道之间的位置，通过连接器131能实现自动补墨。具体地，接触检测装置为一触点开关，连接驱动组件包括电机，供应阀和接口，接口与墨盒130内向连通，接触检测装置能与墨盒130上的触点配合，供应阀控制补墨通道的开关。

墨盒130位于容墨腔110的上方，导墨腔120位于容墨腔110的下方，墨盒130、容墨腔110和导墨腔120均设置在支架上。墨盒130的位置限定使得墨水能利用重力的作用提升补墨的速度，而容墨腔110位置的限定有助于使墨水流过喷墨头001，进入导墨腔120这一段路径的过程受重力的作用更流畅，具体地，墨水循环支路和压力控制组件300设置在同一安装支架上。

容墨腔110设有第一容墨区间111和位于第一容墨区间111上方的留空区间112供液通道201和回液通道202与第一容墨区间111连通。第一容墨区间111用于存放墨水，留空区间112为空气区；具体地，第一容墨区间111和留空区间112通过液位检测器101划分和控制。回液通道202和供液通道201与容墨腔110的连通口需要持续保持在墨水的液面之下。

导墨腔120设有第二容墨区间121和位于第二容墨区间121上方的调压区间122；压力控制组件300与调压区间122连通；回液通道202与第二容墨区间121连通。第二容墨区间121用于存放墨水，调压区间122为空气区用于调节导墨腔120内的压力，压力控制组件300通过控制空气区内气体形成不同的压力，从而调节墨水循环支路的流速；具体地，第二容墨区间121和调压区间122通过导墨腔120内的液位检测器101划分和控制。回流通道、补液通道203和回流通道与导墨腔120的连通口均需设置在液面下。

压力控制组件300包括常压通道301和负压通道302，常压通道301与容墨腔110相连，负压通道302与导墨腔120相连。常压通道301用于对容墨腔110内施加气体，使容墨腔110 内处于常压状态，加速墨水进入喷墨头001的速度，在喷墨头001排墨清洗的过程中，通过常压通道301消除了墨水循环支路内的负压，实现喷墨头001的自动排出废墨和清洁；负压通道302用于抽取导墨腔120内的气体，使导墨腔120内呈负压状态，当正常运行时，负压通道302引导墨水进行循环。具体地，通过抽取导墨腔120内的气体，导墨腔120形成负压，由于导墨腔120与容墨腔110之间具有单向的回液通道202，导墨腔120的负压只能作用于回流通道，在重力和负压的作用下，容墨腔110的墨水通过供液通道201经喷墨头001和回流通道进入导墨腔120，由于容墨腔110的墨水减少，而容墨腔110又是一个密封容器，墨水减少导致容墨腔110内产生一定的负压，由于通过回液通道202抽取墨水的压力小于从供液通道201抽取墨水的压力，所以容墨腔110会从导墨腔120中通过回液通道202抽取墨水，从而实现循环。

压力控制组件，包括：伸缩气囊310，设有吸气口；配重组件320，设置在伸缩气囊310 上；压力通道311，用于连接伸缩气囊310和墨水循环支路。伸缩气囊310通过抽取空气形成负压，用于为墨水循环提供动力压源；配重组件320用于拉伸伸缩气囊310，使吸气口处的吸力与配重组件320的重力一致；压力通道311，用于连接吸气口与墨水循环支路。具体地，伸缩气囊310一体成型，固定后吸气口朝上，伸缩气囊310向下伸展，通过向下伸长，内部空间变大吸取空气，通过压力通道311抽取负压所需的设备内的气体，使负压所需的设备内形成负压。配重组件320设置在伸缩气囊310的底部，配重组件320与所需的吸力产生的气体压力一致，能方便根据配重组件320的压力调节吸力的大小。压力通道311为气体管道，一端与吸气口形成密封连接，另一端与负压所需的设备连接。

压力控制组件，还包括气囊调节装置，气囊调节装置与伸缩气囊310形成活动连接。气囊调节装置用于压缩伸缩气囊310或消除配重组件320的重力。具体地，气囊调节装置在闲置时，伸缩气囊310保持一定的间隔，使配重组件320具有较大的自由拉伸范围，仅在需要调节伸缩气囊310时气囊调节装置与伸缩气囊310连接；又或者气囊调节装置始终与伸缩气囊310相连，但仅当需要调节伸缩气囊310时气囊调节装置具有动力，后者的好处在于能通过气囊调节装置监控伸缩气囊310的状态。

气囊调节装置包括：设置在配重组件320下方的推动组件和驱动推动组件上、下运动的驱动装置332。推动组件用于顶起伸缩气囊310和配重组件320，使伸缩气囊310被压缩或使配重组件320的重力被抵消。驱动装置332用于稳定准确地控制组件的运动，从而使推动组件的行程和速度可控。具体地，伸缩气囊310的截面为圆形，配重组件320的截面为圆形，配重组件320截面的圆心、伸缩气囊310截面的圆心和推动组件与配重组件320接触面的中心位于同一竖直线上。推动组件上升至最高点时，伸缩气囊310处于最大压缩状态；推动组件下降至最低点时，与伸缩组件最长状态下配重组件320之间依然保留有足够间隙，驱动装置332能是步进电机。

推动组件包括水平承托台333和传动组件，传动组件包括与水平承托台333下表面相连的齿条334和设置在驱动装置332上且与齿条334配合的齿轮335。水平承托台333用于承托并顶起配重组件320及伸缩气囊310；传动组件用于将驱动装置332的动力转化为升降水平承托台333的重力。具体地，水平承托台333的截面为圆形，截面的圆心与配重组件320截面的圆心位于同一竖直线上。齿条334竖直设置在水平承托台333的下方，齿条334的截面中心与水平承托台333下表面的中心位于同一竖直线上，齿条334的上表面与水平承托台333的下表面相连，步进电机设置在齿条334的一侧，齿轮335安装在步进电机的转动轴上，齿轮335与齿条334配合。

压力控制组件，还包括调压组件，调压组件包括：均压分配腔341，与压力通道311相连，设有至少一条连通内部的负压通道302；常压进气口342，连通外部常压环境；调压通道 343，连接常压进气口342和均压分配腔341；常压通道301，连接常压进气口342。均压分配腔341用于对多个负压所需的设备同时形成负压，并能维持各个负压所需的设备之间的压力相等。负压通道302用于与负压所需的设备相连。具体地，均压分配容腔为一密封箱体，通过气管形成的压力通道311一端与吸气口连通，另一端与均压分配容腔连通，然后通过多条气管形成的负压通道302连接到多个墨水循环支路中，负压通道302在均压分配容腔中的连通口一致且负压通道302在均压分配容腔上的连通口与压力通道311在均压分配容腔上的连通口距离一致，这样有助于更快速均匀地传输负压吸力。由于多个负压通道302连通，负压吸力被均匀分配且会根据各个负压吸力管道的具体变化不断变化，维持各个负压通道302 的负压吸力一致。

调压通道343上设有第一控制阀345和单向导通阀346，常压通道301设有第二控制阀 347。第一控制阀345用于控制调压通道343的通断，单向导通阀346用于使调压通道343形成单向导通，防止回流，第二控制阀347用于控制常压通道301的通断。具体地，调压通道343上，第一控制阀345与常压进气口342之间的距离小于单向导通阀346与常压进气口 342之间的距离，从而保证了第一控制阀345开启后不会发生气体不会从均压分配腔341进入常压进气口342中的问题。单向导通阀346仅允许从单向导通阀346远离均压分配腔341 的一端进入，穿过单向导通阀346流向均压分配腔341。

常压开口上还设有气体过滤装置348。气体过滤装置348用于过滤常压进气口342的气体。具体地，气体过滤装置348覆盖常压进入口面向常压环境的一端，进入常压进气口342 的气体都在气体过滤装置348的过滤后进入调压通道343或常压通道301中。气体过滤装置 348能是多孔过滤装置348且与常压空气口形成可拆卸连接。

压力控制组件，还包括外壳，至少伸缩气囊310和配重组件320设置在外壳内。外壳用于保护伸缩气囊310和与其相连的部件。具体地，外壳采用刚性材质，内表面光滑，伸缩气囊310与外壳的内壁之间留有细小的缝隙。外壳的截面为一对称的多边形，外壳的上部留有固定和让压力通道311通过的孔。外壳的一侧面上设有观察口，观察口能观察到伸缩气囊310 和配重组件320。底部设有开口，气囊调节装置通过开口作用于配重组件320和伸缩气囊310。

外壳内设有用于检测伸缩气囊310伸缩程度的位置传感器。位置传感器用于检测伸缩气囊310底部的位置，反馈伸缩气囊310是否已经处于最大压缩状态或处于最大伸长状态，释放电信号，方便外接的警报或控制器获取相关的信息。具体地，位置传感器包括上限位置传感器，下限位置传感器和闲置位置传感器。三个位置传感器能检测伸缩气囊310底部的位置。上限位置传感器和下限位置传感器与气囊调节装置相连。闲置位置传感器用于检测伸缩气囊310底部当期的位置。

配重组件320包括用于调节重量的配重片和用于承托配重片的配重支架321，配重支架 321与伸缩气囊310相连。配重片与配重支架321形成易拆卸连接，通过配重片的叠加能快速调节对伸缩气囊310的压力。具体地，配重支架321包括连杆和托板，连杆一端与托板垂直相连，另一端与伸缩气囊310的下部相连，配重片截面为圆形，配重片的一端设有装配口，装配口从配重片的边缘延伸至中部。不同的配重片的质量能相同或不同。

实施例3

本实施例是一种工业打印机的墨水系统，包括：喷墨头001和与喷墨头001相连的墨水循环支路，墨水循环支路包括：容墨腔110，与喷墨头001通过供液通道201相连通；导墨腔120，一端与喷墨头001相连通，另一端与供液通道201相连通；回液通道202，连接容墨腔110和导墨腔120；墨水系统还包括：压力控制组件300，分别与导墨腔120和容墨腔110 相连；维护接墨盘，设置在喷墨头的下方。喷墨头001用于喷射墨水；墨水循环支路用于使喷墨头001中的墨水循环流动，避免墨水凝固导致喷墨头001堵塞，或墨水长时间静止发生沉淀影响墨水的效果；容墨腔110用于储存墨水；供液通道201用于引导容墨腔110内的墨水进入喷墨头001中；导墨腔120用于提供墨水循环支路内墨水流动的动力；回液通道202 用于限制墨水的流动方向，形成墨水有序地循环流动；压力控制组件300用于控制导墨腔120 内形成气压的变化，从而使得导墨腔120具有引导墨水流动的动力。

本实施例中，一个工业打印机的模组内具有六个喷墨头001，同时具有三条墨水循环支路，并在打印模组内形成三条单色总支路。三条单色总支路分别与每个喷墨头001形成小循环，使墨水在喷墨头001中循环流动。容墨腔110和导墨腔120的底部均具有水平面，供液通道201通过水平面与容墨腔110连通，回液通道202通过水平面与导墨腔120相连。回流通道、供液通道201和回液通道202均是PVC软管，回液通道202上设有单向阀，每一条墨水循环支路内的回液通道202上具有独立的单向阀，单向阀仅允许墨水从导墨腔120进入容墨腔110，而阻止容墨腔110中的墨水回流至导墨腔120内。

使用时，工业打印机运行过程中，墨水在墨水循环支路中不停流动，流过喷墨头001，喷墨头001通过自身结构喷出流过的墨水进行打印。当打印机进行打印作业时，容墨腔110 内的墨水至少覆盖供液通道201一端，导墨腔120内的墨水至少覆盖回液通道202的一端，回流通道位于导墨腔120内的一端位于液面下，导墨腔120内留有一定空气空间，压力控制组件300与空气空间连通；压力控制组件300使导墨腔120中形成负压，墨水经容墨腔110、供液通道201、回流通道、导墨腔120、回液通道202后，再回到容墨腔110内。当用于清洗时，压力控制组件300使导墨腔120中的压力与常压一致，由于缺少负压的抽取力，进入喷墨头001中的墨水经由喷墨头001自然流出，从而实现喷墨头001的快速维护。

容墨腔110和/或导墨腔120内设有液位检测器101。液位检测器101用于自动控制容墨腔110和导墨腔120内墨水的液面高度；本实施例中，容墨腔110和导墨腔120内均设有液位检测器101。使用时，设置好液位检测器101的位置，使其位于第一容墨区间111和第一调压区间122之间，当墨水液面下降到一定位置时，液位检测器101触发控制阀连通，使墨盒130中的墨水通过补液通道203进入导墨腔120，同时，导墨腔120内的负压适当调节，使其调整墨水补充后造成的压力变化。

供液通道201和/或回液通道202上设有温度控制装置102。温度控制装置102用于调节墨水的温度本实施例中，供液通道201上设有恒温加热装置；回液通道202上设有加热器，加热器配套有冷却风机。使用过程中，加热器通过设置在多个位置的温度检测点的反馈对墨水进行加热，加热后的墨水进入容墨腔110内后，会被容墨腔110内原有的墨水降低温度，所以在供液通道201上需要再次通过恒温加热装置进行进一步的温度调节，确保进入喷墨头 001中的墨水到达指定温度。

容墨腔110内还设有过滤装置103，回液通道202通过过滤装置103与容墨腔110内部连通。过滤装置103用于过滤墨水中的沉淀物和杂质；本实施例中，过滤装置103是一单向导通材料，其下开口与容墨腔110的底面连通，回液通道202通过过滤装置103单向连通容墨腔110。使用时，墨水经加热后，部分因低温造成的沉淀物溶解，经过滤装置103进入容墨腔110的内部，从而消除了温度造成的影响，实现真正沉淀物和无用杂质的过滤和分离。

墨水系统，还包括墨盒130，墨盒130通过补墨通道与导墨腔120连通。墨盒130用于补充墨水循环支路的流动的总墨量；本实施例中，补墨通道为PVC管，进入导墨腔120后向导墨腔120内的底部延伸，其开口位于墨水的液面下方。使用过程中，当液位检测器101下降到设定点，补墨通道连通墨盒130和导墨腔120，在负压的作用下，墨盒130中的墨水快速进入导墨腔120，直至液位检测器101上升到指定点，然后补墨通道关闭，补墨完成。

补墨通道与墨盒130的连接处设有连接器131，连接器131包括连接驱动组件和接触检测装置，连接器131与液位检测器101相连。连接器131用于控制墨盒130与补墨通道的通断，连接驱动组件用于驱动补墨通道与墨盒130相连且控制补墨通道与导墨腔120之间的连通和关闭，接触检测装置用于检测墨盒130与补墨通道之间的位置；本实施例中，墨盒130横向与连接器131进行插装。使用时，将墨盒130安装在预设的位置，待需要补墨时，电机驱动补墨通道与墨盒130连接，当检测装置检测与触点相连后，墨盒130与补墨通道完全连接，补墨通道开启。

墨盒130位于容墨腔110的上方，导墨腔120位于容墨腔110的下方，墨盒130、容墨腔110和导墨腔120均设置在支架上。墨盒130的位置限定使得墨水能利用重力的作用提升补墨的速度。本实施例中，墨盒130、容墨腔110和导墨腔120从上往下竖直排列，六条墨水循环支路横向整齐排列，背面设有用于温度控制装置102散热的散热器。

容墨腔110设有第一容墨区间111和位于第一容墨区间111上方的留空区间112供液通道201和回液通道202与第一容墨区间111连通。第一容墨区间111用于存放墨水，留空区间112为空气区；本实施例中，回液通道202、供液通道201与容墨腔110的连通口位于容墨腔110的底部。

导墨腔120设有第二容墨区间121和位于第二容墨区间121上方的调压区间122；压力控制组件300与调压区间122连通；回液通道202与第二容墨区间121连通。第二容墨区间121用于存放墨水，调压区间122为空气区用于调节导墨腔120内的压力，压力控制组件300通过控制空气区内气体形成不同的压力，从而调节墨水循环支路的流速；本实施例中，回流通道和补液通道203通过管道的形式，从导墨腔120的上部进入，延伸至容墨腔110内且保持在液面下，开口朝下；而回流通道与导墨腔120的连通口位于导墨腔120的底部；压力控制组件300与导墨腔120的连通开口位于导墨腔120上部。

压力控制组件300包括常压通道301和负压通道302，常压通道301与容墨腔110相连，负压通道302与导墨腔120相连。常压通道301用于对容墨腔110内施加气体，使容墨腔110 内处于常压状态，负压通道302用于抽取导墨腔120内的气体，使导墨腔120内呈负压状态；本实施例中，喷墨头001排墨清洁时，通过对容墨腔110接入常压通道301，容墨腔110中的负压消除，循环经过喷墨头001的墨水失去动力，在重力作用下沿喷墨头001流出，当常压通道301重新封闭，导墨腔120再次产生负压作用，墨水继续循环。

压力控制组件，包括：伸缩气囊310，设有吸气口；配重组件320，设置在伸缩气囊310 上；压力通道311，用于连接伸缩气囊310和墨水循环支路。伸缩气囊310通过抽取空气形成负压，用于为墨水循环提供动力压源；配重组件320用于拉伸伸缩气囊310，使吸气口处的吸力与配重组件320的重力一致；压力通道311，用于连接吸气口与墨水循环支路。使用时，先通过压缩伸缩气囊310排出多余的空气，然后通过压力管道接入负压所需的设备内，根据所需的负压吸力，在伸缩气囊310的下部安装配重组件320，使重力与所需的负压吸力一致。配重组件320向下拉伸伸缩气囊310，至伸缩气囊310的吸气口处产生的吸力与重力一致，当负压所需的设备由于各种原因导致负压吸力下降时，吸气口的吸力下降，在配重组件320的重力作用下，伸缩气囊310自动被配重组件320再度拉伸，直至吸气口处的吸力恢复至与重力一致。

压力控制组件，还包括气囊调节装置，气囊调节装置与伸缩气囊310形成活动连接。气囊调节装置用于压缩伸缩气囊310或消除配重组件320的重力。使用时，初始施加负压吸力前，通过气囊调节装置压缩伸缩气囊310，至伸缩气囊310内的空气排出后，吸气口通过压力通道311接入负压所需的设备，然后气压调节装置与伸缩气囊310和配重组件320保持间隔；为降低负压吸力，通过气囊调节装置抵消配重组件320的重力作用，负压吸力开始减少，随着伸缩气囊310的压缩，负压吸力不断减少；吸气口与压力通道311断开，配重组件320的作用下伸缩气囊310伸展到一定位置，重新接入吸气口与压力通道311，又或者在接入压力通道311前，伸缩气囊310处于一定的拉伸状态下，通过气囊调节装置压缩伸缩气囊310，对连接设备输出正压。

气囊调节装置包括：设置在配重组件320下方的推动组件和驱动推动组件上、下运动的驱动装置332。推动组件用于顶起伸缩气囊310和配重组件320，使伸缩气囊310被压缩或使配重组件320的重力被抵消。驱动装置332用于稳定准确地控制组件的运动，从而使推动组件的行程和速度可控；使用时，推动组件在驱动装置332的驱动下上升，通过顶起的方式消除配重组件320的自身重量，随着水平承托台333顶起伸缩气囊310，伸缩气囊310逐步压缩，负压吸力逐步减少。

推动组件包括水平承托台333和传动组件，传动组件包括与水平承托台333下表面相连的齿条334和设置在驱动装置332上且与齿条334配合的齿轮335。水平承托台333用于承托并顶起配重组件320及伸缩气囊310；传动组件用于将驱动装置332的动力转化为升降水平承托台333的重力。使用时，步进电机逆时针转动，带动齿条334上升，齿条334带动水平承托台333上升，由于水平承托台333与伸缩气囊310和配重组件320的重心一致，上升过程中伸缩气囊310按照其本身的纹路折叠，不容易弯曲、变形或错位折叠。

压力控制组件，还包括调压组件，调压组件包括：均压分配腔341，与压力通道311相连，设有至少一条连通内部的负压通道302；常压进气口342，连通外部常压环境；调压通道 343，连接常压进气口342和均压分配腔341；常压通道301，连接常压进气口342。均压分配腔341用于对多个负压所需的设备同时形成负压，并能维持各个负压所需的设备之间的压力相等。负压通道302用于与负压所需的设备相连；常压通道301通过常压进气口342补充常压空气。使用时，通过调压组件，能为负压所需的设备提供负压，正压和常压三种状态，通过控制常压开口，控制调压通道343和常压通道301的通断能实现各个状态下的功能切换。

调压通道343上设有第一控制阀345和单向导通阀346，常压通道301设有第二控制阀 347。第一控制阀345用于控制调压通道343的通断，单向导通阀346用于使调压通道343形成单向导通，防止回流，第二控制阀347用于控制常压通道301的通断。使用时，若需使处于负压作用下的均压分配腔341消除负压，先通过顶起伸缩气囊310，若伸缩气囊310已经达到最大压缩程度，依然无法完全消除负压，能通过进一步开启第一控制阀345，降低吸附压力至常压；又或者对负压所需的设备进一步接入常压通道301，通过开启第二控制阀347 直接引入空气，消除无法调节的负压问题。

常压开口上还设有气体过滤装置348。气体过滤装置348用于过滤常压进气口342的气体。压力控制组件，还包括外壳，至少伸缩气囊310和配重组件320设置在外壳内。外壳用于保护伸缩气囊310和与其相连的部件。使用时，伸缩气囊310的上端固定在外壳的上部，伸缩气囊310向下伸展，通过观察口能观察到伸缩气囊310的运行情况。

外壳内设有用于检测伸缩气囊310伸缩程度的位置传感器。位置传感器用于检测伸缩气囊310底部的位置，使用时，通过位置传感器能进一步限制气囊调节装置的运动范围，为气囊调节装置提供第二道控制保护，避免对伸缩气囊310造成过度的压缩，气囊调节装置调节结束后最高点要低于伸缩气囊310最大伸展时配重组件320最下方的高度。同时，通过对伸缩气囊310当前维持的持续监测能监控负压的变化。

配重组件320包括用于调节重量的配重片和用于承托配重片的配重支架321，配重支架 321与伸缩气囊310相连。配重片与配重支架321形成易拆卸连接，通过配重片的叠加能快速调节对伸缩气囊310的压力。使用过程中，根据负压吸力的需要，配置配重片，通过装配开口插入连杆内，在托板上从下往上堆叠。

显然，本发明的上述实施例仅仅是为清楚地说明本发明技术方案所作的举例，而并非是对本发明的具体实施方式的限定。凡在本发明权利要求书的精神和原则之内所作的任何修改、等同替换和改进等，均应包含在本发明权利要求的保护范围之内。

Claims (9)

1.一种工业打印机的墨水系统，其特征在于，包括：喷墨头、与喷墨头相连的墨水循环支路，以及分别与导墨腔、容墨腔相连的压力控制组件，

所述墨水循环支路包括：

容墨腔，与所述喷墨头通过供液通道相连通；

导墨腔，一端与所述喷墨头相连通，另一端与所述供液通道相连通；

回液通道，连接所述容墨腔和所述导墨腔；

支架，所述容墨腔、导墨腔、供液通道和回液通道设置在所述支架上；

所述压力控制组件包括：

伸缩气囊，设有吸气口；

配重组件，设置在伸缩气囊上；

压力通道，用于连接伸缩气囊和墨水循环支路；

气囊调节装置，所述气囊调节装置与伸缩气囊形成活动连接。

2.根据权利要求1所述的一种工业打印机的墨水系统，其特征在于，所述容墨腔和/或导墨腔内设有液位检测器。

3.根据权利要求1所述的一种工业打印机的墨水系统，其特征在于，所述供液通道和/或回液通道上设有温度控制装置。

4.根据权利要求1所述的一种工业打印机的墨水系统，其特征在于，所述容墨腔内还设有过滤装置，所述回液通道通过过滤装置与容墨腔内部连通。

5.根据权利要求1所述的一种工业打印机的墨水系统，其特征在于，还包括墨盒，所述墨盒通过补墨通道与导墨腔连通。

6.根据权利要求1-5任一项所述的一种工业打印机的墨水系统，其特征在于，所述气囊调节装置包括：设置在配重组件下方的推动组件和驱动推动组件上、下运动的驱动装置。

7.根据权利要求6所述的一种工业打印机的墨水系统，其特征在于，所述压力控制组件还包括调压组件，所述调压组件包括：

均压分配腔，与压力通道相连，设有至少一条连通内部的负压通道；

常压进气口，连通外部常压环境；

调压通道，连接常压进气口和均压分配腔；

常压通道，连接常压进气口。

8.根据权利要求6所述的一种工业打印机的墨水系统，其特征在于，所述压力控制组件还包括外壳，至少所述伸缩气囊和配重组件设置在所述外壳内，所述外壳内设有用于检测伸缩气囊伸缩程度的位置传感器。

9.根据权利要求6所述的一种工业打印机的墨水系统，其特征在于，所述配重组件包括用于调节重量的配重片和用于承托配重片的配重支架，所述配重支架与伸缩气囊相连。

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