CN114603998B - 墨盒维护装置及喷墨打印设备 - Google Patents

Abstract

本发明提供一种墨盒维护装置及喷墨打印设备，该墨盒维护装置用于维护喷墨打印设备，喷墨打印设备包括字车、设置在字车内的墨盒以及与墨盒相连通的喷头，墨盒维护装置包括底座、刮墨组件、保湿组件和平移驱动机构；刮墨组件和保湿组件相对间隔设置在底座上，并且，保湿组件滑动设置在底座上；在字车处于预设维护位置时，平移驱动机构驱动底座沿垂直于字车运动的方向移动，以使得刮墨组件刮除喷头上的墨水；以及，在保湿组件与字车抵接时，平移驱动机构驱动保湿组件向靠近喷头的方向移动至盖设在喷头上。本发明通过刮墨组件进行纵向刮墨，节约了空间，减小了喷墨打印设备长度方向的尺寸；该墨盒维护装置为集成模块，方便安装。

Description

墨盒维护装置及喷墨打印设备

技术领域

本发明属于打印机技术领域，具体涉及一种墨盒维护装置及喷墨打印设备。

背景技术

喷墨打印机是一种非接触式打印装置，该装置通过从喷墨头喷出墨滴，落在打印介质相应位置以形成文字或图案，大型喷墨打印机在打印一段时间后，在喷墨头上容易残留墨水或灰尘，从而易造成喷墨头喷孔堵塞，进而影响打印质量；而当喷头不工作时，若不盖上喷头，会使残留在喷头表面的墨水干结，容易导致喷头喷孔的堵塞。因此，在喷墨打印机的内部结构设计上，一般设有喷头维护装置，其主要目的与功能在于清洁喷头以确保打印质量，同时在打印结束后盖住喷头，维护喷头喷孔的湿润而不至于使喷孔干结堵塞。现有技术中，需要通过多个驱动电机配合完成刮墨、保湿盖抬起和抽墨动作，占用的空间大，成本高，且刮墨多为横向刮墨，占用字车运动方向空间，增加喷墨打印机长度方向的尺寸。

针对上述问题，有必要提出一种设计合理且有效解决上述问题的墨盒维护装置及喷墨打印设备。

发明内容

本发明旨在至少解决现有技术中存在的技术问题之一，提供一种墨盒维护装置及喷墨打印设备。

本发明的一方面提供一种墨盒维护装置，用于维护喷墨打印设备，所述喷墨打印设备包括字车、设置在所述字车内的墨盒以及与所述墨盒相连通的喷头，所述墨盒维护装置包括底座、刮墨组件、保湿组件和平移驱动机构；

所述刮墨组件和所述保湿组件相对间隔设置在所述底座上，并且，所述保湿组件滑动设置在所述底座上；

在所述字车处于预设维护位置时，所述平移驱动机构驱动所述底座沿垂直于字车运动的方向移动，以使得所述刮墨组件刮除所述喷头上的墨水；以及，

在所述保湿组件与所述字车抵接时，所述平移驱动机构驱动所述保湿组件向靠近所述喷头的方向移动至盖设在所述喷头上。

可选的，所述平移驱动机构包括驱动电机和齿轮齿条传动机构，所述齿轮齿条传动机构包括主动齿轮、从动齿轮和传动齿条；

所述主动齿轮与所述驱动电机的输出轴传动连接，所述主动齿轮与所述从动齿轮啮合，所述从动齿轮与所述传动齿条啮合，所述传动齿条与所述底座固定连接。

可选的，所述传动齿条设置在所述底座的底部，所述传动齿条与所述底座一体形成。

可选的，所述齿轮齿条传动机构还包括第一中间齿轮；

所述第一中间齿轮与所述从动齿轮同轴设置且固定连接，所述第一中间齿轮与所述主动齿轮啮合；其中，

所述第一中间齿轮具有预设长度的空齿，所述预设长度的空齿满足在其与所述主动齿轮上的齿接触时，所述保湿组件恰好盖设在所述喷头上。

可选的，所述主动齿轮包括同轴设置且固定相连的第一主动子齿轮和第二主动子齿轮；

所述齿轮齿条传动机构还包括第二中间齿轮，所述第二中间齿轮与所述第一中间齿轮同轴设置，所述第二中间齿轮背离所述第一中间齿轮的一端设置有弹性件，以使当所述驱动电机反转时所述第二中间齿轮通过所述弹性件带动所述第一中间齿轮反向转动；

所述第一主动子齿轮与所述驱动电机的输出轴传动连接，所述第二主动子齿轮分别与所述第一中间齿轮和所述第二中间齿轮啮合。

可选的，所述墨盒维护装置还包括墨泵，所述墨泵与所述保湿组件连接，用于抽取所述喷头上的墨水；

所述齿轮齿条传动机构还包括第三中间齿轮，所述第三中间齿轮与所述墨泵的输出轴传动连接；其中，

所述第三中间齿轮具有预设间隙，以使所述保湿组件完全盖设在所述喷头上时所述墨泵开始进行抽墨。

可选的，所述齿轮齿条传动机构还包括第四中间齿轮，所述第四中间齿轮与所述主动齿轮啮合，所述第四中间齿轮设置有编码器和传感器。

可选的，所述底座上间隔设置有第一限位板和第二限位板，所述限位板上设置有至少一个导向槽；

所述保湿组件包括保湿底座和设置在所述保湿底座上的保湿盖，所述保湿底座夹设在所述第一限位板和所述第二限位板之间，所述保湿底座沿其长度方向两侧设置有至少一个导向凸柱，其中，

所述导向凸柱滑动设置在所述导向槽内，以使所述保湿底座升降。

可选的，所述刮墨组件和所述保湿底座的长度之和大于所述喷头的长度。

本发明的另一方面提供一种喷墨打印设备，包括前文所述的墨盒维护装置。

本发明的墨盒维护装置及喷墨打印设备，用于维护喷墨打印设备，喷墨打印设备包括字车、设置在字车内的墨盒以及与墨盒相连通的喷头，墨盒维护装置包括底座、刮墨组件、保湿组件和平移驱动机构；刮墨组件和保湿组件相对间隔设置在底座上，并且，保湿组件滑动设置在底座上；在字车处于预设维护位置时，平移驱动机构驱动底座沿垂直于字车运动的方向移动，以使得刮墨组件刮除喷头上的墨水；以及，在保湿组件与字车抵接时，平移驱动机构驱动保湿组件向靠近喷头的方向移动至盖设在喷头上。本发明通过刮墨组件进行纵向刮墨，不占用字车运动方向的空间，节约了空间，减小了喷墨打印设备长度方向的尺寸；采用平移驱动机构可同时完成对喷头的刮墨和保湿工作，节约成本，节约喷墨打印设备的空间；该墨盒维护装置为集成模块，方便安装。

附图说明

图1为本发明一实施例的一种墨盒维护装置的爆炸图；

图2为本发明另一实施例的一种墨盒维护装置的主斜视图；

图3为本发明另一实施例的平移驱动机构的斜视图；

图4为本发明另一实施例的平移驱动机构的正视图；

图5为本发明另一实施例的齿轮齿条传动机构结构示意图；

图6为本发明另一实施例的第一中间齿轮的结构示意图；

图7为本发明另一实施例的第三中间齿轮的结构示意图；

图8为本发明另一实施例的保湿组件与墨泵的连接关系示意图；

图9为本发明另一实施例的墨盒维护装置的初始位置示意图；

图10为本发明另一实施例的墨盒维护装置的刮墨组件开始刮墨时的状态示意图；

图11为本发明另一实施例的墨盒维护装置的刮墨组件刮墨结束的状态示意图；

图12为本发明另一实施例的墨盒维护装置的保湿组件开始保湿动作时的状态示意图；

图13为本发明另一实施例的墨盒维护装置的保湿组件处于保湿状态及墨泵处于抽墨状态的示意图。

具体实施方式

为使本领域技术人员更好地理解本发明的技术方案，下面结合附图和具体实施方式对本发明作进一步详细描述。

如图1和图2所示，本发明的一个方面提供一种墨盒维护装置100，用于维护喷墨打印设备，喷墨打印设备包括字车210、设置在字车210内的墨盒220以及与墨盒220相连通的喷头(图中未示出)，墨盒维护装置100包括底座110、刮墨组件120、保湿组件130和平移驱动机构140。刮墨组件120和保湿组件130相对间隔设置在底座110上，并且，保湿组件130滑动设置在底座110上。墨盒维护装置100收容于壳体180内，集成模块，方便安装。

如图1、图3和图4所示，在本实施例中，刮墨组件120包括刮刀底座121，刮刀底座121设置在底座110上。如图9至图13所示，刮墨组件120还包括刮刀122，刮刀122安装在刮刀底座121上。

在字车210处于预设维护位置时，平移驱动机构140驱动底座110沿垂直于字车210运动的方向移动，以使得刮墨组件120刮除喷头上的墨水；以及，在保湿组件130与字车210抵接时，平移驱动机构140驱动保湿组件130向靠近喷头的方向移动至盖设在喷头上。

也就是说，在字车210处于预设维护位置时，平移驱动机构140驱动底座110沿垂直于字车210运动的方向移动，以使得刮墨组件120刮除喷头上的墨水。当刮墨组件120完成对喷头的刮墨动作后，平移驱动机构140继续驱动底座110平移，当平移到保湿组件130与字车210抵接时，平移驱动机构140继续驱动底座110平移，间接驱动保湿组件130向靠近喷头的方向移动至盖设在喷头上。

需要说明的是，字车210的维护位置一般为字车210运动方向的两端处，当字车210在预设维护位置停止后，墨盒维护装置100开始工作，对墨盒喷头进行维护，也就是刮墨组件120刮除喷头上的墨水以及保湿组件130盖设在喷头上进行保湿。

本发明通过刮墨组件进行纵向刮墨，不占用字车运动方向的空间，节约了空间，减小了喷墨打印设备长度方向的尺寸；采用平移驱动机构可同时完成对喷头的刮墨和保湿工作，节约成本，节约喷墨打印设备的空间；该墨盒维护装置为集成模块，方便安装。

示例性的，如图3和图4所示，平移驱动机构140包括驱动电机141和齿轮齿条传动机构142，齿轮齿条传动机构142包括主动齿轮142a、从动齿轮142b和传动齿条142c。在本实施例中，驱动电机141采用直流电机。

如图3和图4所示，主动齿轮142a与驱动电机141的输出轴传动连接，主动齿轮142a与从动齿轮142b啮合，从动齿轮142b与传动齿条142c啮合，传动齿条142c与底座110固定连接。也就是说，驱动电机141转动带动主动齿轮142a转动，主动齿轮142a转动带动从动齿轮142b转动，从动齿轮142b转动带动传动齿条142c平移，进而带动底座110平移。

示例性的，如图3和图4所示，传动齿条142c设置在底座110的底部，传动齿条142c与底座110一体形成。传动齿条142c与底座110一体形成，可集成模块，方便安装。

示例性的，如图5所示，齿轮齿条传动机构142还包括第一中间齿轮142d。第一中间齿轮142d与从动齿轮142b同轴设置且固定连接。在本实施例中第一中间齿轮142d通过销柱与从动齿轮142b固定连接，第一中间齿轮142d和从动齿轮142b通过销柱传递扭矩，也可以通过其他方式与从动齿轮142b固定连接，本实施例不做具体限定。

第一中间齿轮142d与主动齿轮142a啮合；其中，如图6所示，第一中间齿轮142d具有预设长度的空齿142d1，预设长度的空齿142d1满足在其与主动齿轮142a上的齿接触时，保湿组件130恰好盖设在喷头上。也就是说，在齿轮齿条传动机构142驱动底座110平移时，当第一中间齿轮142d的空齿142d1与主动齿轮142a上的齿接触时，从动齿轮142b不转动，这时提示保湿组件130恰好盖设在喷头上，可以进行其他的相关动作。也就是说，空齿142d1的存在起到提示的作用，提示保湿组件130恰好盖设在喷头上。

示例性的，如图5所示，主动齿轮142a包括同轴设置且固定相连的第一主动子齿轮142a1和第二主动子齿轮142a2。

如图5所示，齿轮齿条传动机构142还包括第二中间齿轮142e，第二中间齿轮142e与第一中间齿轮142d同轴设置，所述第二中间齿轮142e背离第一中间齿轮142d的一端设置有弹性件142e1，当驱动电机141开始反转时，第二中间齿轮142e通过弹性件142e1带动第一中间齿轮142d反向转动。在本实施例中，弹性件142e1采用弹簧，也可以采用其他的弹性件，本实施例不做具体限定。

也就是说，当第一中间齿轮142d的空齿142d1与主动齿轮142a上的齿接触时，从动齿轮142b不转动，这时提示保湿组件130恰好盖设在喷头上进行保湿。当字车210开始工作，则需要将墨盒维护装置100向相反的方向平移，恢复到原始的位置，这时需要驱动电机141反转。因为当前的位置处第一中间齿轮142d的空齿142d1与主动齿轮142a上的齿接触，主动齿轮142a传动第二中间齿轮142e，因为第二中间齿轮142e和第一中间齿轮142d有弹簧作用相互摩擦，可使第一中间齿轮142d与主动齿轮142a啮合，也就是转过空齿142d1的位置，此时从动齿轮142b传动，传动齿条142c回动。

如图5所示，第一主动子齿轮142a1与驱动电机141的输出轴传动连接，第二主动子齿轮142a2分别与第一中间齿轮142d和第二中间齿轮142e啮合。

如图4、图5和图7所示，墨盒维护装置100还包括墨泵150，墨泵150与保湿组件130连接，用于抽取喷头上的墨水。如图8所示，墨泵150的一端通过连接管151与保湿组件130连接，墨泵150的另一端与墨管152连接。墨泵150可以在保湿组件130盖设在喷头上进行保湿时，墨泵150通过连接管151抽取喷头上的墨水，抽取的墨水通过墨管152排到如图1和图2所示的废墨棉153上，可大大改善喷头堵头的问题。在本实施例中，墨泵150采用蠕动泵，也可以采用其他的墨泵，本实施例不做具体限定。

如图5和图7所示，齿轮齿条传动机构142还包括第三中间齿轮142f，第三中间齿轮142f与墨泵150的输出轴传动连接。其中，如图所示，第三中间齿轮142f具有预设间隙142f1，以使保湿组件130完全盖设在喷头上时墨泵150开始进行抽墨。在本实施例中，如图7所示，第三中间齿轮142f一周的间隙142f1。也就是说，保湿组件130还没有完全盖设在喷头上时，墨泵150不进行抽墨工作，这样就可以选择小型的驱动电机141即可，节约成本，降低能耗。本发明实施例中，采用一个驱动电机141就可以同时驱动刮墨组件120对喷头进行刮墨、保湿组件130对喷头进行保湿以及墨泵150对喷头进行抽墨，节约了成本，减小了喷墨打印机的体积。

如图7所示，齿轮齿条传动机构142还包括第四中间齿轮142g，第四中间齿轮142g与主动齿轮142a啮合，第四中间齿轮142g设置有编码器160和传感器170。编码器160可以控制驱动电机141转动速度和圈数，进而控制墨盒维护装置100的运动速度。在本实施例中，编码器160采用低精度编码器。传感器170可以通过控制驱动电机141的转速和转过的角度，间接控制墨盒维护装置100的运动速度和距离，也就是说，间接控制刮墨组件120的刮墨速度以及保湿组件130的抬起、复位速度。传感器170还可以通过控制驱动电机141的转速和转过的角度间接控制墨泵150的抽墨负压大小以及抽墨量。需要说明的是，根据实际需要还可以设置其他的多个中间齿轮，本实施例不做具体限定。如图4、图5和图7所示，图中没有标记的其他齿轮都起到中间齿轮的传动作用。

示例性的，如图2和图3所示，底座110上间隔设置有第一限位板111和第二限位板112，每个限位板上设置有至少一个导向槽113。在本实施例中，每个限位板上设置有两个导向槽113，对于导向槽113的个数不限制，可以根据实际情况进行选择。

如图2所示，保湿组件130包括保湿底座131和设置在保湿底座131上的保湿盖132，保湿底座131夹设在第一限位板111和第二限位板112之间，保湿底座131沿其长度方向两侧设置有至少一个导向凸柱133，其中，导向凸柱133滑动设置在导向槽113内，以使保湿底座131升降。在本实施例中，导向槽113呈台阶型，可以使保湿底座131滑动至预设高度时可以保持稳定状态。在本实施例中，对于导向槽113的形状不限定，可以使保湿底座131升降且保持稳定即可。

也就是说，如图12和图13所示，当刮墨组件120完成对喷头的刮墨动作后，平移驱动机构140继续驱动底座110平移，当底座110平移到保湿组件130与字车210抵接时，平移驱动机构140继续驱动底座110平移，这时保湿底座131在字车210的作用力下，导向凸柱133沿着导向槽113自下往上滑动，直至保湿盖132盖设在喷头上。

示例性的，如图9至图13所示，刮墨组件120和保湿底座131的长度之和大于喷头的长度。这样可以保证刮墨组件120对喷头的刮墨以及保湿盖132对喷头的保湿的正常进行。

如图9至图13所示，墨盒维护装置100的工作原理如下。

当字车210运动时，墨盒维护装置100处在如图9所示的初始位置。当字车210移动到预设维护位置时，一般是指字车210移动到其运动方向的端部，平移驱动机构140中的驱动电机141转动驱动齿轮齿条传动机构142传动进而驱动底座110沿垂直于字车210运动的方向移动，也就是朝向字车210的方向移动，以使得刮墨组件120刮除喷头上的墨水。如图10所示，当刮墨组件120中的刮刀122与喷头靠近墨盒维护装置100的一端开始抵接时，刮墨组件120开始进行刮墨，此时，平移驱动机构140继续驱动底座110朝向字车210平移。如图11所示，当刮墨组件120中的刮刀122刚好离开喷头时，刮墨组件120对喷头的刮墨结束。

如图12所示，刮墨组件120对喷头的刮墨结后，平移驱动机构140继续驱动底座110朝向字车210平移。如图12所示，当底座110平移到保湿组件130与字车210抵接时，平移驱动机构140继续驱动底座110朝向字车210平移，这时保湿底座131在字车210的作用力下，导向凸柱133沿着导向槽113自下往上滑动，也就是说，保湿底座131向上移动，直至保湿盖132盖设在喷头上。当底座210停止移动时，也就是前文所述的第一中间齿轮142d的空齿142d1与主动齿轮142a上的齿接触，从动齿轮142b不转动，这时提示保湿盖132刚好盖设在喷头上，开始对喷头进行保湿。

如图13所示，当保湿盖132完全盖设在喷头上时，与保湿组件130连接的墨泵150开始对喷头进行抽墨工作。在墨泵150抽墨过程中，传感器170可以控制其抽墨负压值以及抽墨量。

当墨盒维护装置100完成对喷头的维护后，也就是字车210要开始运动前，这时驱动电机141反转，驱动电机141动齿轮齿条传动机构142传动进而驱动底座110朝向墨盒维护装置100的初始位置平移。在底座110反向移动过程中，首先保湿组件130向下移动到其初始位置，然后刮墨组件120中的刮刀122对喷头进行反向刮墨，平移驱动机构140继续驱动底座110反向移动直至墨盒维护装置100复位，此时驱动电机141停止转动。

需要说明的是，在墨盒维护装置100对喷头进行维护工作过程中，编码器160和传感器170可以通过控制驱动电机141的转速和转过的角度，间接控制墨盒维护装置100的运动速度和距离，也就是说，间接控制刮墨组件120的刮墨速度以及保湿组件130的抬起、复位速度。传感器170还可以通过控制驱动电机141的转速和转过的角度间接控制墨泵150的抽墨负压大小以及抽墨量。

本发明提供的墨盒维护装置，可以通过一个驱动电机的配合同时完成刮墨组件对喷头的刮墨、保湿组件抬起对喷头的保湿以及墨泵对喷头的抽墨动作，节约成本，节约喷墨打印设备的空间，且为集成模块，方便安装。

本发明的另一方面提供一种喷墨打印设备，包括权前文所述的墨盒维护装置。该喷墨打印设备中，由于刮墨组件进行纵向刮墨，不占用字车运动方向的空间，节约了空间，减小了喷墨打印设备长度方向的尺寸；采用平移驱动机构可同时完成对喷头的刮墨和保湿工作，节约成本，节约喷墨打印设备的空间；该墨盒维护装置为集成模块，方便安装。

可以理解的是，以上实施方式仅仅是为了说明本发明的原理而采用的示例性实施方式，然而本发明并不局限于此。对于本领域内的普通技术人员而言，在不脱离本发明的精神和实质的情况下，可以做出各种变型和改进，这些变型和改进也视为本发明的保护范围。

Claims (8)

1.一种墨盒维护装置，用于维护喷墨打印设备，所述喷墨打印设备包括字车、设置在所述字车内的墨盒以及与所述墨盒相连通的喷头，其特征在于，所述墨盒维护装置包括底座、刮墨组件、保湿组件和平移驱动机构；

所述刮墨组件和所述保湿组件相对间隔设置在所述底座上，并且，所述保湿组件滑动设置在所述底座上；

在所述字车处于预设维护位置时，所述平移驱动机构驱动所述底座沿垂直于字车运动的方向移动，以使得所述刮墨组件刮除所述喷头上的墨水；以及，

在所述保湿组件与所述字车抵接时，所述平移驱动机构驱动所述保湿组件向靠近所述喷头的方向移动至盖设在所述喷头上；

所述平移驱动机构包括驱动电机和齿轮齿条传动机构，所述齿轮齿条传动机构包括主动齿轮、从动齿轮和传动齿条；

所述主动齿轮与所述驱动电机的输出轴传动连接，所述主动齿轮与所述从动齿轮啮合，所述从动齿轮与所述传动齿条啮合，所述传动齿条与所述底座固定连接；

所述齿轮齿条传动机构还包括第一中间齿轮；

所述第一中间齿轮与所述从动齿轮同轴设置且固定连接，所述第一中间齿轮与所述主动齿轮啮合；其中，

所述第一中间齿轮具有预设长度的空齿，所述预设长度的空齿满足在其与所述主动齿轮上的齿接触时，所述保湿组件恰好盖设在所述喷头上。

2.根据权利要求1所述的墨盒维护装置，其特征在于，所述传动齿条设置在所述底座的底部，所述传动齿条与所述底座一体形成。

3.根据权利要求1所述的墨盒维护装置，其特征在于，所述主动齿轮包括同轴设置且固定相连的第一主动子齿轮和第二主动子齿轮；

所述齿轮齿条传动机构还包括第二中间齿轮，所述第二中间齿轮与所述第一中间齿轮同轴设置，所述第二中间齿轮背离所述第一中间齿轮的一端设置有弹性件，以使所述驱动电机反转时所述第二中间齿轮通过所述弹性件带动所述第一中间齿轮反向转动；

所述第一主动子齿轮与所述驱动电机的输出轴传动连接，所述第二主动子齿轮分别与所述第一中间齿轮和所述第二中间齿轮啮合。

4.根据权利要求1至3任一项所述的墨盒维护装置，其特征在于，所述墨盒维护装置还包括墨泵，所述墨泵与所述保湿组件连接，用于抽取所述喷头上的墨水；

所述齿轮齿条传动机构还包括第三中间齿轮，所述第三中间齿轮与所述墨泵的输出轴传动连接；其中，

所述第三中间齿轮具有预设间隙，以使所述保湿组件完全盖设在所述喷头上时所述墨泵开始进行抽墨。

5.根据权利要求3至3任一项所述的墨盒维护装置，其特征在于，所述齿轮齿条传动机构还包括第四中间齿轮，所述第四中间齿轮与所述主动齿轮啮合，所述第四中间齿轮设置有编码器和传感器。

6.根据权利要求1所述的墨盒维护装置，其特征在于，所述底座上间隔设置有第一限位板和第二限位板，所述限位板上设置有至少一个导向槽；

所述保湿组件包括保湿底座和设置在所述保湿底座上的保湿盖，所述保湿底座夹设在所述第一限位板和所述第二限位板之间，所述保湿底座沿其长度方向两侧设置有至少一个导向凸柱，其中，

所述导向凸柱滑动设置在所述导向槽内，以使所述保湿底座升降。

7.根据权利要求6所述的墨盒维护装置，其特征在于，所述刮墨组件和所述保湿底座的长度之和大于所述喷头的长度。

8.一种喷墨打印设备，其特征在于，包括权利要求1至7任一项所述的墨盒维护装置。

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