CN116587739B - 喷墨打印设备及其电磁阀式喷头组件 - Google Patents

Abstract

本发明提供一种喷墨打印设备及其电磁阀式喷头组件，该喷头组件包括阀体，阀体形成沿轴向贯通的腔体，腔体的第一端设置有进料管，进料管内形成有第一墨水流道，腔体第二端设置有喷嘴座，喷嘴座内设置有喷嘴；阀体内设置有线圈，在腔体内还设置有阀芯，阀芯位于线圈的径向内侧，阀芯位于进料管与喷嘴之间；阀芯具有靠近进料管的第一限位部与靠近喷嘴的第二限位部，第一限位部的外周缘的外接圆与腔体的内壁贴合，第一限位部设置有沿轴向贯穿的第一连通部；第二限位部的外周缘的外接圆与腔体的内壁贴合，第二限位部设置有沿轴向贯穿的第二连通部。该喷墨打印设备包括上述的电磁阀式喷头组件。本发明能够避免阀芯偏斜，还能确保墨水顺畅流动。

Description

喷墨打印设备及其电磁阀式喷头组件

技术领域

本发明涉及打印技术领域，具体地说，是涉及一种喷墨打印设备以及这种喷墨打印设备使用的电磁阀式喷头组件。

背景技术

诸如地毯或毛毯等纺织品通常需要印刷图案，现有在纺织品上进行印花成像的主要方式是通过印花机等喷墨打印设备在纺织品上喷射墨水等染料实现图像或文字的印花成像。

公开号为CN204263716U的实用新型专利公开了一种喷头和印花机，该印花机具有一个染料罐，在染料罐下方设置有多个喷头，每一个喷头包括阀体，阀体形成一个阀腔，阀体的下端设置有喷嘴，在阀体的上端设置有进料管，且阀体内设置有线圈和阀芯，在线圈通电时阀芯可以沿阀体轴向上下运动，从而开启或者关闭喷嘴。为了实现阀芯的复位，需要在阀芯的下端外套设一个弹簧，用于带动阀芯向上运动。

为了实现墨水的流动，阀芯的外径需要小于阀腔的内径，使得阀芯的外表面与阀腔的内壁之间形成间隙以便于墨水流经，墨水可以自上而下的流经该间隙。然而，这种阀芯的外表面与阀腔的内壁始终保留较大的间隙，导致阀芯上下运动过程中容易偏斜，也就是阀芯不沿阀体的轴向运动，而是与轴向成一定夹角的方式运动。一旦阀芯运动发生偏斜的情况，一方面，将导致发现无法完全关闭喷嘴，导致漏墨的情况发生；另一方面，由于阀芯向上运动后阀芯下端与喷嘴之间的间隙过大，导致每次喷墨的喷墨量过大，也导致印刷后的颜色与预先设定的颜色不一致，影响印刷质量。

公开号为CN114633561A的发明专利申请公开了一种喷墨打印设备及其电磁阀式喷头组件，这种电磁阀式喷头组件的阀芯与线圈架之间的间隙很小，且位于线圈架内的阀芯的距离较长，可以确保阀芯上下运动过程中不容易发生偏斜。然而，这种结构一方面需要精准的控制阀芯的外径与线圈架的内在，如果线圈架内表面不平整，将影响阀芯的安装；另一方面，由于阀芯的外表面与线圈架内表面之间的间隙过小，所形成的墨水通道非常狭窄，墨水中任何的杂质或者较大的颗粒物都容易导致墨水通道的堵塞，一旦墨水通道堵塞，将导致电磁阀式喷头组件无法工作，影响喷墨打印设备的印刷工作。

发明内容

本发明的第一目的是提供一种能够有效防止阀芯运动发生偏斜且不容易导致墨水通道堵塞的电磁阀式喷头组件。

本发明的第二目的是提供使用上述电磁阀式喷头组件的喷墨打印设备。

为实现上述的第一目的，本发明提供的喷墨打印设备的电磁阀式喷头组件包括阀体，阀体形成沿轴向贯通的腔体，腔体的第一端设置有进料管，进料管内形成有第一墨水流道，腔体第二端设置有喷嘴座，喷嘴座内设置有喷嘴；阀体内设置有线圈，在腔体内还设置有阀芯，阀芯位于线圈的径向内侧，沿腔体的轴向，阀芯位于进料管与喷嘴之间；其中，阀芯具有靠近进料管的第一限位部与靠近喷嘴的第二限位部，第一限位部的外周缘的外接圆与腔体的内壁贴合，第一限位部设置有沿轴向贯穿的第一连通部；第二限位部的外周缘的外接圆与腔体的内壁贴合，第二限位部设置有沿轴向贯穿的第二连通部；进料管的下端与第一限位部之间设置有复位件。

由上述方案可见，由于阀芯的上端和下端分别设置有第一限位部和第二限位部，两个限位部的外周缘的外接圆与腔体的内壁贴合，使得阀芯上下运动的过程中不会在腔体内发生偏斜的情况，确保阀芯能够对喷嘴牢固的封堵，避免漏墨的情况发生，也确保每次喷出的墨水量满足预设的要求。

另外，由于两位限位部均设置有连通部，墨水可以流动通过连通部，满足墨水流动的需求。这样，连通部可以设置较大，且阀芯的主体部与腔体的内壁之间可以形成较大的间隙，满是墨水流动的需求，避免异物堵塞墨水流道。

一个优选的方案是，第一限位部与第二限位部中的至少一个外周缘为圆形，第一连通部和/或第二连通部为通孔。

由此可见，由于阀体的腔体的内壁为圆柱状，将限位部的外周缘设置为圆形，限位部能够很好的在腔体内上下运动，有效避免阀芯偏斜。另外，由于限位部设置有通孔，墨水自上而下的流经通孔，通孔的面积可以设置较大，满足墨水流动的需求。

进一步的方案是，第一限位部与第二限位部中的至少一个的外周缘具有切削面，第一连通部和/或第二连通部由切削面与腔体的内壁围成。

可见，限位部设置切削面，通过切削面与腔体内壁形成间隙，墨水可以从该间隙流动，满足墨水流动的需求，且该间隙可以设置较大且不会发生阀芯偏斜的问题。

进一步的方案是，切削面为三个以上，多个切削面沿腔体的周向均匀布置。

由此可见，通过设置多个切削面，一方面可以确保限位部外轮廓的均匀性，避免阀芯偏斜，另一方面可以确保墨水流道的横截面积足够大以满足墨水流动的需求。

更进一步的方案是，复位件包括弹簧，弹簧的第一端抵接在进料管的下端，弹簧的第二端抵接在第一限位部的上端。

可见，弹簧并不设置在阀芯的下端，而是设置在阀芯的上端，尤其是设置在第一限位部的上端，使得阀芯的主体部与腔体内壁之间的间隙有充足的空间以满足墨水流动的需求。

更进一步的方案是，第一限位部的上方设置有向上凸起的第一凸起部，弹簧套设于第一凸起部外。

由此可见，弹簧不容易发生偏斜，可以确保弹簧向阀芯提供弹性恢复力以满足阀芯的工作。

更进一步的方案是，进料管的下端设置有向下凸起的第二凸起部，第一凸起部与第二凸起部对接，弹簧套设于第二凸起部外。

可见，通过第一凸起部与第二凸起部的配合，使得弹簧可靠的向阀芯施加弹性恢复力。

更进一步的方案是，第一限位部与第二限位部共轴线设置，且第一限位部的外周缘的外接圆直径小于第二限位部的外周缘的外接圆直径。

更进一步的方案是，第一限位部与第二限位部之间形成阀芯的主体部，主体部与腔体的内壁之间形成第二墨水流道。

可见，阀芯的主体部外径小于第一限位部的外径，也小于第二限位部的外径，使得主体部与腔体的内壁之间所形成的第二墨水流道具有较大的横截面积，即使墨水存在异物，也不容易导致第二墨水流道堵塞，提高打印的流畅性。

为实现上述的第二目的，本发明提供的喷墨打印设备包括机体，机体内设置有染料罐，其中，染料罐内设置有上述的电磁阀式喷头组件。

附图说明

图1是本发明喷墨打印设备的电磁阀式喷头组件实施例的结构图。

图2是本发明喷墨打印设备的电磁阀式喷头组件实施例的阀芯、进料管与弹簧的结构分解图。

图3是本发明喷墨打印设备的电磁阀式喷头组件实施例的阀芯、喷嘴和喷嘴座的结构分解图。

图4是本发明喷墨打印设备的电磁阀式喷头组件实施例中阀芯的剖视图。

图5是本发明喷墨打印设备的电磁阀式喷头组件实施例中阀芯第一视角的结构图。

图6是本发明喷墨打印设备的电磁阀式喷头组件实施例中阀芯第二视角的结构图。

以下结合附图及实施例对本发明作进一步说明。

具体实施方式

本发明的喷墨打印设备是用于在地毯、毛毯等纺织品上打印图案的印花机，喷墨打印设备具有机体，在机体内设置有一个或者多个染料罐，每一染料罐内设置有一个或者多个电磁阀式喷头组件，电磁阀式喷头组件与墨水容器之间通过管路连通，墨水容器内的墨水通过管路流进电磁阀式喷头组件内。

参见图1，本实施例的电磁阀式喷头组件具有阀体10，阀体10内形成腔体11，阀腔包括上下两段，其中位于上方的一段内径较小，位于下方的一段内径较大，因此，腔体11内形成有台肩部17。腔体11是一个上下贯通的腔体，即腔体11上端12敞口，下端13也敞口。

在腔体11的上端设置有进料管31，进料管31的上端延伸到腔体11的上方，进料管31的下端位于腔体11内，并且，进料管31的下端位于腔体11的大径段内。参见图2，进料管31内设置有第一墨水流道，第一墨水流道包括两段，第一段32沿进料管的轴向延伸，并延伸至进料管31的上端口处，墨水可以从进料管31的上方流进第一段32内。第一墨水流道的第二段34位于进料管31的下端，并且沿进料管31的径向延伸，且第二段34与第一段32连通，例如，第一段32的下端位于第二段34的上端。这样，墨水自上而下流经第一段32后，可以进入第二段34。本实施例中，进料管31与腔体11过盈配合，且进料管31需要对腔体11的上端进行密封，使得腔体11的内的墨水不能够从腔体11的上端流出。

进料管31的下端向下设置有第二凸起部33，从图2可见，第二凸起部33的外径小于腔体11的内径，第二凸起部33与腔体11内壁之间形成间隙。此外，第一墨水流道的第二段34位于凸起部33内，这样，墨水从第一墨水流道的第二段34流出后，可以流进腔体11内。

在阀体10内设置有线圈21，参见图1，阀体10内设置有线圈架20，线圈架20位于腔体11的径向外侧，线圈21固定在线圈架20内。线圈21可以接收外部输入的电流，当线圈21通电后将形成磁场。

在腔体11的下端设置有喷嘴座60，参见图3，喷嘴座60位于阀体10的最下端，喷嘴座60的外周壁设置有外螺纹63，阀体10的下端设置有内螺纹，喷嘴座60以螺纹连接的方式固定在阀体10的下端。由于喷嘴座60以可拆卸的方式安装到阀体10，为了方便喷嘴座60的拆装，在喷嘴座60的底板61上设置有两个通孔62，通孔62沿阀体10的轴向贯穿底板61，需要拆装喷嘴座60时，使用工具插入到通孔62内，并带动喷嘴座60旋转，可以实现喷嘴座60的旋入或者旋出。另外，为了避免腔体11内的墨水泄漏，在喷嘴座60与阀体10连接处设置有密封圈65，密封圈65使用橡胶等材料制成。

在喷嘴座60的径向中部设置有喷嘴安装孔64，喷嘴70安装在喷嘴安装孔64内。优选的，喷嘴70与喷嘴安装孔64过盈配合。喷嘴70内设置有墨水喷孔71，墨水喷孔71沿喷嘴70的轴向贯穿喷嘴，腔体11内的墨水可以经墨水喷孔71流出腔体11。

腔体11内还设置有阀芯40，从图1可见，阀芯40位于线圈21的径向内侧，且沿腔体11的轴向，阀芯40位于进料管31与喷嘴60之间，具体的，阀芯40位于喷嘴70的上方，阀芯40可以封堵或者打开喷嘴70，当阀芯40封堵喷嘴70时，腔体11内的墨水无法通过喷嘴70流出，当阀芯40向上运动后，阀芯40将喷嘴70打开，腔体11内的墨水将流经喷嘴70并流出腔体11。

阀芯40使用磁性材料制成，在磁场的作用下能够沿腔体11的轴向上下运动。例如，在线圈21未通电时，阀芯40向下运动从而将喷嘴70封堵，墨水不能够流出；当线圈21通电后，阀芯40在磁场的作用下向上运动，以使得腔体11内的墨水流进喷嘴70并经喷嘴70流出。因此，通过向线圈21施加电压，可以使得喷嘴70被打开而实现墨水的喷出。

参见图4，阀芯40的上端设置有第一限位部41，即第一限位部41设置在靠近进料管31的一端。图5是阀芯40的俯视图，从图5可以看出，第一限位部41大致呈三角形，且第一限位部41的外周缘的外接圆直径几乎与阀腔11的内径相等，因此，第一限位部41的外周缘的外接圆与腔体11的内壁贴合。本实施例所指的贴合，第一限位部41的外周缘的外接圆直径与腔体11的内径几乎相等但略小于腔体11的内径，使得阀芯40能够在腔体11内上下运动但不会发生偏斜。

第一限位部41的外周缘大致呈三角形，是由于第一限位部41设置有三个切削面43，沿第一限位部41的周向，三个切削面43均匀布置。在每一个切削面43处，第一限位部41与腔体11的内壁之间形成间隙44，如图1所示，该间隙44形成第一限位部的第一连通部，墨水可以自上而下的通过第一连通部。设置三个第一连通部可以确保墨水的顺畅流动，由于第一限位部41的外周缘的外接圆与腔体11的内壁贴合，因此第一限位部41的外周缘能够实现第一限位部41在径向上的定位，防止阀芯40偏斜，因此，第一连通部的横截面积可以设置较大，从而确保墨水能够流畅的通过第一连通部。另外，由于第一连通部的数量为三个，即使其中一个第一连通部被堵塞，墨水仍可以流经其他两个第一连通部，确保墨水流动的畅顺。

另外，在第一限位部41的上方向上设置有第一凸起部46，从图5可见，第一凸起部46为圆柱状。第一凸起部46位于第二凸起部33的正下方。在阀芯40向上运动时，阀芯40的上端可以抵接在进料管31的下端，因此进料管31对阀芯40的运动具有限位作用。当阀芯40向上运动时，第一凸起部46的上端与第二凸起部33的下端对接。

第一凸起部46的外径小于第一限位部41的外周缘，优选的，第一凸起部46的外径与第二凸起部33的外径相等，使得第一凸起部46与腔体11的内壁之间形成间隙。墨水从第一墨水流道流出后，可以流进该间隙。

另外，进料管31的下端与第一限位部41之间设置有复位件，本实施例中，复位件为弹簧50，参见图2，弹簧50设置在腔体11内，弹簧50的内径大于第一凸起部46的外径，也大于第二凸起部33的外径，因此，弹簧50套设在第一凸起部46以及第二凸起部33外。弹簧50的上端抵接在进料管31的下端，弹簧50的下端抵接在第一限位件41的上端。当线圈21没有通电时，阀芯40在弹簧50的弹性恢复力的作用下向下运动，使得阀芯40的下端封堵喷嘴70。当线圈21通电时，线圈21所产生的磁场能够使得阀芯40克服弹簧50的弹性恢复力并使得阀芯40向上运动。

阀芯40靠近喷嘴70的一端设置有第二限位件42，参见图4与图6，图6是阀芯40的仰视图。第二限位件42的外周缘的外接圆与腔体11下端的内壁贴合。本实施例中，第二限位部42外周缘成圆形，因此，第二限位部42的外径几乎与腔体11下端的内径相等，但略小于腔体11下端的内径，使得阀芯40能够在腔体11内上下运动但不会发生偏斜。

第二限位部42设置有沿轴向贯穿的第二连通部48，本实施例中，第二连通部48为设置在的第二限位部42上的多个圆形的通孔，从图6可见，第二连通部48的数量为五个，五个第二连通部48在第二限位部42的周向上均匀布置。由于第二限位部42的外周缘能够与腔体11的内壁贴合，因此第二连通部48的设置不需要考虑防止阀芯40偏斜的问题，只需要考虑墨水流动顺畅的问题，因此，可以将第二连通部48的面积设计较大，以满足墨水流动的需求。

另外，阀芯40的下端设置有密封件安装槽49，诸如橡胶等密封件安装在密封件安装槽49内，密封件可抵接在喷嘴70的上端，当线圈21不通电的时候，阀芯40在弹簧50的作用下将密封件抵接在喷嘴70上，避免墨水从喷嘴70流出。

由于腔体11的上端内径较小，下端内径较大，因此，第一限位部41的外周缘的外接圆直径小于第二限位部42的外周缘的外接圆直径。并且，第一限位部41与第二限位部42共轴线设置。另外，第二限位部42位于腔体11的台肩部17的下方，通过台肩部17可以对第二限位部42进行限位，避免阀芯40向上运动的距离过长。

参见图4，阀芯40的轴向中部，即第一限位部41与第二限位部42之间的部分形成阀芯40的主体部45，阀芯40的主体部45外径小于腔体11的内径，因此，主体部45与腔体11的内壁之间形成间隙，该间隙构成第二墨水流道。墨水从进料管31流进后，将流经进料管31的第一墨水流道，并流进第二凸起部33与腔体11内壁之间的间隙，然后通过第一限位部41的第一连通部流进第二墨水流道，再经过第二限位部42的第二连通部48流到喷嘴70的上方。当阀芯40向上运动时，喷嘴70被打开，墨水流出腔体11。

从图1可见，第二墨水流道的横截面积较大，即使墨水中存在杂质，也不容易导致第二墨水流道堵塞，从而确保墨水流动的顺畅。并且，由于阀芯40的上下两端分别设置有第一限位部41和第二限位部42，且第一限位部41和第二限位部42均与腔体11的内壁贴合，使得阀芯40上下运动过程中不会发生偏斜。

当然，在实际应用时，还可以有更多的变化，例如，第一限位部的外周缘为圆形，而第二限位部设置切削面，或者，第一限位部与第二限位部均设置有切削面，又或者，第一限位部与第二限位部均为圆形并且设置通孔作为连通部，这些改变均不影响本发明的实施。

最后需要强调的是，以上仅为本发明的优选实施例，并不用于限制本发明，对于本领域的技术人员来说，本发明可以有各种变化和更改，凡在本发明的精神和原则之内，所做的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。

Claims (10)

1.一种喷墨打印设备的电磁阀式喷头组件，包括：

阀体，所述阀体形成沿轴向贯通的腔体，所述腔体的第一端设置有进料管，所述进料管内形成有第一墨水流道，所述腔体第二端设置有喷嘴座，所述喷嘴座内设置有喷嘴；

所述阀体内设置有线圈，在所述腔体内还设置有阀芯，所述阀芯位于所述线圈的径向内侧，沿所述腔体的轴向，所述阀芯位于所述进料管与所述喷嘴之间；

其特征在于：

所述阀芯具有靠近所述进料管的第一限位部与靠近所述喷嘴的第二限位部，所述第一限位部的外周缘的外接圆与所述腔体的内壁贴合，所述第一限位部设置有沿轴向贯穿的第一连通部；所述第二限位部的外周缘的外接圆与所述腔体的内壁贴合，所述第二限位部设置有沿轴向贯穿的第二连通部，所述阀芯能够在所述腔体内上下运动但不会发生偏斜；

所述进料管的下端与所述第一限位部之间设置有复位件。

2.根据权利要求1所述的喷墨打印设备的电磁阀式喷头组件，其特征在于：

所述第一限位部与所述第二限位部中的至少一个外周缘为圆形，所述第一连通部和/或所述第二连通部为通孔。

3.根据权利要求1所述的喷墨打印设备的电磁阀式喷头组件，其特征在于：

所述第一限位部与所述第二限位部中的至少一个的外周缘具有切削面，所述第一连通部和/或所述第二连通部由所述切削面与所述腔体的内壁围成。

4.根据权利要求3所述的喷墨打印设备的电磁阀式喷头组件，其特征在于：

所述切削面为三个以上，多个所述切削面沿所述腔体的周向均匀布置。

5.根据权利要求1至4任一项所述的喷墨打印设备的电磁阀式喷头组件，其特征在于：

所述复位件包括弹簧，所述弹簧的第一端抵接在所述进料管的下端，所述弹簧的第二端抵接在所述第一限位部的上端。

6.根据权利要求5所述的喷墨打印设备的电磁阀式喷头组件，其特征在于：

所述第一限位部的上方设置有向上凸起的第一凸起部，所述弹簧套设于所述第一凸起部外。

7.根据权利要求6所述的喷墨打印设备的电磁阀式喷头组件，其特征在于：

所述进料管的下端设置有向下凸起的第二凸起部，所述第一凸起部与所述第二凸起部对接，所述弹簧套设于所述第二凸起部外。

8.根据权利要求1至4任一项所述的喷墨打印设备的电磁阀式喷头组件，其特征在于：

所述第一限位部与所述第二限位部共轴线设置，且所述第一限位部的外周缘的外接圆直径小于所述第二限位部的外周缘的外接圆直径。

9.根据权利要求1至4任一项所述的喷墨打印设备的电磁阀式喷头组件，其特征在于：

所述第一限位部与所述第二限位部之间形成所述阀芯的主体部，所述主体部与所述腔体的内壁之间形成第二墨水流道。

10.喷墨打印设备，包括机体，所述机体内设置有染料罐，其特征在于：

所述染料罐内设置有如权利要求1至9任一项所述的电磁阀式喷头组件。