CN203792899U - 用于印刷头的补偿装置和包括该补偿装置的印刷设备 - Google Patents

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Abstract

根据本申请，提供了一种补偿装置。补偿装置可配置成减弱印刷头中油墨的压力变化，并且补偿装置可包括第一补偿室、第二补偿室、和通风器件。通风器件可包括处于第一补偿室中的第一开口、处于第二补偿室中的第二开口、和中间室。还提供了一种包括补偿装置的印刷设备。通过本申请，与上述现有类型的印刷设备相比，需要较少的操作员介入。

Description

用于印刷头的补偿装置和包括该补偿装置的印刷设备
技术领域
本申请涉及适于减弱给送印刷头的油墨中的压力扰动的补偿装置。 
本申请还涉及使用所述补偿装置的印刷设备。 
背景技术
图1示意性地示出现有类型的喷墨印刷设备，其整体由A指示。 
印刷设备A包括设有印刷面N的印刷头C，印刷面N上存在可选择性地操作以分配液体油墨的多个喷嘴。 
印刷头C通过连接至校平罐O的给送管R进行给送。 
为了确保印刷设备的正确操作，有必要使印刷头内部的油墨压力尽可能保持恒定以及相比大气压力保持细微调整。 
众所周知，通过以下满足这些必要条件：将校平罐O置于相对于印刷面N精确限定的竖直位置，以在喷嘴的水平获得相对于大气压力的预定静压。 
由于给送管R在印刷头C移动期间经受振动，因此容纳在给送管中的油墨受到压力扰动，该压力扰动被传导至印刷头，可能影响印刷头的正确操作。 
为了防止上述情况，采用补偿装置B以减弱油墨压力扰动，防止油墨压力扰动传导至印刷头C。 
补偿装置B包括设置在给送管R与印刷头C之间的第一补偿室D。 
第一补偿室D仅部分地填充油墨，从而在其顶部限制有空气体积，所述空气体积能够吸收由给送管R传导的油墨压力变化。 
给送管R延伸至第一补偿室D内，直至几乎达到第一补偿室D的底部，使得管的开口端浸没在油墨中。 
这样，给送管R保持不断地充有油墨并且从而能够正确地执行其给送功能。 
当给送管R中的压力相对于其正常值增大时，油墨流向第一补偿室D，使该室内的油墨水平升高。 
上述的水平增高几乎完全吸收了压力增大并且限制压力传导至印刷头C。 
类似地，通过第一补偿室D中的油墨水平的降低，给送管R中的压力增大得到了补偿。 
另一必须处理的有关印刷设备A的问题是，需要定期去除在正常操作期间通过印刷头C的喷嘴而逐渐进入该印刷头C的空气。 
该空气阻碍喷嘴的正确给送且对印刷过程产生负面影响，因而必须将其定期去除。 
去除空气的常用方法是，通过增大校平罐O中的压力，以迫使油墨流向印刷头C。 
过量的油墨流出印刷头C，并通过排放管S流向收集罐P。 
油墨穿过印刷头C，驱动其中存在的空气且使其向收集罐P移动，通过使用本领域公知的装置将此空气从收集罐P排出。 
显然，在印刷设备的正常运行期间，排放管S在印刷头C中引起与由给送管R所引起的压力扰动非常相似的压力扰动。 
为了防止所述扰动传导至印刷头C，使用第二补偿室G，该第二补偿室G介于印刷头C与排放管S之间并且类似于第一补偿室D。 
实用新型内容
本申请旨在提供改进的喷墨印刷设备。 
具体地，本申请的目的是提供这样的用于喷墨印刷设备的补偿装置，与上述现有类型的印刷设备相比，需要较少的操作员介入。 
具体地，本申请的目的是可在无需操作员介入的情况下可自动地执行印刷设备的填充和从印刷头定期去除空气。 
本申请的另一目的是提供这样的补偿装置，与现有类型的补偿装置相比，其结构和操作更简单。 
通过根据本申请的用于印刷设备的补偿装置实现所述目的。 
还通过根据本申请的包括所述补偿装置的印刷设备实现所述目的。 
在本申请的一方面，提供了补偿装置。该补偿装置可被配置成减弱印刷头中油墨的压力变化，并且该补偿装置可包括： 
第一补偿室，第一补偿室被配置成容纳油墨并且设有底部、穿过该底部延伸的排出孔、以及与该底部相对的进入孔； 
第二补偿室，第二补偿室被配置成容纳油墨并且设有底部、穿过该底部延伸的进入孔、以及与该底部相对的排出孔； 
通风器件，通风器件被配置成允许容纳在补偿室中的空气流出。所述通风器件可包括： 
第一开口，第一开口处于第一补偿室中； 
第二开口，第二开口处于所述第二补偿室中，并且当补偿装置设置成处于操作状态时，第二开口可操作以处于相对于第一开口为较低的位置，在操作状态，第一开口的底部和第二开口的底部中每个都限定相应补偿室的下部壁； 
中间室，中间室使第一开口与第二开口彼此相通。 
根据本申请的实施方式，在操作状态，第一开口可设置成处于相对于第一补偿室的进入孔为较低的位置。 
根据本申请的实施方式，第二补偿室的排出孔可通过孔与第二补偿室的内部相通，孔穿过第二补偿室的上部壁延伸，该上壁部与第二补偿室的底部相对。 
根据本申请的实施方式，上部壁可限定朝向第二补偿室内部的凹陷，当补偿装置处于操作状态时，孔可处于凹陷的最高点。 
根据本申请的实施方式，第一补偿室容纳运输管，运输管的一端与进入孔相通，运输管的相对端在第一开口之下开放。 
在本申请的另一方面，提供了印刷设备。该印刷设备可包括印刷头，印刷头设有设置在印刷面上的多个喷嘴以用于油墨的流出，并且印刷头还设有与喷嘴相通的排放孔和给送孔。所述印刷设备可包括根据本申请的实施方式的补偿装置，第一补偿室的排出孔与印刷头的给送孔相通，第二补偿室的进入孔与印刷头的排放孔相通。 
根据本申请的实施方式，由第一开口、第二开口、和中间室限定的回路可配置成产生对针对油墨的流出的总体阻力，该总体阻力超过由第 一补偿室的排出孔、印刷头、和第二补偿室的进入孔限定的回路所产生的阻力。 
根据本申请的实施方式，印刷设备可包括校平罐，校平罐配置成容纳油墨并通过给送管与第一补偿室的进入孔相通。 
根据本申请的实施方式，校平罐可设置在相对于印刷头的喷嘴为较低的位置。 
根据本申请的实施方式，印刷设备包括收集罐和电动阀，收集罐可配置成收集油墨并通过排放管与第二补偿室的排出孔相通，电动阀可操作以打开和关闭排放管。 
附图说明
以下，对本申请的优选实施方式进行描述，其中对所述目的连同在下文中将突出的其他优点进行说明，以下描述以非限制性示例的方式并参照附图进行，在附图中： 
图1示出根据现有技术的印刷设备的示意图； 
图2示出根据本申请优选实施方式的印刷设备的示意图；以及 
图3示出图2的放大细节。 
具体实施方式
上述现有类型的印刷设备A引发一系列缺陷。 
首先，在印刷过程开始之前，两个补偿室D和补偿室G必须填充以确保每个补偿室中的正确油墨水平。 
为此，设置空气阀M，该空气阀M与每个室D、G相关联，所述空气阀M适于手动操作，从而可以对相应室的填充进行监控。 
此外，室D和室G中每个都设有各自的检视窗，操作员可通过该检视窗对油墨水平进行检查。 
在填充操作开始时，两个空气阀M打开，使得空气可从每个补偿室流出，从而允许补偿室填充油墨。 
当每个补偿室D、G中的油墨水平达到预设值时，操作员关闭相应的阀M以防止空气进一步泄出，实际上空气受限于该室中。 
对于这两个补偿室D、G中的每个所执行的上述程序是当前系统的主要缺陷之一，因为其要求操作员一直在场以允许在需要时进行迅速的人为介入。 
此外，人为介入可能导致失误，例如，因为操作员可能难以进行及时介入从而在油墨达到预设值那一刻关闭空气阀。 
错误执行的填充程序对印刷头的操作产生负面影响，因此必须反复进行，因而增加了设备的停顿时间并进一步产生成本。 
上述印刷设备A还引发其他缺陷，即空气阀M需定期维护，随之产生维护成本。 
进一步的缺陷与检视窗的设置相关，因为检视窗与相应室之间的紧密性可能因常用油墨的侵蚀性而随时间推移变差，以及难以对所有可能使用的不同油墨与窗的密封件之间长期的完全兼容性进行检查。 
显然，失去窗的紧密性需要更换整个补偿装置或者至少对该装置进行维护。 
上述印刷设备A还引发其他缺陷，有关于需要将空气从印刷头定期去除(如上文所解释)。 
更确切地，从印刷头被去除的被迫流向第二补偿室G的空气趋于在该室的上部积累，由于排放管S的端部浸没在油墨中(如上所述)，因此空气无法从该室泄出。 
因此，还是在此情况下，操作员必须介入并且打开第二补偿室G的空气阀M，从而恢复正确的油墨水平。 
可以理解，上述人工介入所涉及的缺陷与以上关于印刷设备A的填充所描述的那些缺陷类似。 
现在参照图2，其中示出根据本申请优选实施方式的补偿装置2的示意图，该补偿装置2用在整体由1指示的印刷设备中。 
显然，在另一方面，在本申请的结构变型中，补偿装置2可用在与图中所示的印刷设备不同的印刷设备中。 
所述印刷设备1包括设有多个喷嘴(未示出)的印刷头3，多个喷嘴设置在配置成用于液体油墨喷射的印刷面17上。 
喷嘴可以是任何现有类型，诸如压电式。 
油墨通过给送孔15进入印刷头3，给送孔15被设置以与喷嘴相通并且优选地通过给送管19连接至校平罐(levelling tank)18。 
具体地，在印刷设备1的操作期间，校平罐18中的油墨保持在相对于印刷头3的喷嘴的较低水平。 
由此，喷嘴维持在比大气压力略低的压力，以防止油墨从喷嘴意外流出。 
印刷头3还包括排放出口16，排放出口16通过排放管21连接至收集罐20并且适于允许过量油墨在上述的和在下文中更详细描述的填充和再循环操作期间流出。 
优选地，给送管19和排放管21这二者都是柔韧的，以在印刷操作期间跟随印刷头3相对于校平罐18以及相对于收集罐20的移动。 
优选地，还设置了电动阀22，该电动阀22沿排放管21设置并且适于在所述填充和再循环操作期间打开和关闭排放管21。 
印刷设备1还包括补偿装置2，该补偿装置2适于减弱例如在印刷设备1操作期间由管19、21的振动所引起的油墨中的压力变化。 
如图3中详细示出，补偿装置2包括第一补偿室4，第一补偿室4部分地填充油墨并且设有排出孔6和进入孔5，其中排出孔6属于该室自身的底部4a，进入孔5与所述底部4a相对。 
具体地，进入孔5通过上述给送管19与校平罐18相通，而排出孔6则与印刷头3的给送孔15相通。 
给送管19延伸至第一补偿室4之内以限定设有开口端14a的运输管14，开口端14a浸没在存在于第一补偿室4中的油墨中。 
补偿装置2还包括第二补偿室7，第二补偿室7设有进入孔8和排出孔9，进入孔8属于该室自身的底部7a，排出孔9与所述底部7a相对。 
具体地，第二补偿室7的进入孔8与印刷头3的排放出口16相通，而所述第二补偿室7的排出孔9通过上述排放管21与收集罐20相通。 
从现在起规定，在下文中(如果未另有规定的话)，如图所示，补偿装置2将设置在工作状态，在该工作状态，补偿室4和补偿室7被设置成其各自的底部4a和底部7a处于在较低的位置。 
补偿装置2还包括通风器件10，该通风器件10允许容纳在补偿室4 和补偿室7中的空气在所述室正在填充油墨时流出。 
根据本申请，通风器件10包括中间室13，该中间室13通过第一开口11与第一补偿室4相通，第一开口11设置在相对于第一室4的进入孔5为较低的以及相对于运输管14的开口端14a为较高的位置。 
中间室13还通过第二开口12与第二补偿室7相通，第二开口12设置在相对于所述第一开口11为较低的位置。 
通过中间室13，可以无需在补偿室4和补偿室7中每个上使用排气阀，而在当前系统中排气阀是需要的(图1中的参考标记M)。 
通过以下对印刷设备1填充油墨：在校平罐18中生成超压，从而推动油墨穿过给送管19并朝向第一补偿室4行进。 
在该操作期间，存在于第一补偿室4之内的空气穿过使两个补偿室4、7彼此相通的中间室13，并通过第二补偿室7的排出孔9流出。 
当第一补偿室4中的油墨水平达到第一开口11时，油墨开始通过中间室13流向第二补偿室7。 
除上述之外，第一补偿室4中的油墨水平的额外升高导致第一开口11被阻隔并因此防止空气从第一补偿室4进一步流出。 
因此，在第一补偿室4中维持限制有空气体积，所述空气体积对应于第一补偿室4的位于第一开口11之上的部分的体积且压力对应于校平罐18中的超压。 
而且，当第二补偿室7已填充有油墨并且油墨开始通过相应的排出孔9流出而到达收集罐20时，电动阀22关闭从而使该系统稳定。 
接着，校平罐18回到大气压力状态，允许容纳在第一补偿室4中的空气膨胀。 
所述膨胀导致存在于室4、室7以及室13中的油墨的部分向校平罐18流出以及第一补偿室4中和中间室13中的油墨水平同时降低至第一开口11之下。 
这时，该系统准备好进行印刷。 
可以理解，在该状态下，补偿装置2能够以与现有类型的补偿装置中发生的过程类似的方式减弱朝向印刷头3的压力变化。 
实际上，给送管19中的任何压力变化通过第一补偿室4中的油墨水 平的暂时变化被减弱。 
类似地，排放管21中的暂时压力变化通过中间室13中的油墨水平中的变化被减弱。 
在任何情况下，存在于补偿装置2中的空气维持不变，因为通过存在于中间室13中的阻隔第二开口12的油墨防止了空气流出。 
从而可以理解，通过上述补偿装置2，可以在操作员无需将过量空气从第一补偿室4释放的情况下实施填充操作，因为空气被允许通过第一开口11流出直至被油墨阻隔。 
因此，本申请实现了减少在印刷设备1的填充期间对操作员介入的需要的目的。 
关于3个室4、7和13的具体由室的横截面以及由第一开口11和第二开口12的位置所限定的容积，其被设置以使得补偿装置2整体上可减弱利用印刷设备1的具体应用所期望的预定压力变化。 
具体地，限制在第一补偿室4中的空气被确定以使得在该室中期望的最小压力状态下，油墨水平维持在运输管14的开口端14a之上。 
类似地，第二开口12的位置被确定以使得在第二补偿室7中期望的最小压力状态下，中间室13中的空气水平并不下降至第二开口12之下。 
所述两种状态都避免在补偿装置2的第一次填充之后空气通过给送管19和排放管21流出。 
优选地，由第一开口11、中间室13、和第二开口12所限定的第一回路被配置以产生针对油墨流出的总体阻力，该总体阻力超过由第二回路生成的总体阻力，第二回路由第一补偿室4的排出孔6、印刷头3、和第二补偿室7的进入孔8所限定。 
由于存在上文刚描述的配置，在印刷设备1的填充期间，油墨从第一补偿室4朝向第二补偿室7的流出沿第二回路较大，换言之，通过印刷头3的流出较大，并且该流出沿第一回路较小，换言之，通过中间室13的流出较小。 
这样有利地使油墨从中间室13朝向第二补偿室7的流出减慢，防止其阻碍在相反方向上流出印刷头3的空气。 
优选地，通过适于在第一开口11中限定预定通路部分的设定装置23， 获得第一回路所需的较大总体阻力。 
优选地，所述设定装置23是可调节的，从而可以使补偿装置2适合于不同的使用条件，例如包括给送管和排放管呈不同的几何形状和/或油墨具有不同物理特性。 
显然，本申请的用于具体应用的不同实施方式可包括不可调节的设定装置23，该设定装置23优选地包括精确限定的第一开口11。 
关于第二补偿室7，相应的排出孔9优选地通过孔7c与第二补偿室7的内部相通，孔7c属于第二补偿室7的上部壁7b，上部壁7b与第二补偿室7的底部7a相对。 
换言之，排放管21并不延伸至第二补偿室7之内，反而对于根据现有技术构造的补偿装置则如此。 
因此，空气自由流出第二补偿室7的顶部，该顶部在正常状态下充满油墨。 
为了促进空气流出，上部壁优选地朝向第二补偿室7的内部凹陷，并且孔7c设置在上述凹陷的上部壁的顶部。 
从而可以理解，对第二补偿室7填充油墨不影响补偿装置2的操作。实际上，如上文所解释，通过中间室13确保第二补偿室7中压力变化的减弱。 
如上文所解释，第二补偿室7的优选配置的另一优点在于其防止其中空气的积累，因此其可消除对空气阀的需要，或者至少降低空气阀对于系统正确操作的重要性。 
因此，有利地，与现有类型的补偿装置相比，进一步降低了对操作员介入的需要。 
具体地，在两个补偿室4、7中不设置空气阀允许执行对印刷设备1的全自动填充。 
此外，由于存在上文所述的情况，空气可容易地流出第二补偿室7这一事实还便于去除在操作期间积累在印刷头3内部的空气。 
因此，可通过类似于现有类型的印刷设备中使用的再循环操作将积累的空气从印刷头3去除，即，以通过增大校平罐18中的压力从而以迫使油墨从第一补偿室4并通过印刷头3向第二补偿室7行进，从而将积 累在印刷头3中的空气朝向收集罐20驱动，而空气可从收集罐20被排出。 
但是，由于在本申请的补偿装置2中，从印刷头3并朝向第二补偿室7行进的空气自由地流出第二补偿室7，因此根本不需要人工排出操作，这与现有类型的补偿装置的情况有所不同。 
因此，有利地，如同填充操作那样，再循环操作可完全自动。 
还有利地，与属于现有技术的那些装置相比，避免使用空气阀的可能性允许补偿装置2的简化及其维护成本的降低。 
此外，由于操作员不必检查两个补偿室4、7中的油墨水平，因此补偿室无需设有现有技术中所用类型的检视窗，有利地避免了相应缺陷。 
根据本申请的未在附图中示出的实施方式，补偿装置2可以具有设在第一补偿室4中的多个排出孔6以及设在第二补偿室7中的多个进入孔8。 
有利地，排出孔6和进入孔8允许将补偿装置2连接至相互平行设置的若干印刷头3，从而能够同时对其进行给送。 
以上清楚地示出上述补偿装置以及包括所述装置的印刷设备实现了本申请的所有目的。 
具体地，通过设有中间室，可以不设置空气阀，这样与现有类型的补偿装置相比，尤其是在油墨再填充和再循环操作过程中，基本上限制了操作员的介入。 
此外，不设置空气阀和检视窗有助于减少对补偿装置的维护。 
此外，从构造的角度看，通过在本申请的补偿装置中不设置空气阀和运动部件，使其比现有类型的补偿装置更简单。 

Claims (14)

1.补偿装置(2)，其能够减弱印刷头(3)中油墨的压力变化，所述补偿装置(2)包括： 
第一补偿室(4)，所述第一补偿室(4)能够容纳所述油墨并且设有底部(4a)、穿过该底部(4a)延伸的排出孔(6)、以及与该底部(4a)相对的进入孔(5)； 
第二补偿室(7)，所述第二补偿室(7)能够容纳所述油墨并且设有底部(7a)、穿过该底部(7a)延伸的进入孔(8)、以及与该底部(7a)相对的排出孔(9)； 
通风器件(10)，所述通风器件(10)能够允许容纳在补偿室(4、7)中的空气流出； 
其特征在于，所述通风器件(10)包括： 
第一开口(11)，所述第一开口(11)处于所述第一补偿室(4)中； 
第二开口(12)，所述第二开口(12)处于所述第二补偿室(7)中，当所述补偿装置(2)处于操作状态时，所述第二开口(12)能够进行操作并处于相对于所述第一开口(11)为较低的位置，在所述操作状态，所述第一开口的底部和所述第二开口的底部(4a、7a)中每个都限定相应补偿室(4、7)的下部壁； 
中间室(13)，所述中间室(13)使所述第一开口(11)与所述第二开口(12)彼此相通。 
2.根据权利要求1所述的补偿装置(2)，其特征在于，在所述操作状态，所述第一开口(11)能够处于相对于所述第一补偿室(4)的所述进入孔(5)为较低的位置。 
3.根据权利要求1或2所述的补偿装置(2)，其特征在于，所述第二补偿室(7)的所述排出孔(9)通过孔(7c)与所述第二补偿室(7)的内部相通，所述孔(7c)穿过所述第二补偿室(7)的上部壁(7b)延伸，所述上部壁(7b)与所述第二补偿室(7)的底部(7a)相对。 
4.根据权利要求3所述的补偿装置(2)，其特征在于，所述上部壁(7b)限定朝向所述第二补偿室(7)内部的凹陷，当所述补偿装置(2)处于所述操作状态时，所述孔(7c)处于所述凹陷的最高点。 
5.根据权利要求1或2所述的补偿装置(2)，其特征在于，所述第一补偿室(4)容纳运输管(14)，所述运输管(14)的一端与所述进入孔(5)相通，所述运输管(14)的相对端(14a)在所述第一开口(11)之下开放。 
6.根据权利要求3所述的补偿装置(2)，其特征在于，所述第一补偿室(4)容纳运输管(14)，所述运输管(14)的一端与所述进入孔(5)相通，所述运输管(14)的相对端(14a)在所述第一开口(11)之下开放。 
7.根据权利要求4所述的补偿装置(2)，其特征在于，所述第一补偿室(4)容纳运输管(14)，所述运输管(14)的一端与所述进入孔(5)相通，所述运输管(14)的相对端(14a)在所述第一开口(11)之下开放。 
8.印刷设备(1)，其包括印刷头(3)，所述印刷头(3)设有设置在印刷面(17)上的多个喷嘴以用于油墨的流出，并且所述印刷头(3)还设有与喷嘴相通的排放孔(16)和给送孔(15)，其特征在于，所述印刷设备(1)包括根据前述权利要求中任一项所述的补偿装置(2)，所述第一补偿室(4)的所述排出孔(6)与所述印刷头(3)的所述给送孔(15)相通，所述第二补偿室(7)的所述进入孔(8)与所述印刷头(3)的所述排放孔(16)相通。 
9.根据权利要求8所述的印刷设备(1)，其特征在于，由所述第一开口(11)、所述第二开口(12)、和所述中间室(13)限定的回路 能够产生针对所述油墨的流出的总体阻力，该总体阻力超过由所述第一补偿室(4)的所述排出孔(6)、所述印刷头(3)、和所述第二补偿室(7)的所述进入孔(8)限定的回路所产生的阻力。 
10.根据权利要求8或9所述的印刷设备(1)，其特征在于，所述印刷设备(1)包括校平罐(18)，所述校平罐(18)能够容纳所述油墨并通过给送管(19)与所述第一补偿室(4)的所述进入孔(5)相通。 
11.根据权利要求10所述的印刷设备(1)，其特征在于，所述校平罐(18)设置在相对于所述印刷头(3)的喷嘴为较低的位置。 
12.根据权利要求8或9所述的印刷设备(1)，其特征在于，所述印刷设备(1)包括收集罐(20)和电动阀(22)，所述收集罐(20)能够收集所述油墨并通过排放管(21)与所述第二补偿室(7)的所述排出孔(9)相通，所述电动阀(22)能够进行操作并打开和关闭所述排放管(21)。 
13.根据权利要求10所述的印刷设备(1)，其特征在于，所述印刷设备(1)包括收集罐(20)和电动阀(22)，所述收集罐(20)能够收集所述油墨并通过排放管(21)与所述第二补偿室(7)的所述排出孔(9)相通，所述电动阀(22)能够进行操作并打开和关闭所述排放管(21)。 
14.根据权利要求11所述的印刷设备(1)，其特征在于，所述印刷设备(1)包括收集罐(20)和电动阀(22)，所述收集罐(20)能够收集所述油墨并通过排放管(21)与所述第二补偿室(7)的所述排出孔(9)相通，所述电动阀(22)能够进行操作并打开和关闭所述排放管(21)。 
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