CN211493307U - 供墨装置及喷墨打印系统 - Google Patents

Abstract

本实用新型涉及喷墨打印技术领域，尤其涉及一种供墨装置及喷墨打印系统，包括墨盒；二级墨盒包括供墨腔和回流腔；第一压力调整机构用于调节供墨腔气压P1为负压或回流腔气压P2为负压；喷头；回流部设置在供墨腔和回流腔之间，用于在特定压力状态下连通或断开回流腔与供墨腔；回流腔和供墨腔之间具有液位差ΔH，且供墨腔和回流腔之间具有压差ΔP，压差ΔP＝P1－P2，调节压差ΔP﹥ρgΔH，回流部将回流腔与供墨腔断开，以使供墨腔的墨水经喷头流向回流腔。本实用新型提供一种供墨装置及喷墨打印系统，通过简单及维护成本较低的循环供墨结构以避免喷头内部发生沉淀而影响打印效果。

Description

供墨装置及喷墨打印系统

技术领域

本实用新型涉及喷墨打印领域，尤其涉及一种供墨装置及喷墨打印系统。

背景技术

三维成型技术包括喷墨打印、熔融沉积、激光烧结等方式，其中，喷墨打印一般是通过喷头根据目标三维物体的模型数据喷射墨水到打印平台或粉末基底层上形成成型层，所述成型层层层叠加获得目标三维物体。

目前，三维喷墨打印可以通过使用多种彩色墨水来形成彩色三维物体，但是所使用的彩色墨水中通常添加有色浆或钛白粉等添加剂，所述色浆和添加剂在墨水不流动的状态下容易产生沉淀，并且，由于喷头内部存在负压，少量的空气可能会从喷孔处渗透到喷头内部形成气泡，并且没有经过脱气处理的墨水也可能会悬浮有少量微小的气泡，上述添加剂的沉淀和喷头内部累积的气泡都可能会引起喷嘴断线，从而影响打印效果。因此，需要对喷头中的墨水进行循环以防止添加剂在所述喷头内部发生沉积并将喷头内部的气泡排出；现有的循环供墨装置一般通过设置泵等动力源来实现墨水在喷头和二级墨盒之间的循环，这种循环供墨装置不仅墨路连接复杂，而且由于墨水的粘度较大、添加剂含量较多且具有一定的腐蚀性而对泵的要求较高，不仅需要经常维护且泵的寿命较低。

实用新型内容

本实用新型的目的在于提供一种供墨装置及喷墨打印系统，通过简单及维护成本较低的循环供墨结构以避免喷头内部发生沉淀而影响打印效果。

本实用新型提供了一种供墨装置，该供墨装置包括：

墨盒，用于存放墨水；

二级墨盒，所述墨盒向所述二级墨盒供墨；

所述二级墨盒包括供墨腔和回流腔；

第一压力调整机构，所述第一压力调整机构用于调节供墨腔气压P1为负压或回流腔气压P2为负压；

喷头，所述喷头包括入口和出口，所述入口与所述供墨腔连接，所述出口与所述回流腔连接；

回流部，所述回流部设置在所述供墨腔和所述回流腔之间，用于在特定压力状态下连通或断开所述回流腔与所述供墨腔；

其中，所述回流腔和所述供墨腔之间具有液位差ΔH，且所述供墨腔和所述回流腔之间具有压差ΔP，所述压差ΔP＝P1－P2，调节所述压差ΔP﹥ρgΔH，所述回流部将所述回流腔与所述供墨腔断开，以使所述供墨腔的墨水经所述喷头流向所述回流腔。

一种可能的设计中，所述供墨腔中墨水的液面到所述入口之间形成第一液面高度H1，所述回流腔中墨水的液面到所述出口之间形成第二液面高度H2，所述回流腔和所述出口之间通过回流管路连通，所述回流管路中墨水的液面到所述入口之间形成第三液面高度H3；

当H2≤H3时，ΔH＝H3－H1，当H2﹥H3时，ΔH＝H2－H1。

一种可能的设计中，沿高度方向，所述供墨腔内墨水的液面到所述回流部之间的距离为第一高度h1，所述回流腔内墨水的液面到所述回流部之间的距离为第二高度h2，调节所述压差ΔP﹤ρg(h2－h1)，所述回流部将所述回流腔与所述供墨腔连通，以使所述回流腔的墨水通过所述回流部流入所述供墨腔。

一种可能的设计中，所述回流部包括第一阀门机构，所述第一阀门机构用于控制所述供墨腔与所述回流腔的通断，所述回流腔具有预设第一液面，所述回流管路设有开关；

所述回流腔的墨水达到所述预设第一液面时，所述开关闭合，调节所述压差ΔP﹤ρg(h2－h1)，开启所述第一阀门机构，以使所述回流腔的墨水通过所述第一阀门机构流入所述供墨腔。

一种可能的设计中，所述回流部包括加压腔、第二阀门机构和第三阀门机构；

所述第二阀门机构设置在所述回流腔和所述加压腔之间，用于控制所述回流腔与所述加压腔的通断，所述第三阀门机构设置在所述加压腔和所述供墨腔之间，用于控制所述供墨腔与所述加压腔的通断；

所述第二阀门机构开启，所述第三阀门机构闭合，将所述回流腔和所述供墨腔断开并将所述回流腔和所述加压腔连通，以使所述回流腔的墨水向所述加压腔流动；或者，所述第二阀门机构闭合，所述第三阀门机构开启，将所述回流腔和所述供墨腔断开并将所述加压腔和所述供墨腔连通，以使所述加压腔的墨水向所述供墨腔流动。

一种可能的设计中，所述加压腔墨水的液面到所述第三阀门机构具有第三高度h3，所述加压腔具有第二压力调整机构，以使所述加压腔具有加压腔气压P3，沿高度方向，所述供墨腔内墨水的液面到所述第三阀门机构之间的距离为第一高度h1，所述回流腔内墨水的液面到所述第二阀门机构之间的距离为第二高度h2；

所述第二阀门机构闭合，所述第三阀门机构开启时，调节压差P1－P3﹤ρg(h3－h1)。

一种可能的设计中，所述加压腔具有预设最高液位；

所述加压腔墨水的液面达到所述预设最高液位，所述第二阀门机构闭合，所述第三阀门机构开启。

一种可能的设计中，所述加压腔具有预设最低液位；

所述加压腔墨水的液面达到所述预设最低液位时，所述第二阀门机构开启，所述第三阀门机构闭合。

一种可能的设计中，所述第三阀门机构为单向阀，所述单向阀具有开启压力P0；

所述第二压力调整机构用于调整所述加压腔气压，以使P1－P3﹤ρg(h3－h1)－P0，从而使所述加压腔的墨水流向所述供墨腔。

一种可能的设计中，所述加压腔位于所述供墨腔和所述回流腔之间，或者，所述加压腔位于所述回流腔下方；

当H2≤H3时，ΔH＝H3－H1，当H2﹥H3时，ΔH＝H2－H1。

一种可能的设计中，还包括第三压力调整机构；

所述第一压力调整机构用于调整所述回流腔气压P2为负压；

所述第三压力调整机构用于调节所述供墨腔气压P1为负压。

一种可能的设计中，所述墨盒与所述供墨腔和所述回流腔之中的至少一者连通，用于对所述供墨腔和/或所述回流腔供墨。

一种可能的设计中，还包括供墨机构，所述供墨机构位于所述墨盒和所述二级墨盒之间的管路；

所述供墨机构用于将所述墨盒的墨水抽取至所述供墨腔和/或所述回流腔。

本实用新型还提供了一种喷墨打印系统，该喷墨打印系统包括供墨装置，该供墨装置为上述中任一项所述的供墨装置。

本实用新型的有益效果为：

本实用新型提供一种供墨装置，该供墨装置包括墨盒，用于存放墨水；二级墨盒，墨盒向二级墨盒供墨；二级墨盒包括供墨腔和回流腔；第一压力调整机构，第一压力调整机构用于调节供墨腔气压P1为负压或回流腔气压P2为负压；喷头，喷头包括入口和出口，入口与供墨腔连接，出口与回流腔连接；回流部，设置在供墨腔和回流腔之间，用于在特定压力状态下连通或断开回流腔与供墨腔；其中，回流腔和供墨腔之间具有液位差ΔH，且供墨腔和回流腔之间具有压差ΔP，压差ΔP＝P1－P2，调节压差ΔP﹥ρgΔH，回流部将所述回流腔与供墨腔断开，以使供墨腔的墨水经喷头流向回流腔。

具体的，在供墨腔和回流腔之间设置回流部，切换供墨腔和回流腔或者回流部之间的压力状态即可实现墨水从供墨腔通过喷头向回流腔的流动和墨水从回流腔通过回流部向供墨腔的流动，整个过程无需设置泵等驱动源，使得供墨装置的墨路连接更为简单且有利于维护成本的降低。

本实用新型还提供一种喷墨打印系统。该喷墨打印系统与上述的供墨装置所具有的优势相同，在此不再赘述。

应当理解的是，以上的一般描述和后文的细节描述仅是示例性的，并不能限制本申请。

附图说明

图1为本实用新型实施例提供的一种供墨装置简单结构示意图，其中，箭头所指方向为高度方向；

图2为本实用新型实施例提供的另一种供墨装置简单结构示意图；

图3为本实用新型实施例提供的一种具有加压腔的供墨装置简单结构示意图；

图4为本实用新型实施例提供的另一种具有加压腔的供墨装置简单结构示意图；

图5为本实用新型实施例提供的又一种具有加压腔的供墨装置简单结构示意图。

附图标记：

1-墨盒；

2-二级墨盒；

21-供墨腔；

211-供墨出口；

212-供墨管路；

22-回流腔；

221-回流入口；

222-回流管路；

3-喷头；

31-入口；

32-出口；

4-调节部；

51-第一压力调整机构；

52-第二压力调整机构；

53-第三压力调整机构；

6-回流部；

61-第二阀门机构；

62-第三阀门机构；

63-第一阀门机构；

64-加压腔；

7-开关；

81-第一液位传感器；

82-第二液位传感器；

83-第三液位传感器。

8-供墨机构。

此处的附图被并入说明书中并构成本说明书的一部分，示出了符合本申请的实施例，并与说明书一起用于解释本申请的原理。

具体实施方式

为了更好的理解本申请的技术方案，下面结合附图对本申请实施例进行详细描述。

应当明确，所描述的实施例仅仅是本申请一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本申请中的实施例，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其它实施例，都属于本申请保护的范围。

在本申请实施例中使用的术语是仅仅出于描述实施例的目的，而非旨在限制本申请。在本申请实施例和所附权利要求书中所使用的单数形式的“一种”、“所述”和“该”也旨在包括多数形式，除非上下文清楚地表示其他含义。

应当理解，本文中使用的术语“和/或”仅仅是一种描述关联对象的关联关系，表示可以存在三种关系，例如，A和/或B，可以表示：单独存在A，同时存在A和B，单独存在B这三种情况。另外，本文中字符“/”，一般表示前后关联对象是一种“或”的关系。

需要注意的是，本申请实施例所描述的“上”、“下”、“左”、“右”等方位词是以附图所示的角度来进行描述的，不应理解为对本申请实施例的限定。此外，在上下文中，还需要理解的是，当提到一个元件连接在另一个元件“上”或者“下”时，其不仅能够直接连接在另一个元件“上”或者“下”，也可以通过中间元件间接连接在另一个元件“上”或者“下”。

如图1和图2所示，本实施例提供了一种供墨装置，该供墨装置包括：墨盒1，用于存放墨水；二级墨盒2，墨盒1向二级墨盒2供墨；二级墨盒2包括供墨腔21和回流腔22；第一压力调整机构51，第一压力调整机构51用于调节供墨腔气压P1为负压或回流腔气压P2为负压，本实施例中，第一压力调整机构51与回流腔22连接，用于使得回流腔22的气压为负压，供墨腔21则可以直接与大气连通，此时供墨腔气压P1大于回流腔气压P2，且回流腔22的气压为负压；喷头3，喷头3与供墨腔21和回流腔22连通；回流部6，回流部6设置在供墨腔21和回流腔22之间，用于在特定压力状态下连通或断开回流腔22与供墨腔21；即供墨腔21、喷头3、回流腔22和回流部6之间连接形成闭合的循环结构，以使墨水能够单方向循环流动；其中，回流腔22和供墨腔21之间具有液位差ΔH，且供墨腔21和回流腔22之间具有压差ΔP，压差ΔP＝P1－P2，调节压差ΔP﹥ρgΔH，回流部6将回流腔22与供墨腔21断开，以使供墨腔21的墨水经喷头3流向回流腔22。

在供墨腔21和回流腔22之间设置回流部6，通过切换供墨腔21和回流腔22或者回流部6之间的压力状态即可实现墨水从供墨腔21通过喷头3向回流腔22的流动和墨水从回流腔22通过回流部6向供墨腔21的流动，整个过程无需设置泵等驱动源，使得供墨装置的墨路连接更为简单且有利于维护成本的降低。

其中，沿高度方向，二级墨盒2位于墨盒1和喷头3之间，喷头3具有入口31和出口32，喷头3的入口31通过供墨管路212与供墨腔21连通，出口32通过回流管路222与回流腔22的回流入口221连通，且沿高度方向，入口31和出口32到二级墨盒2的距离相同。

可选的，沿高度方向，墨盒1的位置也可以低于二级墨盒2或喷头3，为了能够实现墨盒1向二级墨盒2供墨，在墨盒1和二级墨盒2之间设置泵，通过泵的抽吸实现向二级墨盒2供墨即可，在此不做具体限定。

具体的，供墨腔21中墨水的液面到入口31之间形成第一液面高度H1，回流腔22中墨水的液面到出口32之间形成第二液面高度H2，回流腔21和出口32之间通过回流管路222连通，回流管路222中墨水的液面到入口31之间形成第三液面高度H3。

为了使得供墨腔21中的墨水能够通过喷头3上的入口31进入喷头3并通过喷头3上的出口32排出，则需要使得供墨腔21对喷头3内的流道产生的压力A1大于回流腔22对喷头3内的流道产生的压力A2；

为了便于供墨腔21中的墨水向喷头3流动，供墨腔21的供墨出口211通常设置在供墨腔21的底部，通过供墨管路212与入口31连通，即供墨腔21对喷头3内的流道产生的压力A1等于供墨腔气压P1与供墨腔21中墨水的液面对喷头3内的流道产生的液压ρgH1之和，即A1＝P1+ρgH1；而回流腔22的回流入口221可以设置在回流腔22的底部，也可以设置在回流腔22的侧壁，因而，回流管路222中墨水的液面高度H3可能大于回流腔22中墨水的液面高度H2，也可能小于或等于回流腔22中墨水的液面高度H2，因此，回流腔22对喷头3内的流道产生的压力A2为回流腔气压P2和回流腔22、回流管路222中较高的墨水液面对喷头3内的流道产生的液压之和，即当H2＞H3时，A2＝P2+ρgH2，当H2≤H3时，A2＝P2+ρgH3，根据A1＞A2可得，当H2﹥H3时，P1+ρgH1＞P2+ρgH2，即ΔP＞ρgH2-ρgH1，当H2≤H3时，P1+ρgH1＞P2+ρgH3，即ΔP＞ρgH3-ρgH1。因此，为了使得供墨腔21中的墨水能够通过喷头3上的进口31进入喷头3并通过喷头3上的出口32排出到回流腔22中，需要使得供墨腔21和回流腔22的压差ΔP＞ρgΔH。其中，ρ为墨水的密度，g为重力加速度，当H2≤H3时，ΔH＝H3－H1，当H2﹥H3时，ΔH＝H2－H1。更为具体的，沿高度方向，供墨腔21内墨水的液面到回流部6之间的距离为第一高度h1，回流腔22内墨水的液面到回流部6之间的距离为第二高度h2，调节压差ΔP﹤ρg(h2－h1)，回流部6将回流腔22与供墨腔21连通，以使回流腔22的墨水通过回流部6流入供墨腔21。

其中，回流部6包括第一阀门机构63，第一阀门机构63用于控制供墨腔21与回流腔22的通断，回流腔22具有预设第一液面，第一阀门机构63位于将供墨腔21和回流腔22分隔的侧壁上，且位于靠近底壁的位置。T1为供墨腔21中墨水的液面对第一阀门机构63产生的压力，T2为回流腔22中墨水的液面对第一阀门机构63产生的压力，要使得回流腔22中的墨水能够从第一阀门机构63流回到供墨腔21，则需要使T2＞T1，即P2+ρgh2＞P1+ρgh1，则有ΔP＜ρg(h2－h1)。

另外，沿高度方向，二级墨盒2的底部到喷头3的入口31之间的距离为H，由于h2＝H2-H，h1＝H1-H，则有h2-h1＝H2-H1，当H2﹥H3，ΔH＝H2-H1，此时ΔH＝Δh，而H3≥H2时，ΔH＝H3-H1≥H2-H1，此时ΔH≥Δh，因此，ΔH≥Δh；基于上述推断可知ΔP＞ρgΔH和ΔP＜ρgΔh不能同时实现，即不能在使得墨水从供墨腔21经由喷头3流向回流腔22的同时使得墨水从回流腔22向供墨腔21流动。

因此，当第二高度h2低于预设第一液面时，使得ΔP＞ρgΔH，墨水不断从供墨腔21经由喷头3流向回流腔22，当第二高度h2达到预设第一液面时，需要通过第一压力调整机构51调整回流腔气压P2来切换供墨腔21和回流腔22的压力状态，即，开关7闭合，使得ΔP＜ρgΔh(满足该条件的压差即为上述中所指的特定压力状态中回流部6连通回流腔22与供墨腔21的条件，否则回流部6断开回流腔22与供墨腔21的连接)，开启第一阀门机构63，从而实现回流腔22中的墨水通过第一阀门机构63流入供墨腔21。

可选的，预设第一液面可以是回流腔22允许容纳的墨水的最高液位，且回流腔22允许容纳的墨水的最高液位可以是回流腔22最大容量的80％、90％或95％的位置。

如上所述，为了保证喷头3内的流道中的墨水不会由于重力的作用而滴下，可以通过第一压力调整机构51使得供墨腔气压P1为负压或使得回流腔气压P2为负压，而另一个则可以与大气连通而保持为大气压，但是，进行如上所述的压力状态变化后，可能存在供墨腔21和回流腔22中的气压均为正压的情况，即二级墨盒2中不存在负压，从而导致墨水从喷头3的喷嘴处流出导致材料的浪费，因此，供墨装置还可以包括第三压力调整机构53，如图1和图2所示，第一压力调整机构51与回流腔22连接用于调整回流腔气压P2，第三压力调整机构53与供墨腔21连接用于调节供墨腔气压P1，这样可以在执行上述压力状态变化前后均能够保持供墨腔21和回流腔22中的至少一个为负压，即，也可以通过第一压力调整机构51和第三压力调整机构53调整回流腔21和供墨腔22均为负压，从而使得二级墨盒2整体保持为负压。在此需要强调的是，如上所述的供墨腔气压P1和回流腔气压P2之间的压差的调节，可以通过单独调节第一压力调整机构51，也可以同时调节第一压力调整机构51和第三压力调整机构53，只要能够达到所需的气压即可，在此不做具体限定。

而为了避免切换压力状态时影响供墨腔21向喷头3的供墨，以及避免压力状态变为ΔP＜ρgΔh时，墨水从回流腔22经由喷头3向供墨腔21回流。在回流管路222设有开关7，回流腔22的墨水达到预设第一液面时，开关7闭合，调节压差ΔP﹤ρg(h2－h1)，开启第一阀门机构63，以使回流腔22的墨水通过第一阀门机构63流入供墨腔21。具体的，当供墨腔21和回流腔22之间的压差ΔP＞ρgΔH时，开关7开启以将所喷头3和回流腔22连通，并在切换压力状态时关闭以截断喷头3和回流腔22之间的连通；在供墨腔21和回流腔22之间的气压差变为ΔP＜ρgΔh后开启第一阀门机构63以将回流腔22和供墨腔21连通，从而实现回流腔22中墨水向供墨腔21的回流；由此，实现墨水在供墨腔21、喷头3、回流腔22和供墨腔21之间的循环。

作为本申请的一种具体实施方式，如图4和图5所示，回流部6包括加压腔64、第二阀门机构61和第三阀门机构62；第二阀门机构61设置在回流腔22和加压腔64之间，用于控制回流腔22与加压腔64的通断，第三阀门机构62设置在加压腔64和供墨腔21之间，用于控制供墨腔21与加压腔64的通断；第二阀门机构61开启，第三阀门机构62闭合，将回流腔22和供墨腔21断开并将回流腔22和加压腔64连通，以使回流腔22的墨水向加压腔64流动；或者，第二阀门机构61闭合，第三阀门机构62开启，将回流腔22和供墨腔21断开并将加压腔64和供墨腔21连通，以使加压腔64的墨水向供墨腔21流动。

具体的，为了使得墨水能够从供墨腔21经由喷头3流向回流腔22，则需要使得A2＜A1，即供墨腔21和回流腔22的压差ΔP＞ρgΔH，当H2≤H3时，ΔH＝H3－H1，当H2﹥H3时，ΔH＝H2－H1；满足上述条件时，当第二阀门机构61开启时，回流到回流腔22的墨水可以经由第二阀门机构61流动到加压腔64。

更为具体的，加压腔64墨水的液面到第三阀门机构62具有第三高度h3，加压腔64具有第二压力调整机构52，以使加压腔64具有加压腔气压P3，沿高度方向，供墨腔21内墨水的液面到第三阀门机构62之间的距离为第一高度h1，回流腔22内墨水的液面到第二阀门机构61之间的距离为第二高度h2；第二阀门机构61闭合，第三阀门机构62开启时，调节压差P1－P3﹤ρg(h3－h1)。为了使得加压腔64中的墨水可以经由第三阀门机构62流动到供墨腔21，则需要使得加压腔64中墨水对第三阀门机构62产生的压力T3大于供墨腔21中墨水对第三阀门机构62产生的压力T1，即P3+ρgh3＞P1+ρgh1，即P1-P3＜ρg(h3-h1)。

并且，P1－P3的压差可以通过设置在供墨腔21上的第三压力调整机构53和/或设置在加压腔64上的第二压力调整机构52实现。而为了在实现墨水从加压腔64向供墨腔21的流动的同时不影响墨水从供墨腔21经由喷头3向回流腔22的流动，可选的，加压腔64和供墨腔21之间的气压差P1-P3通过设置在加压腔64上的第二压力调整机构52实现。需要注意的是，改变加压腔64中的加压腔气压P3时，需要关闭第二阀门机构61以将回流腔22和加压腔64断开连接，避免加压腔64中气压的改变影响回流腔22中的气压，从而避免对墨水从供墨腔21经由喷头3向回流腔22的流动产生影响。

其中，加压腔64具有预设最高液位；加压腔64墨水的液面达到预设最高液位，第二阀门机构61闭合，第三阀门机构62开启。加压腔64具有预设最低液位；加压腔64墨水的液面达到预设最低液位时，第二阀门机构61开启，第三阀门机构62闭合。在使得供墨腔21和回流腔22之间的压差ΔP＞ρgΔH的状态下，供墨腔21中的墨水经由喷头3向回流腔22流动，在加压腔64中墨水的液位低于预设最高液位时，第二阀门机构61保持开启以连通回流腔22和加压腔64，回流腔22中的墨水可以通过第二阀门机构61流动到加压腔64中，同时，第三阀门机构62关闭以断开加压腔64和供墨腔21之间的连通；随着加压腔64中墨水的逐渐增多，直到加压腔64中的墨水的液位达到预设最高液位时，关闭第二阀门机构61以断开回流腔22和加压腔64之间的连通，并调整第二压力调整机构52和/或第三压力调整机构53使得供墨腔21和加压腔64之间的气压差P1-P3＜ρg(h3-h1)。此时，打开第三阀门机构62以连通加压腔64和供墨腔21，加压腔64中的墨水则可以经由第三阀门机构62向供墨腔21流动。随着加压腔64中墨水的逐渐减少，直到加压腔64中的墨水的液位达到预设最低液位时，关闭第三阀门机构62以断开加压腔64和供墨腔21之间的连通，同时，打开第三阀门机构62以连通回流腔22和加压腔64，回流腔22中的墨水可以继续通过第二阀门机构61流动到加压腔64中，如此往复循环；其中，在使得供墨腔21和加压腔64之间的气压差P1-P3＜ρg(h3-h1)时，仍然可以保证ΔP＞ρgΔH，即在加压腔64中的墨水向供墨腔21流动的过程中，墨水依然能够从供墨腔21经由喷头3向回流腔22流动。也就是说，通过加压腔64、第二阀门机构61和第三阀门机构62的设置，可以始终将回流腔22和供墨腔21保持断开，并选择性连通回流腔22和加压腔64或加压腔64和供墨腔21，因此，可以同时实现墨水从供墨腔21经由喷头3向回流腔22的流动以及墨水从加压腔64(回流腔22)向供墨腔21的流动，无需中断墨水从供墨腔21经由喷头3向回流腔22的流动来实现回流腔22中墨水向供墨腔21的转移。

一种可能的设计中，第三阀门机构62为单向阀，单向阀具有开启压力P0；第二压力调整机构52用于调整加压腔64气压，以使P1－P3﹤ρg(h3－h1)－P0，从而使加压腔64的墨水流向供墨腔21。即在P1－P3﹤ρg(h3－h1)－P0时，自动开启第三阀门机构62，以将加压腔64和供墨腔21连通，从而实现墨水从加压腔64向供墨腔21的流动。

优选的，在供墨装置与喷头内的墨水在循环流动过程中，当使得供墨腔21和加压腔64之间的气压差P1-P3＜ρg(h3-h1)，使得加压腔64中的墨水流向供墨腔21后，需要重新打开第二阀门机构61以便回流腔22中的墨水可以继续向所述加压腔64流动时，为了避免回流腔22中气压的骤变，可以在开启第二阀门机构61之前，调整第二压力调整机构52使得加压腔64中的气压等于回流腔22中的气压。

可选的，加压腔64位于供墨腔21和回流腔22之间，或者，加压腔64位于回流腔22下方；当H2≤H3时，ΔH＝H3－H1，当H2﹥H3时，ΔH＝H2－H1。即加压腔64的位置如图3、图4和图5所示，可以设计为与供墨腔21、回流腔22相邻的布置形式，此时与回流管路222连通的回流腔22的回流入口221可以位于回流腔22的底部，也可以位于回流腔22的侧壁，如图3和图4所示。加压腔64的位置也可以为加压腔64与回流腔22上下排布后共同与供墨腔21相邻的布置形式，如图5所示，此时与回流管路222连通的回流腔22的回流入口221只能位于回流腔21侧壁，在此不做具体限制。

需要注意的是，为了能够在加压腔64中墨水的液位达到预设最高液位时，回流腔22中墨水的液位较低，即回流腔22还存在足够大的空间以在将加压腔64中的墨水挤压到供墨腔21的过程中容纳从喷头3出口排出的墨水。具体的，在图5所示的结构中，由于加压腔64设置在回流腔22的下方，且第二阀门机构61设置在回流腔22的底部，回流腔22中的墨水会在重力的作用下向加压腔64流动。在加压腔64中的气压小于或等于、甚至稍大于回流腔22中的气压时，墨水都会主动从回流腔22向加压腔64流动。因此，在加压腔64中墨水的液位达到预设最高液位时，回流腔22中墨水的液位较低。但是在图4所示的结构中，由于回流腔22和加压腔64并列设置，在墨水覆盖住所述第二阀门机构61之前，回流腔22和加压腔64中墨水的液位和气压均相等，当墨水覆盖住第二阀门机构61后，要想使得回流腔22中墨水的液位维持为较小，需要使得加压腔64的气压小于回流腔22的气压，并且回流腔22和加压腔64的气压差越大，回流腔22中墨水的液位越小。

本申请还提供一种具体的实施方式，如图1和图3所示，供墨腔21中设有第一液位传感器81，第一液位传感器81用于检测供墨腔21中墨水的液位，以形成第一检测信号；回流腔22中设有第二液位传感器82，第二液位传感器82用于检测回流腔22中墨水的液位，以形成第二检测信号；第一压力调整机构51和第三压力调整机构53根据第一检测信号和/或第二检测信号调节供墨腔21和/或回流腔22的气压；加压腔64中设有第三液位传感器83，第三液位传感器83用于检测加压腔64中墨水的液位，以形成第三检测信号，第二压力调整机构52和第三压力调整机构53根据第三检测信号和第一检测信号调节加压腔64和/或供墨腔21的气压。以通过液位传感器形成的检测信号来实现相应压力调整机构的自动调节，以达到所需的循环效果，保证二级墨盒2对喷头3供墨的稳定性。

其中，各压力调整机构可以包括压力调整器和压力传感器，压力调整器基于压力传感器检测到的相应腔室的气压值来调整该腔室的气压。压力调整机构还可以包括大气阀，用于直接将对应的腔室和大气连通，以便于供墨装置的清洁。

可选的，墨盒1与供墨腔21和回流腔22之中的至少一者连通，用于对供墨腔21和/或回流腔22供墨。供墨装置还包括调节部4，调节部4位于墨盒1与二级墨盒2之间连通的管路，用于控制墨盒1与供墨腔21和/或回流腔22的通断。在此需要说明的是，为了能够实现墨盒1与供墨腔21和回流腔22选择性的连通，调节部4可以为电动三通阀，也可以为其他能够达到上述效果的结构，在此不做具体限定。

为了保证墨盒1中的墨能够更稳定的进入供墨腔21和/或回流腔22，还包括供墨机构8，供墨机构8位于墨盒1和二级墨盒2之间的管路；供墨机构8用于将墨盒1的墨水抽取至供墨腔21和/或回流腔22。

其中，在供墨机构8工作以抽取墨盒1中的墨向二级墨盒2中供墨时，能够通过控制供墨机构8调节向二级墨盒2中的供墨速度。

具体表现为，对供墨腔21和/或回流腔22的供墨速度可以根据供墨腔21中墨水的液面h1来调节。在供墨腔21中墨水的液位达到其允许打印的最低液位之前，供墨机构8以第一速度向供墨腔21供墨，当供墨腔21中墨水的液位介于其允许打印的最低液位和其允许容纳的最高液位之间时，供墨机构8以第二速度向供墨腔21供墨，当供墨腔21中墨水的液位达到其允许容纳的最高液位时，供墨机构8停止向供墨腔21供墨，或以第三速度向供墨腔21供墨。其中，第一速度大于第二速度，第二速度大于第三速度；第一速度设置为较大，可以在开始打印之前以较快的速度填充供墨腔21，以使得供墨装置能够迅速达到允许打印的状态，第二速度可以进一步跟随墨水的实际消耗速度调整，更为具体的，第二速度可以等于墨水的实际消耗速度或略大于墨水的实际消耗速度，这样可以便于控制供墨腔21中墨水的液位介于最低液位和最高液位之间，也有利于供墨装置的气压稳定，或者，可以使得供墨机构8以恒定的第二速度供墨直到供墨腔21中墨水的液位达到最高液位，还可以使得供墨机构8以恒定的第二速度向供墨腔21周期性供墨，本实施例对此不作限制，而在供墨腔21中墨水的液位达到最高液位时停止向供墨腔21供墨或者以较小的第三速度向供墨腔21供墨可以有效避免供墨腔21被墨水填满而发生墨水溢出的现象。可选的，为了能够实现供墨机构8能够从墨盒1中抽取墨至二级墨盒2，且供墨速度可调，该供墨机构8可以为泵，也可以为其他能够达到上述目的的结构，在此不做具体限定。

为了避免墨水中的杂质和气泡对打印产生影响，还可以在供墨腔21的供墨出口211处和喷头3的进口31之间(即供墨管路212)和/或喷头3的出口32和回流腔22的回流入口221之间(即回流管路222)设置有过滤机构和/或脱气机构。

本申请还提供了一种喷墨打印系统，该喷墨打印系统包括供墨装置，该供墨装置为上述中任一项所述的供墨装置。通过压力控制墨水循环的供墨装置使得墨水在二级墨盒和喷头之间循环，能够避免墨水中的添加剂在喷头中沉淀从而影响喷头的打印效果。

本申请提供的喷墨打印系统与上述供墨装置所具有的优势相同，在此不再赘述。

以上所述仅为本申请的优选实施例而已，并不用于限制本申请，对于本领域的技术人员来说，本申请可以有各种更改和变化。凡在本申请的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本申请的保护范围之内。

Claims (14)

1.一种供墨装置，其特征在于，包括：

墨盒(1)，用于存放墨水；

二级墨盒(2)，所述墨盒(1)向所述二级墨盒(2)供墨；

所述二级墨盒(2)包括供墨腔(21)和回流腔(22)；

第一压力调整机构(51)，所述第一压力调整机构(51)用于调节供墨腔气压P1为负压或回流腔气压P2为负压；

喷头(3)，所述喷头(3)包括入口(31)和出口(32)，所述入口(31)与所述供墨腔(21)连接，所述出口(32)与所述回流腔(22)连接；

回流部(6)，所述回流部(6)设置在所述供墨腔(21)和所述回流腔(22)之间，用于在特定压力状态下连通或断开所述回流腔(22)与所述供墨腔(21)；

其中，所述回流腔(22)和所述供墨腔(21)之间具有液位差ΔH，且所述供墨腔(21)和所述回流腔(22)之间具有压差ΔP，所述压差ΔP＝P1－P2，调节所述压差ΔP﹥ρgΔH，所述回流部(6)将所述回流腔(22)与所述供墨腔(21)断开，以使所述供墨腔(21)的墨水经所述喷头(3)流向所述回流腔(22)。

2.根据权利要求1所述的供墨装置，其特征在于，所述供墨腔(21)中墨水的液面到所述入口(31)之间形成第一液面高度H1，所述回流腔(22)中墨水的液面到所述出口(32)之间形成第二液面高度H2，所述回流腔(22)和所述出口(32)之间通过回流管路(222)连通，所述回流管路(222)中墨水的液面到所述入口(31)之间形成第三液面高度H3；

当H2≤H3时，ΔH＝H3－H1，当H2﹥H3时，ΔH＝H2－H1。

3.根据权利要求2所述的供墨装置，其特征在于，沿高度方向，所述供墨腔(21)内墨水的液面到所述回流部(6)之间的距离为第一高度h1，所述回流腔(22)内墨水的液面到所述回流部(6)之间的距离为第二高度h2，调节所述压差ΔP﹤ρg(h2－h1)，所述回流部(6)将所述回流腔(22)与所述供墨腔(21)连通，以使所述回流腔(22)的墨水通过所述回流部(6)流入所述供墨腔(21)。

4.根据权利要求3所述的供墨装置，其特征在于，所述回流部(6)包括第一阀门机构(63)，所述第一阀门机构(63)用于控制所述供墨腔(21)与所述回流腔(22)的通断，所述回流腔(22)具有预设第一液面，所述回流管路(222)设有开关(7)；

所述回流腔(22)的墨水达到所述预设第一液面时，所述开关(7)闭合，调节所述压差ΔP﹤ρg(h2－h1)，开启所述第一阀门机构(63)，以使所述回流腔(22)的墨水通过所述第一阀门机构(63)流入所述供墨腔(21)。

5.根据权利要求2所述的供墨装置，其特征在于，所述回流部(6)包括加压腔(64)、第二阀门机构(61)和第三阀门机构(62)；

所述第二阀门机构(61)设置在所述回流腔(22)和所述加压腔(64)之间，用于控制所述回流腔(22)与所述加压腔(64)的通断，所述第三阀门机构(62)设置在所述加压腔(64)和所述供墨腔(21)之间，用于控制所述供墨腔(21)与所述加压腔(64)的通断；

所述第二阀门机构(61)开启，所述第三阀门机构(62)闭合，将所述回流腔(22)和所述供墨腔(21)断开并将所述回流腔(22)和所述加压腔(64)连通，以使所述回流腔(22)的墨水向所述加压腔(64)流动；或者，所述第二阀门机构(61)闭合，所述第三阀门机构(62)开启，将所述回流腔(22)和所述供墨腔(21)断开并将所述加压腔(64)和所述供墨腔(21)连通，以使所述加压腔(64)的墨水向所述供墨腔(21)流动。

6.根据权利要求5所述的供墨装置，其特征在于，所述加压腔(64)墨水的液面到所述第三阀门机构(62)具有第三高度h3，所述加压腔(64)具有第二压力调整机构(52)，以使所述加压腔(64)具有加压腔气压P3，沿高度方向，所述供墨腔(21)内墨水的液面到所述第三阀门机构(62)之间的距离为第一高度h1，所述回流腔(22)内墨水的液面到所述第二阀门机构(61)之间的距离为第二高度h2；

所述第二阀门机构(61)闭合，所述第三阀门机构(62)开启时，调节压差P1－P3﹤ρg(h3－h1)。

7.根据权利要求6所述的供墨装置，其特征在于，所述加压腔(64)具有预设最高液位；

所述加压腔(64)墨水的液面达到所述预设最高液位，所述第二阀门机构(61)闭合，所述第三阀门机构(62)开启。

8.根据权利要求6所述的供墨装置，其特征在于，所述加压腔(64)具有预设最低液位；

所述加压腔(64)墨水的液面达到所述预设最低液位时，所述第二阀门机构(61)开启，所述第三阀门机构(62)闭合。

9.根据权利要求6所述的供墨装置，其特征在于，所述第三阀门机构(62)为单向阀，所述单向阀具有开启压力P0；

所述第二压力调整机构(52)用于调整所述加压腔(64)气压，以使P1－P3﹤ρg(h3－h1)－P0，从而使所述加压腔(64)的墨水流向所述供墨腔(21)。

10.根据权利要求5-9中任一项所述的供墨装置，其特征在于，所述加压腔(64)位于所述供墨腔(21)和所述回流腔(22)之间，或者，所述加压腔(64)位于所述回流腔(22)下方；

当H2≤H3时，ΔH＝H3－H1，当H2﹥H3时，ΔH＝H2－H1。

11.根据权利要求1-9中任一项所述的供墨装置，其特征在于，还包括第三压力调整机构(53)；

所述第一压力调整机构(51)用于调整所述回流腔气压P2为负压；

所述第三压力调整机构(53)用于调节所述供墨腔气压P1为负压。

12.根据权利要求1-9中任一项所述的供墨装置，其特征在于，所述墨盒(1)与所述供墨腔(21)和所述回流腔(22)之中的至少一者连通，用于对所述供墨腔(21)和/或所述回流腔(22)供墨。

13.根据权利要求12所述的供墨装置，其特征在于，还包括供墨机构，所述供墨机构位于所述墨盒和所述二级墨盒之间的管路；

所述供墨机构用于将所述墨盒的墨水抽取至所述供墨腔(21)和/或所述回流腔(22)。

14.一种喷墨打印系统，包括供墨装置，其特征在于，所述供墨装置为权利要求1-13中任一项所述的供墨装置。

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