CN212289183U - 打印设备 - Google Patents

Abstract

本申请提出一种打印设备，包括：提供墨水的墨盒；至少一个喷墨打印头，所述喷墨打印头至少包括两个打印单元，所述打印单元沿着第一方向排列，每个打印单元分别通过一个通道与所述墨盒连接；与所述喷墨打印头相对设置的打印介质；控制所述喷墨打印头在打印介质上打印的打印驱动装置；控制所述喷墨打印头与所述打印介质沿着水平方向相对运动的运动控制装置；以及将所要打印的图像信息传输到所述打印驱动装置中的图像处理装置。本申请所提出的打印设备，通过将喷墨打印头划分为多个打印单元，每个打印单元单独供墨，使每个打印单元受到的墨水压力基本一致，侧喷打印时墨水的轨迹也基本一致，提高了打印质量。

Description

打印设备

技术领域

本实用新型涉及喷墨打印技术领域，特别是涉及一种打印设备。

背景技术

喷墨打印通常是用按需喷墨或连续喷墨打印来完成的。在按需喷墨打印中，液滴是使用带增压(例如热或压电)驱动器的液滴喷射器喷射到记录介质上。选择性地启动该驱动器致使形成和喷射一个飞行的墨滴，该飞行墨滴穿过打印头和记录介质之间的空间并撞击记录介质。打印图像的形成是按照打印所需图像的需要，通过控制每个液滴的形成来实现的。所需图像可以包括与图像数据相应的任何点图案。它可以包括图形或文本图像。如果使用适当的墨水，它还可以包括用于打印实用功能器件的点图案或三维结构。墨水可包括有色墨水，例如青色，品红色，黄色或黑色。或者，墨水可以包括用于功能性打印的导电材料，电介质材料，磁性材料或半导体材料。墨水也可以包括生物、化学、或医学材料。

在液滴喷射期间，记录介质相对于打印头的运动可以是：保持打印头静止，而记录介质在液滴喷射时前进经过打印头；或者是保持记录介质静止，而移动打印头。如果打印头上的墨滴喷射器阵列可以覆盖记录介质宽度上的整个打印兴趣区域，则前一种运动结构是合适的。此类打印头有时称为页宽打印头。第二种类型的打印机结构是滑架打印机，其中打印头液滴喷射器阵列要小于在记录介质上的打印兴趣区域的范围，并且打印头安装在滑架上。在滑架打印机中，记录介质沿介质前进方向前进给定距离，然后停止。在记录介质停止的同时，滑架载着喷孔正在喷射液滴的打印头在滑架扫描方向上移动，该滑架扫描方向基本上垂直于介质前进方向。当安装在滑架上的打印头横穿打印介质同时打印了一条带图像后，记录介质被向前推进；然后滑架的运动方向颠倒；打印的图像由此一条带一条带地形成。

在实际的打印过程中，打印头喷出的墨滴不一定是垂直向下的，例如图1所示的情形，喷墨打印头1对着打印介质7的侧面进行侧喷，受到重力的影响，墨滴喷出的轨迹会有一定程度弯曲，但由于打印头自身的具有一定的高度H，下方的喷孔受到来自上方的墨水的压力，下方喷孔较大的压力使得下方的喷孔喷出的墨滴轨迹的弯曲程度小于上面喷空喷出的墨滴，导致打印出的图案质量不佳。另外，下方喷孔较大的压力使得下方的喷孔在打印过程中容易产生墨水溢出，导致打印出的图案质量不佳。由于打印头自身的具有一定的高度H，受重力影响，上方喷孔比下方的喷孔具有更低的墨水压力，在打印过程中容易产生断墨，导致打印出的图案质量不佳。

实用新型内容

本申请提出一种打印设备，包括：

提供墨水的墨盒；

至少一个喷墨打印头，所述喷墨打印头至少包括两个打印单元，所述打印单元沿着第一方向排列，每个打印单元分别通过一个通道与所述墨盒连接；

与所述喷墨打印头相对设置的打印介质；

控制所述喷墨打印头在打印介质上打印的打印驱动装置；

控制所述喷墨打印头与所述打印介质沿着水平方向相对运动的运动控制装置；

以及将所要打印的图像信息传输到所述打印驱动装置中的图像处理装置；

其中，所述第一方向与水平方向具有第一夹角。

本申请所提出的打印设备，通过将喷墨打印头划分为多个打印单元，每个打印单元单独供墨，使每个打印单元受到的墨水压力基本一致，侧喷打印时墨水的轨迹也基本一致，提高了打印质量。

附图说明

图1为现有的喷墨打印侧喷示意图图；

图2为一个实施例所提出的打印设备的示意图；

图3为一个实施例所提出的打印设备的结构图；

图4为喷墨打印头与打印介质的相对位置关系图；

图5为打印单元的排列示意图；

图6为喷孔的排列示意图；

图7为一个实施例所提出的打印设备的结构图；

图8为一个实施例所提出的打印设备的结构图；

图9为喷墨打印头与打印介质的相对位置关系图。

具体实施方式

在本专利的描述中，需要说明的是，术语“中心”、“上”、“下”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“内”、“外”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本发明和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本发明的限制；术语“第一”、“第二”、“第三”仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性；此外，除非另有明确的规定和限定，术语“安装”、“相连”、“连接”应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或一体地连接；可以是机械连接，也可以是电连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通。对于本领域的普通技术人员而言，可以具体情况理解上述术语在本专利的具体含义。

请参考图2，所述打印设备包括喷墨打印头1，运动控制装置3和打印驱动装置2，所述打印驱动装置2控制所述喷墨打印头1在所述打印介质7上打印，所述运动控制装置3控制所述喷墨打印头1沿与所述长度方向垂直的第一方向相对所述打印介质运动并控制打印介质沿着所述长度方向运动。所述喷墨打印设备还包括图像处理装置5，图像数据源4提供所需打印的图像资料信号，此图像资料信号由图像处理装置5翻译为图像信息。术语“图像”在本文中的意思是包括由图像资料指定的任何点图案。它可以包括图形或文本图像。它还可以包括适用于打印功能器件或三维结构的各种点图案，这类打印要用合适的墨水。所述运动控制装置3将喷墨打印头1的位置以及打印介质7的位置信息实时反馈给打印驱动装置2。所述打印驱动装置2根据图像处理装置5提供的图像信息，将输出信号发送到电脉冲源6，电脉冲源6将电脉冲波形发送到喷墨打印头1，使所述喷墨头打印头1喷出墨滴。所述打印驱动装置2再根据喷墨打印头1的位置以及打印介质7的信息，指示所述喷墨打印头何时开始打印，何时结束打印，并根据所需打印的图案，全程控制所述喷墨打印头1的打印。

请参考图3，所述打印设备包括墨盒8和喷墨打印头1。所述墨盒8内装有墨水，所述喷墨打印头包括4个打印单元，分别为第一打印单元51、第二打印单元52、第三打印单元53和第四打印单元54，四个所述喷墨打印单元沿着第一方向45排列，每个打印单元分别通过一通道60与所述墨瓶中的墨水连通，所述通道60可以是硬管道或者软管道。所述打印介质7与所述喷墨打印头1相对设置，所述打印介质7与所述打印头1沿着水平方向46相对运动。所述打印介质7的待打印表面71沿着重力方向，与所述水平方向46垂直。所述第一方向45同样沿着重力方向，与所述水平方向46垂直，这样所述喷墨打印头中的每个打印单元距离所述打印介质7的距离相等。在其他实施例中，所述第一方向45与所述水平方向46可以是任意夹角。所述喷墨打印头打印时，喷出墨水在所述打印介质上，在重力的作用下，喷出墨水的轨迹为弧形，每个打印单元分别供墨，在一个打印单元内，墨水喷出时受到的压力基本一致，所述墨水的喷出轨迹也基本一致，因此，可以有效的提高打印的质量，避免墨水轨迹不一致而导致的打印问题。图2中所示的打印驱动装置、运动控制装置和图像处理装置在图3中未示出，可以集成在所述喷墨打印头中，也可以单独的存在于喷墨打印头外，可以理解的是，这不会妨碍对申请技术方案的理解。此外，本领域技术人员可以理解的是，可以使用多个喷墨打印头来提高打印速度，所述喷墨打印头可以沿着46方向排成一列或者多列，每个喷墨打印头的特征可以与上述的一致。

图4是所述喷墨打印头1和所述打印介质7的侧视图，所述第一方向45和水平方向46之间存在夹角θ,如图4a所示，0°<θ<90°，所述喷墨打印头1相对倾斜着打印所述打印介质7。如图4b所示，夹角θ可以为90°，所述打印头与所述打印介质相对平行，可以理解的是，这是一种较佳的实施方式。

在本发明实施方式中每个打印头包括至少两个打印单元，图5以一个喷墨打印头1为例，示出了2种打印单元的排列情形。如图5a所示，喷墨打印头1包括三个打印单元10，所述打印单元10沿着第一方向45排列。所述喷墨打印头1连通3种颜色的墨水c1、c2和c3，每个打印单元10连通一种颜色的墨水。c1、c2和c3可以是任意颜色，例如，所述c1为洋红色墨水，所述c2为青色墨水，所述c3为黄色墨水，c1、c2和c3也可以是相同颜色的墨水，例如黑色。图5b示出了四个打印单元的情形，所述四个打印单元10沿着第一方向45排列。所述第一打印头1连通4种颜色的墨水c1、c2、c3和c4，每个打印单元10连通一种颜色的墨水。c1、c2、c3和c4可以是任意颜色，例如，所述c1为洋红色墨水，所述c2为青色墨水，所述c3为黄色墨水，所述c4为黑色墨水，c1、c2和c3也可以是相同颜色的墨水，例如黑色。上述以两种情形的打印单元为例，本也包括更多按其它方式排列的打印单元。

所述喷墨打印头中的每个打印单元包括多个喷孔，图6示出了四种喷孔的排列情形。如图6a所示，所述打印单元10中包括沿着第一方向45排列成一列的6个喷孔100，分别以1、2、3、4、5和6标记，所述6个喷孔按照标记序号排成一列。如图6b所示，所述喷孔排成一列，所述喷孔沿着47方向排成一列，47方向与第一方向45存在夹角。如图5c所示，打印单元10中包括沿着第一方向45排列的两列喷孔100。所述两列喷孔沿着水平方向46相互间隔分开，并且沿着第一方向45以1/2相邻喷孔中心距离相交叉排列。每列包括4个喷孔，其中，第一列的喷孔分别标记11、12、13和14，第二列喷孔分别标记为21、22、23和24。如图6d所示，所述打印单元10包括沿二维区域(图中虚线)排列的多个喷孔100，所述二维区域沿11方向的长度L大于沿垂直于第一方向45的水平方向46的宽度W。所述喷孔沿11方向排成4行，每行包括3个喷孔，其中第一行喷孔分别标记11、12和13，第二行喷孔分别标记为21、22和23，第三行的喷孔分别标记为31、32和33，第四行喷孔分别标记为41、42和43。其中，标记尾数相同的喷孔排成一列，所述列所在的方向与所述水平方向46具有一夹角。上述示出四种情形的喷孔排列方式，本领域技术人员可以理解的是，其它类型的喷孔排列方式同样适用于申请的技术方案，喷孔数量也不限于图示的技术方案，可以是其它任意数量。

请参考图7，所述打印单元和墨瓶之间的通道上设有开关控制阀90，所述开关控制阀90的第一端91连通所述打印单元10，所述开关控制阀90的第二端92连通所述墨盒8，所述第二端92的液体压力大于所述第一端91的液体压力；当开关控制阀90第一端91的液体压力小于第一阈值压力时，所述开关控制阀90处于打开状态，墨水从墨盒8流向打印单元10；当开关控制阀90第一端91的液体压力大于第一阈值压力时，所述开关控制阀90处于关闭状态，墨水停止从墨盒8流向打印单元10，所述开关控制阀90只能单向导通墨水，所述开关控制阀90可以是墨囊。所述第一阈值压力低于打印设备外部的环境气压。所述墨盒8可以连通环境大气压，所述开关控制阀90靠近打印头一端的压力可调，可以通过负压系统抽气改变开关控制阀90第一端90的压力。每个所述通道60上设置的开关控制阀90的第一阈值压力相同，每个所述开关控制阀第一端91的压力也相同，使得每个打印单元10受到相同的墨水压力，在所述打印单元沿着第一方向的长度(例如图6d中的L)小于5cm的情况下，每个打印单元10内的喷孔所受到的墨水压力基本一致，每个喷孔喷出的墨水轨迹也基本一致，保证了打印质量。

在其它实施例中，可以无需开关控制阀，通过改变墨盒中墨水液面的高度实现每个打印单元受到相同的墨水压力。如图8所示，所述墨盒8分为4个隔离腔，分别为第一隔离腔81、第二隔离腔82、第三隔离腔83和第四隔离腔84。每个隔离腔内的墨水相同，并且连通一个共同的稳定气压源，例如环境大气压，使每个隔离腔内的气压源相同。每个隔离腔内的墨水液面高度不同，依次成阶梯状。所述隔离腔内的墨水液面高度可以通过液面控制装置来控制，所述液面控制装置可以是墨泵等具有抽墨或者进墨功能的器件。第一隔离腔81的墨水高度等于为h1，第二隔离腔82的墨水高度为h2，第三隔离腔83的墨水高度为h3，第四隔离腔84内的墨水高度为h4，h1>h2>h3>h4。所述喷墨打印头1包括四个打印单元，沿着第一方向从高到低分别为第一打印单元51、第二打印单元52、第三打印单元53和第四打印单元54，所述第一打印单元51连通第一隔离腔81，所述第二打印单元82连通第二隔离腔52，所述第三打印单元53连通第三隔离腔83，所述第四打印单元54连通第四隔离腔84，一个打印单元对应一个隔离腔，在其它实施例中，所述隔离腔的数量可以大于打印单元的数量。所述第一打印单元51沿着第一方向45的长度为L1，所述第二打印单元52的长度为L2，所述第三打印单元53的长度为L3，所述第四打印单元54的长度为L4。可以设置使所述h1-h2＝L1,h2-h3＝L2，h3-h4＝L3。所述每个打印单元的长度可以相等，即L1＝L2＝L3＝L4，相邻隔离腔内的墨水高度差也相等。这样每个打印单元受到相同的墨水压力，每个喷孔喷出的墨水轨迹也基本一致，保证了打印质量。

本申请所提出的打印设备还可以适用于图9所示的情形，图9a中所示的喷墨打印头和打印介质的特质与上述实施例一致，此处不再进行多余的阐释。图9b中，所述喷墨打印头1沿着所述第一方向45，所述打印介质7的待打印表面1同样沿着所述第一方向45，所述第一方向45与重力方向具有一夹角。所述待打印表面的法线K沿着所述方向48，所述方向48与水平方向46具有第三夹角，所述第三夹角为0-90度，(夹角为0时为图9a所述的情形)。所述打印介质的待打印表面可以为曲面，如图9c所示，所述喷墨打印头1沿着第一方向45设置，所述第一方向45与重力方向平行，所述打印介质7的待打印表面71为曲面，朝向所述喷墨打印头1。所述待打印表面71上的曲面上的一点0的法线沿着所述方向48，所述方向48与水平方向36具有第三夹角，所述第三夹角为0-90度。图9d与图9c的区别在于，所述喷墨打印头1沿着第一方向45排列，所述第一方向45与重力方向具有一夹角，其他特征均与图9c一致。

相应的，本申请还提出一种打印方法，采用上述任一实施例所述的打印设备，包括：

所述图像处理装置将所要打印的图像信息传输到所述打印驱动装置；

所述运动控制装置控制所述打印介质与所述喷墨打印喷头沿着水平方向相对运动；

所述打印驱动装置控制所述喷墨打印头喷出墨水到所述打印介质上进行打印。

以上所述实施例的各技术特征可以进行任意的组合，为使描述简洁，未对上述实施例中的各个技术特征所有可能的组合都进行描述，然而，只要这些技术特征的组合不存在矛盾，都应当认为是本说明书记载的范围。

以上所述实施例仅表达了本发明的几种实施方式，其描述较为具体和详细，但并不能因此而理解为对发明专利范围的限制。应当指出的是，对于本领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明构思的前提下，还可以做出若干变形和改进，这些都属于本发明的保护范围。因此，本发明专利的保护范围应以所附权利要求为准。

Claims (10)

1.一种打印设备，其特征在于，包括：

提供墨水的墨盒；

至少一个喷墨打印头，所述喷墨打印头至少包括两个打印单元，所述打印单元沿着第一方向排列，每个打印单元分别通过一个通道与所述墨盒连接；

与所述喷墨打印头相对设置的打印介质；

控制所述喷墨打印头在打印介质上打印的打印驱动装置；

控制所述喷墨打印头与所述打印介质沿着水平方向相对运动的运动控制装置；

以及将所要打印的图像信息传输到所述打印驱动装置中的图像处理装置；

其中，所述第一方向与水平方向具有第一夹角。

2.根据权利要求1所述的打印设备，其特征在于，所述第一夹角为90度。

3.根据权利要求1所述的打印设备，其特征在于，每个所述通道上设有一个开关控制阀，所述开关控制阀的第一端连通所述打印单元，所述开关控制阀的第二端连通所述墨盒，所述第二端的液体压力大于所述第一端的液体压力；当开关控制阀第一端的液体压力小于第一阈值压力时，所述开关控制阀处于打开状态，墨水从墨盒流向打印单元；当开关控制阀第一端的液体压力大于第一阈值压力时，所述开关控制阀处于关闭状态，墨水停止从墨盒流向打印单元。

4.根据权利要求3所述的打印设备，其特征在于，所述第一阈值压力低于打印设备外部的环境气压，每个所述通道上设置的开关控制阀的第一阈值压力相同。

5.根据权利要求1所述的打印设备，其特征在于，所述墨盒包括多个隔离腔，一个所述通道连接一个隔离腔。

6.根据权利要求5所述的打印设备，其特征在于，所述墨盒多个隔离腔里的墨水相同。

7.根据权利要求5所述的打印设备，其特征在于，所述墨盒多个隔离腔的墨水液面上方与一个稳定气压源连通。

8.据权利要求5所述的打印设备，其特征在于，所述墨盒多个隔离腔的墨水液面上方稳定气压源的压力相同。

9.根据权利要求5所述的打印设备，其特征在于，所述墨盒多个隔离腔里墨水液面高度成阶梯状。

10.根据权利要求5所述的打印设备，其特征在于，相邻两个所述隔离腔里墨水液面的高度差相等。

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