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一种工业打印机的墨水循环系统的制作方法

时间:2022-02-03 阅读: 作者:专利查询

一种工业打印机的墨水循环系统的制作方法

1.本实用新型涉及工业打印机领域,更具体地,涉及一种工业打印机的墨水循环系统。


背景技术:

2.工业打印机是一种非接触式的喷墨数码印制设备,可在各种平面材料表面进行彩色图案的打印。其适用性很广,无论是金属,陶瓷,水晶,玻璃,亚克力,pvc,塑料,玩具,皮革,u盘,布料,木质,硅胶,宣纸等都能进行图案的快速印刷。随着打印结构和墨水的不断发展,越来越多的介质能通过工业打印机直接打印,而图像也越来越色彩靓丽,效果逼真,并具备更多的功能,例如图像防水,防晒,耐磨损附着力强,不褪色,立体感强等。而打印精度的提升和图像的细腻始终是工业打印机发展的重点方向。
3.打印精度和图像的质量提升离不开打印喷头的技术提升,为了达到更好的效果和细致的图像,打印机上的打印喷头越来越多,尺寸也越来越小,进一步为了节省空间,方便控制,大量的喷头被集成在一个打印模组中。这样的设计下,虽然图像的质量提升了,但打印喷头的维护变得越来越困难。在传统的喷头供墨系统中,喷墨前墨水在喷头内静止等待,一旦静止时间过长或墨水存在细小颗粒,很容易导致喷头堵塞。特别是墨点小的喷头更容易存在堵塞的问题,大量喷头的集成导致了故障率的提升,整体寿命的缩短,每次维护时间长。


技术实现要素:

4.本实用新型旨在克服上述现有技术的至少一种缺陷,提供一种工业打印机的墨水循环系统,用于解决墨水容易产生沉淀造成打印喷头堵塞和打印喷头数量多、集成量大、维护繁琐的问题。
5.本实用新型采取的技术方案是,一种工业打印机的墨水循环系统,包括:喷墨头和与喷墨头相连的墨水循环支路,所述墨水循环支路包括:容墨腔,与所述喷墨头通过供液通道相连通;导墨腔,一端与所述喷墨头相连通,另一端与所述供液通道相连通;回液通道,连接所述容墨腔和所述导墨腔;所述墨水循环系统还包括:压力控制组件,分别与导墨腔和容墨腔相连。
6.本技术方案中,所述喷墨头用于喷射墨水;所述墨水循环支路用于使喷墨头中的墨水循环流动,避免墨水凝固导致喷墨头堵塞,或墨水长时间静止发生沉淀影响墨水的效果;所述容墨腔用于储存墨水;所述供液通道用于引导容墨腔内的墨水进入喷墨头中;所述导墨腔用于提供墨水循环支路内墨水流动的动力;所述回液通道用于限制墨水的流动方向,形成墨水有序地循环流动;压力控制组件用于控制导墨腔内形成气压的变化,从而使得导墨腔具有引导墨水流动的动力。
7.导墨腔在压力控制组件的作用下形成气压差,气压差驱动墨水通过供液通道从容墨腔经过喷墨头后进入导墨腔内,然后经回液通道的引导形成墨水的单向循环,所述墨水
循环支路中,墨水的循环流动无需直接接触驱动装置,消除了驱动装置例如液泵堵塞导致的堵塞的问题,减少了故障;其次,通过墨水循环支路内压力的控制能够实现低流速精确调整,使流速与墨水本身的特性匹配,从而减少墨水沉淀或分层等问题,改善了堵塞,减缓了墨水质量下降的速度,减少了故障;再次,通过压力控制组件能进一步形成无压力状态,即容墨腔和导墨腔内均与环境常压一致,配合重力的作用下,喷墨头中的墨水能自行流出至积存墨水被完全排空,实现喷墨头的快速清洁和废墨排出,节省了维护时间,降低了维护的难度。
8.作为优选,所述容墨腔和/或导墨腔内设有液位检测器。本技术方案中,所述液位检测器用于自动控制容墨腔和导墨腔内墨水的液面高度,通过自动控制墨水的液面,使系统能识别和控制容墨腔和导墨腔内的墨水使用情况,及时提出警报或控制自动补加墨水或调节导墨腔的压力实现容墨腔和导墨腔之间的墨水量分配。
9.作为优选,所述供液通道和/或回液通道上设有温度控制装置。本技术方案中,所述温度控制装置用于调节墨水的温度,使墨水始终保持在合适的使用温度下,避免外界环境造成墨水温度过低或过高,从而提升打印的效果和图像质量。
10.作为优选,所述容墨腔内还设有过滤装置,所述回液通道通过过滤装置与容墨腔内部连通。本技术方案中,所述过滤装置用于过滤墨水中的沉淀物和杂质,从而保证进入喷墨头中的墨水的质量,减少喷墨头的堵塞,减少了故障。
11.作为优选,还包括墨盒,所述墨盒通过补墨通道与导墨腔连通。本技术方案中,所述墨盒用于补充墨水循环支路的流动的总墨量,通过所述补墨通道,墨盒内的墨水能补充到导墨腔内。
12.作为优选,所述补墨通道与墨盒的连接处设有连接器,所述连接器包括连接驱动装置和接触检测装置,所述连接器与液位检测器相连。本技术方案中,所述连接器用于控制墨盒与补墨通道的通断,所述连接驱动装置用于驱动补墨通道与墨盒相连且控制补墨通道与导墨腔之间的连通和关闭,所述接触检测装置用于检测墨盒与补墨通道之间的位置,通过连接器能实现自动补墨。
13.作为优选,所述墨盒位于容墨腔的上方,所述导墨腔位于容墨腔的下方。本技术方案中,所述墨盒的位置限定使得墨水能利用重力的作用提升补墨的速度,而容墨腔位置的限定有助于使墨水流过喷墨头,进入导墨腔这一段路径的过程受重力的作用更流畅,即使负压突然失效,该段循环依然可以在重力作用下保持一段缓冲时间。
14.作为优选,所述容墨腔设有第一容墨区间和位于第一容墨区间上方的留空区间所述供液通道和回液通道与第一容墨区间连通。本技术方案中,所述第一容墨区间用于存放墨水,所述留空区间为空气区;为了避免空气进入流通液体的管道,保持循环过程中墨水的连续供给,供液管道和回液通道需要与第一容墨区连通。
15.作为优选,所述导墨腔设有第二容墨区间和位于第二容墨区间上方的调压区间;所述压力控制组件与调压区间连通;所述回液通道与第二容墨区间连通。本技术方案中,所述第二容墨区间用于存放墨水,所述调压区间为空气区用于调节导墨腔内的压力,所述压力控制组件通过控制空气区内气体形成不同的压力,从而调节墨水循环支路的流速;为了避免墨水进入到压力控制组件内,压力控制组件需要与空气区连通且远离第二容墨区,而流通液体的回流通道和回液通道与导墨腔的连通开口需要设置在第二容墨区内,以保证被
墨水覆盖。
16.作为优选,所述压力控制组件包括常压通道和负压通道,所述常压通道与容墨腔相连,所述负压通道与导墨腔相连。本技术方案中,所述常压通道用于对容墨腔内施加气体,使容墨腔内处于常压状态,加速墨水进入喷墨头的速度,在喷墨头排墨清洗的过程中,通过常压通道消除了墨水循环支路内的负压,实现喷墨头的自动排墨和清洁;所述负压通道用于抽取导墨腔内的气体,使导墨腔内呈负压状态,当正常运行时,负压通道引导墨水进行循环。
17.与现有技术相比,本实用新型的有益效果为:墨水的循环流动无需直接接触驱动装置,消除了驱动装置例如液泵堵塞导致的堵塞的问题,减少了故障;通过墨水循环支路内压力的控制能够实现低流速精确调整,使流速与墨水本身的特性匹配,从而减少墨水沉淀或分层等问题,改善了堵塞,减缓了墨水质量下降的速度,减少了故障;通过压力控制组件能形成无压力状态,使容墨腔和导墨腔内均与环境常压一致,配合重力的作用下,喷墨头中的墨水能自行流出至积存墨水被完全排空,实现喷墨头的快速清洁和废墨排出,节省了维护时间,降低了维护的难度。
附图说明
18.图1为本实用新型的整体示意图。
19.图2为本实用新型的实物示意图。
20.附图标记说明:容墨腔110,第一容墨区间111,留空区间112,导墨腔120,第二容墨区间121,调压区间122,墨盒130,连接器131,液位检测器101,温度控制装置102,过滤装置103,供液通道201,回液通道202,补液通道203,压力控制组件300,常压通道301,负压通道302,喷墨头001。
具体实施方式
21.本实用新型附图仅用于示例性说明,不能理解为对本实用新型的限制。为了更好说明以下实施例,附图某些部件会有省略、放大或缩小,并不代表实际产品的尺寸;对于本领域技术人员来说,附图中某些公知结构及其说明可能省略是可以理解的。
22.实施例1
23.如图1所示,本实施例是一种工业打印机的墨水循环系统,包括:喷墨头001和与喷墨头001相连的墨水循环支路,墨水循环支路包括:容墨腔110,与喷墨头001通过供液通道201相连通;导墨腔120,一端与喷墨头001相连通,另一端与供液通道201相连通;回液通道202,连接容墨腔110和导墨腔120;墨水循环系统还包括:压力控制组件300,分别与导墨腔120和容墨腔110相连。容墨腔110和/或导墨腔120内设有液位检测器101。供液通道201和/或回液通道202上设有温度控制装置102。容墨腔110内还设有过滤装置103,回液通道202通过过滤装置103与容墨腔110内部连通。
24.墨水循环系统还包括墨盒130,墨盒130通过补墨通道与导墨腔120连通。补墨通道与墨盒130的连接处设有连接器131,连接器131包括连接驱动装置和接触检测装置,连接器131与液位检测器101相连。墨盒130位于容墨腔110的上方,如图2所示,导墨腔120位于容墨腔110的下方。容墨腔110设有第一容墨区间111和位于第一容墨区间111上方的留空区间
112供液通道201和回液通道202与第一容墨区间111连通。导墨腔120设有第二容墨区间121和位于第二容墨区间121上方的调压区间122;压力控制组件300与调压区间122连通;回液通道202与第二容墨区间121连通。压力控制组件300包括常压通道301和负压通道302,常压通道301与容墨腔110相连,负压通道302与导墨腔120相连。
25.实施例2
26.本实施例是一种工业打印机的墨水循环系统,包括:喷墨头001和与喷墨头001相连的墨水循环支路,墨水循环支路包括:容墨腔110,与喷墨头001通过供液通道201相连通;导墨腔120,一端与喷墨头001相连通,另一端与供液通道201相连通;回液通道202,连接容墨腔110和导墨腔120;墨水循环系统还包括:压力控制组件300,分别与导墨腔120和容墨腔110相连。
27.喷墨头001用于喷射墨水;墨水循环支路用于使喷墨头001中的墨水循环流动,避免墨水凝固导致喷墨头001堵塞,或墨水长时间静止发生沉淀影响墨水的效果;容墨腔110用于储存墨水;供液通道201用于引导容墨腔110内的墨水进入喷墨头001中;导墨腔120用于提供墨水循环支路内墨水流动的动力;回液通道202用于限制墨水的流动方向,形成墨水有序地循环流动;压力控制组件300用于控制导墨腔120内形成气压的变化,从而使得导墨腔120具有引导墨水流动的动力。
28.具体地,工业打印机中具有打印模组,打印模组内具有多个喷墨头001;每一种不同的墨水具有独立的墨水循环支路,多条墨水循环支路在打印模组内形成单色总支路,单色总支路与各个喷墨头001连通形成喷墨头001内的小循环。容墨腔110和导墨腔120均为密封容器;供液通道201与容墨腔110的底部连接,回液通道202与导墨腔120的底部连接,喷墨头001与导墨腔120通过回流通道相连,回流通道、供液通道201和回液管道能是硬管或软管。回流通道一端连接喷墨头001,另一端进入导墨腔120且延伸至导墨腔120靠近底部的位置形成开口,与导墨腔120内的下部连通。
29.容墨腔110和/或导墨腔120内设有液位检测器101。液位检测器101用于自动控制容墨腔110和导墨腔120内墨水的液面高度,通过自动控制墨水的液面,使系统能识别和控制容墨腔110和导墨腔120内的墨水使用情况,及时提出警报或控制自动补加墨水或调节导墨腔120的压力实现容墨腔110和导墨腔120之间的墨水量分配。具体地,液位检测器101能与压力控制组件300相连,为压力控制提供参考;同时,也为检测器又能进一步与系统的控制中心相连,控制墨水的补充或触发提供信号。
30.供液通道201和/或回液通道202上设有温度控制装置102。温度控制装置102用于调节墨水的温度,具体地,供液通道201上的温度控制装置102为保温装置,主要用于维持进入喷墨头001的墨水温度;回液通道202上的温度控制装置102为升温装置,用于控制墨水循环支路的温度。
31.容墨腔110内还设有过滤装置103,回液通道202通过过滤装置103与容墨腔110内部连通。过滤装置103用于过滤墨水中的沉淀物和杂质,具体地,过滤装置103能是一由过滤材料制成的中空且下部具有开口的腔体。
32.墨水循环系统还包括墨盒130,墨盒130通过补墨通道与导墨腔120连通。墨盒130用于补充墨水循环支路的流动的总墨量,通过补墨通道,墨盒130内的墨水能补充到导墨腔120内。具体地,墨盒130与补墨通道形成可拆卸连接,通过快速更换墨盒130能实现墨水的
快速补充。
33.补墨通道与墨盒130的连接处设有连接器131,连接器131包括连接驱动装置和接触检测装置,连接器131与液位检测器101相连。连接器131用于控制墨盒130与补墨通道的通断,连接驱动装置用于驱动补墨通道与墨盒130相连且控制补墨通道与导墨腔120之间的连通和关闭,接触检测装置用于检测墨盒130与补墨通道之间的位置,通过连接器131能实现自动补墨。具体地,接触检测装置为一触点开关,连接驱动装置包括电机,供应阀和接口,接口与墨盒130内向连通,接触检测装置能与墨盒130上的触点配合,供应阀控制补墨通道的开关。
34.墨盒130位于容墨腔110的上方,导墨腔120位于容墨腔110的下方。墨盒130的位置限定使得墨水能利用重力的作用提升补墨的速度,而容墨腔110位置的限定有助于使墨水流过喷墨头001,进入导墨腔120这一段路径的过程受重力的作用更流畅,具体地,墨水循环支路和压力控制组件300设置在同一安装支架上。
35.容墨腔110设有第一容墨区间111和位于第一容墨区间111上方的留空区间112供液通道201和回液通道202与第一容墨区间111连通。第一容墨区间111用于存放墨水,留空区间112为空气区;具体地,第一容墨区间111和留空区间112通过液位检测器101划分和控制。回液通道202和供液通道201与容墨腔110的连通口需要持续保持在墨水的液面之下。
36.导墨腔120设有第二容墨区间121和位于第二容墨区间121上方的调压区间122;压力控制组件300与调压区间122连通;回液通道202与第二容墨区间121连通。第二容墨区间121用于存放墨水,调压区间122为空气区用于调节导墨腔120内的压力,压力控制组件300通过控制空气区内气体形成不同的压力,从而调节墨水循环支路的流速;具体地,第二容墨区间121和调压区间122通过导墨腔120内的液位检测器101划分和控制。回流通道、补液通道203和回流通道与导墨腔120的连通口均需设置在液面下。
37.压力控制组件300包括常压通道301和负压通道302,常压通道301与容墨腔110相连,负压通道302与导墨腔120相连。常压通道301用于对容墨腔110内施加气体,使容墨腔110内处于常压状态,加速墨水进入喷墨头001的速度,在喷墨头001排墨清洗的过程中,通过常压通道301消除了墨水循环支路内的负压,实现喷墨头001的自动排出废墨和清洁;负压通道302用于抽取导墨腔120内的气体,使导墨腔120内呈负压状态,当正常运行时,负压通道302引导墨水进行循环。具体地,通过抽取导墨腔120内的气体,导墨腔120形成负压,由于导墨腔120与容墨腔110之间具有单向的回液通道202,导墨腔120的负压只能作用于回流通道,在重力和负压的作用下,容墨腔110的墨水通过供液通道201经喷墨头001和回流通道进入导墨腔120,由于容墨腔110的墨水减少,而容墨腔110又是一个密封容器,墨水减少导致容墨腔110内产生一定的负压,由于通过回液通道202抽取墨水的压力小于从供液通道201抽取墨水的压力,所以容墨腔110会从导墨腔120中通过回液通道202抽取墨水,从而实现循环。
38.实施例3
39.本实施例是一种工业打印机的墨水循环系统,包括:喷墨头001和与喷墨头001相连的墨水循环支路,墨水循环支路包括:容墨腔110,与喷墨头001通过供液通道201相连通;导墨腔120,一端与喷墨头001相连通,另一端与供液通道201相连通;回液通道202,连接容墨腔110和导墨腔120;墨水循环系统还包括:压力控制组件300,分别与导墨腔120和容墨腔
110相连。喷墨头001用于喷射墨水;墨水循环支路用于使喷墨头001中的墨水循环流动,避免墨水凝固导致喷墨头001堵塞,或墨水长时间静止发生沉淀影响墨水的效果;容墨腔110用于储存墨水;供液通道201用于引导容墨腔110内的墨水进入喷墨头001中;导墨腔120用于提供墨水循环支路内墨水流动的动力;回液通道202用于限制墨水的流动方向,形成墨水有序地循环流动;压力控制组件300用于控制导墨腔120内形成气压的变化,从而使得导墨腔120具有引导墨水流动的动力。
40.本实施例中,一个工业打印机的模组内具有六个喷墨头001,同时具有三条墨水循环支路,并在打印模组内形成三条单色总支路。三条单色总支路分别与每个喷墨头001形成小循环,使墨水在喷墨头001中循环流动。容墨腔110和导墨腔120的底部均具有水平面,供液通道201通过水平面与容墨腔110连通,回液通道202通过水平面与导墨腔120相连。回流通道、供液通道201和回液通道202均是pvc软管,回液通道202上设有单向阀,每一条墨水循环支路内的回液通道202上具有独立的单向阀,单向阀仅允许墨水从导墨腔120进入容墨腔110,而阻止容墨腔110中的墨水回流至导墨腔120内。
41.使用时,工业打印机运行过程中,墨水在墨水循环支路中不停流动,流过喷墨头001,喷墨头001通过自身结构喷出流过的墨水进行打印。当打印机进行打印作业时,容墨腔110内的墨水至少覆盖供液通道201一端,导墨腔120内的墨水至少覆盖回液通道202的一端,回流通道位于导墨腔120内的一端位于液面下,导墨腔120内留有一定空气空间,压力控制组件300与空气空间连通;压力控制组件300使导墨腔120中形成负压,墨水经容墨腔110、供液通道201、回流通道、导墨腔120、回液通道202后,再回到容墨腔110内。当用于清洗时,压力控制组件300使导墨腔120中的压力与常压一致,由于缺少负压的抽取力,进入喷墨头001中的墨水经由喷墨头001自然流出,从而实现喷墨头001的快速维护。
42.容墨腔110和/或导墨腔120内设有液位检测器101。液位检测器101用于自动控制容墨腔110和导墨腔120内墨水的液面高度;本实施例中,容墨腔110和导墨腔120内均设有液位检测器101。使用时,设置好液位检测器101的位置,使其位于第一容墨区间111和第一调压区间122之间,当墨水液面下降到一定位置时,液位检测器101触发控制阀连通,使墨盒130中的墨水通过补液通道203进入导墨腔120,同时,导墨腔120内的负压适当调节,使其调整墨水补充后造成的压力变化。
43.供液通道201和/或回液通道202上设有温度控制装置102。温度控制装置102用于调节墨水的温度本实施例中,供液通道201上设有恒温加热装置;回液通道202上设有加热器,加热器配套有冷却风机。使用过程中,加热器通过设置在多个位置的温度检测点的反馈对墨水进行加热,加热后的墨水进入容墨腔110内后,会被容墨腔110内原有的墨水降低温度,所以在供液通道201上需要再次通过恒温加热装置进行进一步的温度调节,确保进入喷墨头001中的墨水到达指定温度。
44.容墨腔110内还设有过滤装置103,回液通道202通过过滤装置103与容墨腔110内部连通。过滤装置103用于过滤墨水中的沉淀物和杂质;本实施例中,过滤装置103是一单向导通材料,其下开口与容墨腔110的底面连通,回液通道202通过过滤装置103单向连通容墨腔110。使用时,墨水经加热后,部分因低温造成的沉淀物溶解,经过滤装置103进入容墨腔110的内部,从而消除了温度造成的影响,实现真正沉淀物和无用杂质的过滤和分离。
45.墨水循环系统,还包括墨盒130,墨盒130通过补墨通道与导墨腔120连通。墨盒130
用于补充墨水循环支路的流动的总墨量;本实施例中,补墨通道为pvc管,进入导墨腔120后向导墨腔120内的底部延伸,其开口位于墨水的液面下方。使用过程中,当液位检测器101下降到设定点,补墨通道连通墨盒130和导墨腔120,在负压的作用下,墨盒130中的墨水快速进入导墨腔120,直至液位检测器101上升到指定点,然后补墨通道关闭,补墨完成。
46.补墨通道与墨盒130的连接处设有连接器131,连接器131包括连接驱动装置和接触检测装置,连接器131与液位检测器101相连。连接器131用于控制墨盒130与补墨通道的通断,连接驱动装置用于驱动补墨通道与墨盒130相连且控制补墨通道与导墨腔120之间的连通和关闭,接触检测装置用于检测墨盒130与补墨通道之间的位置;本实施例中,墨盒130横向与连接器131进行插装。使用时,将墨盒130安装在预设的位置,待需要补墨时,电机驱动补墨通道与墨盒130连接,当检测装置检测与触点相连后,墨盒130与补墨通道完全连接,补墨通道开启。
47.墨盒130位于容墨腔110的上方,导墨腔120位于容墨腔110的下方。墨盒130的位置限定使得墨水能利用重力的作用提升补墨的速度。本实施例中,墨盒130、容墨腔110和导墨腔120从上往下竖直排列,六条墨水循环支路横向整齐排列,背面设有用于温度控制装置102散热的散热器。
48.容墨腔110设有第一容墨区间111和位于第一容墨区间111上方的留空区间112供液通道201和回液通道202与第一容墨区间111连通。第一容墨区间111用于存放墨水,留空区间112为空气区;本实施例中,回液通道202、供液通道201与容墨腔110的连通口位于容墨腔110的底部。
49.导墨腔120设有第二容墨区间121和位于第二容墨区间121上方的调压区间122;压力控制组件300与调压区间122连通;回液通道202与第二容墨区间121连通。第二容墨区间121用于存放墨水,调压区间122为空气区用于调节导墨腔120内的压力,压力控制组件300通过控制空气区内气体形成不同的压力,从而调节墨水循环支路的流速;本实施例中,回流通道和补液通道203通过管道的形式,从导墨腔120的上部进入,延伸至容墨腔110内且保持在液面下,开口朝下;而回流通道与导墨腔120的连通口位于导墨腔120的底部;压力控制组件300与导墨腔120的连通开口位于导墨腔120上部。
50.压力控制组件300包括常压通道301和负压通道302,常压通道301与容墨腔110相连,负压通道302与导墨腔120相连。常压通道301用于对容墨腔110内施加气体,使容墨腔110内处于常压状态,负压通道302用于抽取导墨腔120内的气体,使导墨腔120内呈负压状态;本实施例中,喷墨头001排墨清洁时,通过对容墨腔110接入常压通道301,容墨腔110中的负压消除,循环经过喷墨头001的墨水失去动力,在重力作用下沿喷墨头001流出,当常压通道301重新封闭,导墨腔120再次产生负压作用,墨水继续循环。
51.显然,本实用新型的上述实施例仅仅是为清楚地说明本实用新型技术方案所作的举例,而并非是对本实用新型的具体实施方式的限定。凡在本实用新型权利要求书的精神和原则之内所作的任何修改、等同替换和改进等,均应包含在本实用新型权利要求的保护范围之内。