專利名稱：一種噴墨打印機(jī)噴頭負(fù)壓系統(tǒng)及其負(fù)壓控制方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種噴墨打印機(jī)噴頭負(fù)壓系統(tǒng)及其負(fù)壓控制方法。
背景技術(shù)：
現(xiàn)有噴墨打印機(jī)上均設(shè)有向噴頭連續(xù)供墨的副墨盒，副墨盒的安裝高度通常高于 噴頭，受重力影響，墨水可自然地從副墨盒流入噴頭。但是，為實(shí)現(xiàn)更快的打印速度，現(xiàn)有噴 頭研發(fā)和制造技術(shù)水平不斷改進(jìn)，針對工業(yè)化噴墨打印用途的噴頭的點(diǎn)火頻率越來越快， 為了保證在高打印速度下的優(yōu)秀的打印質(zhì)量，要求打印機(jī)根據(jù)打印需要持續(xù)、穩(wěn)定、快速、 適量地向噴頭供墨。如果負(fù)壓太低，墨水在重力的作用下連續(xù)往下流，供墨過量致使噴頭出 現(xiàn)滴墨現(xiàn)象；如果負(fù)壓太高，噴頭內(nèi)墨水回流，副墨盒中的墨水不能及時(shí)、適量地流向噴頭， 導(dǎo)致噴頭無墨可噴，出現(xiàn)斷墨，影響打印質(zhì)量。 現(xiàn)有噴墨打印機(jī)的負(fù)壓系統(tǒng)對負(fù)壓控制不精確，容易出現(xiàn)負(fù)壓高、低調(diào)節(jié)不準(zhǔn)引 起上述的問題。

發(fā)明內(nèi)容
針對現(xiàn)有技術(shù)存在的問題，本發(fā)明的目的之一在于提供一種方便、小巧，同時(shí)又能 夠連續(xù)、穩(wěn)定、及時(shí)、適量地給噴頭供墨，且負(fù)壓值大小能精確可調(diào)的噴墨打印機(jī)噴頭負(fù)壓 系統(tǒng)。 本發(fā)明的另一目的在于提供一種噴墨打印機(jī)噴頭負(fù)壓系統(tǒng)的負(fù)壓控制方法。 為實(shí)現(xiàn)上述目的，本發(fā)明噴墨打印機(jī)負(fù)壓系統(tǒng)，包括負(fù)壓腔、真空泵、副墨盒、控制
系統(tǒng)，所述負(fù)壓腔分別通過第一閥門、第二閥門和第三閥門與真空泵、空氣源和副墨盒對應(yīng)
相連，第一閥門進(jìn)口和第二閥門出口連接到負(fù)壓腔，負(fù)壓腔通過第三閥門接入副墨盒，負(fù)壓
腔上還連接有一用于監(jiān)測負(fù)壓腔中的負(fù)壓值并向控制系統(tǒng)發(fā)出信號(hào)的負(fù)壓傳感器；控制系
統(tǒng)根據(jù)負(fù)壓傳感器反饋的信號(hào)控制第一閥門、第二閥門、第三閥門打開或閉合，控制對負(fù)壓
腔內(nèi)抽真空或向負(fù)壓腔內(nèi)輸入空氣，調(diào)整負(fù)壓腔內(nèi)負(fù)壓大小。 進(jìn)一步，所述負(fù)壓系統(tǒng)連接有一壓墨系統(tǒng)，包括壓力泵和第四閥門，壓力泵通過第 四閥門與副墨盒連接的第三閥門相連，通過控制所述第四閥門和第三閥門的打開或閉合， 實(shí)現(xiàn)負(fù)壓系統(tǒng)和壓墨系統(tǒng)的切換。 進(jìn)一步，所述負(fù)壓腔還連接有一負(fù)壓表，用于顯示負(fù)壓腔內(nèi)實(shí)際負(fù)壓值。 進(jìn)一步，所述第二閥門和空氣源之間還連接有一限流閥，以避免第二閥門打開時(shí)，
負(fù)壓腔直接與空氣源接通，引起負(fù)壓腔內(nèi)負(fù)壓急劇下降。 進(jìn)一步，所述第四閥門和壓力泵之間還連接有一限流閥，用來調(diào)節(jié)疏通噴頭的壓 力，以避免第四閥門接通壓墨系統(tǒng)時(shí)，第三閥門打開后，噴頭通過副墨盒直接與壓力泵接 通，導(dǎo)致壓墨時(shí)壓力過大，損傷噴頭。 進(jìn)一步，所述第一閥門、第二閥門、第三閥門和第四閥門為二位三通電磁閥，所述 第一閥門的一個(gè)進(jìn)口連接所述負(fù)壓腔的進(jìn)口，另一個(gè)進(jìn)口連接空氣源，所述第一閥門的出
3口連接所述真空泵的進(jìn)口，所述第二閥門的一個(gè)進(jìn)口連接所述負(fù)壓腔的進(jìn)口，另一個(gè)進(jìn)口
連接所述空氣源，所述第二閥門的出口與大氣連接，所述第三閥門的一個(gè)進(jìn)口連接所述負(fù)
壓腔的出口 ，另一個(gè)進(jìn)口與所述第四閥門的一個(gè)出口相連，所述第三閥門的出口與所述副
墨盒相連，所述第四閥門的進(jìn)口與所述壓力泵相連，另一個(gè)出口與大氣相連。 進(jìn)一步，所述副墨盒的個(gè)數(shù)可以根據(jù)實(shí)際需要確定，每一副墨盒對應(yīng)連接有所述
第三閥門，并聯(lián)后與所述負(fù)壓腔的出口串連，所述副墨盒上設(shè)置有一個(gè)二級(jí)液位傳感器，通
過二級(jí)液位傳感器控制和保持副墨盒中墨水的液位。 本發(fā)明設(shè)計(jì)的噴墨打印機(jī)負(fù)壓系統(tǒng)的負(fù)壓控制方法，具體為負(fù)壓系統(tǒng)的工作負(fù) 壓由控制系統(tǒng)根據(jù)負(fù)壓傳感器反饋的負(fù)壓值，通過控制閥門的開啟或閉合及真空泵的通電 或斷電，精確控制負(fù)壓系統(tǒng)的負(fù)壓。 進(jìn)一步，所述控制系統(tǒng)檢測到負(fù)壓腔內(nèi)負(fù)壓值高于設(shè)定值時(shí)，打開第二閥門，關(guān)閉 第一閥門，使真空泵停止工作，負(fù)壓腔中進(jìn)入空氣以降低負(fù)壓腔內(nèi)負(fù)壓值；當(dāng)所述控制系統(tǒng) 檢測到負(fù)壓腔內(nèi)負(fù)壓值低于設(shè)定值時(shí)，關(guān)閉第二閥門，打開第一閥門，啟動(dòng)真空泵工作，抽 走部分空氣以增加負(fù)壓腔內(nèi)負(fù)壓值，從而實(shí)現(xiàn)負(fù)壓系統(tǒng)的負(fù)壓穩(wěn)定。 進(jìn)一步，在需實(shí)現(xiàn)對噴頭壓墨時(shí)，所述控制系統(tǒng)控制第三閥門切換至壓墨系統(tǒng)，控 制第四閥門切換連接至壓力泵管路，啟動(dòng)壓力泵工作。 進(jìn)一步，上述方法還包括在壓墨完成后，所述控制系統(tǒng)先停止壓力泵，同時(shí)，控制 第四閥門切換至空氣源放氣。 進(jìn)一步，上述方法還包括在放氣完畢后，所述控制系統(tǒng)控制第四閥門切換連接至 壓力泵管路，第三閥門切換至負(fù)壓腔管路。 本發(fā)明的噴墨打印機(jī)負(fù)壓系統(tǒng)結(jié)構(gòu)簡單，安裝使用方便，負(fù)壓穩(wěn)定可調(diào)，通過軟件 控制系統(tǒng)對閥門和真空泵進(jìn)行控制，可以精確地調(diào)節(jié)負(fù)壓系統(tǒng)的負(fù)壓值，其精確度可控制 在±0. 05Kpa內(nèi)，保證其負(fù)壓處于安全的工作范圍內(nèi)，防止負(fù)壓系統(tǒng)負(fù)壓過大，導(dǎo)致的副墨 盒溢墨、元器件損壞，從而提高噴墨打印機(jī)的工作穩(wěn)定性。本發(fā)明還包含噴頭壓墨系統(tǒng)的壓 墨管路，可實(shí)現(xiàn)壓墨管路與負(fù)壓管路之間的切換，當(dāng)副墨盒與負(fù)壓管路接通時(shí)，該負(fù)壓使噴 頭正常噴墨，實(shí)現(xiàn)對噴頭連續(xù)、穩(wěn)定、快速、適量的供墨；當(dāng)副墨盒與壓墨管路接通時(shí)，該正 壓用于疏通噴墨打印機(jī)噴頭，同時(shí)，通過正壓放氣，防止被疏通噴頭內(nèi)的大氣轉(zhuǎn)移到其他噴 頭，避免其他噴頭向下滴墨。


附圖1為實(shí)施例1中噴墨打印機(jī)一個(gè)副墨盒的負(fù)壓系統(tǒng)示意圖；
附圖2為實(shí)施例2中噴墨打印機(jī)六個(gè)副墨盒的負(fù)壓系統(tǒng)示意圖；
附圖3為本發(fā)明噴墨打印機(jī)負(fù)壓系統(tǒng)軟件系統(tǒng)控制流程圖。
具體實(shí)施方式


實(shí)施例一 本實(shí)施例為噴墨打印機(jī)中設(shè)有一個(gè)副墨盒的負(fù)壓系統(tǒng)，如圖1所示，該負(fù)壓系統(tǒng) 包括負(fù)壓管路、壓墨管路和副墨盒8，負(fù)壓管路主要由二位三通閥31，32、負(fù)壓腔3、限流閥 4、真空泵2、負(fù)壓表6和負(fù)壓傳感器7組成；壓墨管路主要由二位三通閥33、限流閥5和壓
4力泵1組成。 所述副墨盒8通過二位三通閥34與負(fù)壓腔3連接，其連接方式是該二位三通閥34的一個(gè)進(jìn)口連接所述負(fù)壓腔3，另一個(gè)進(jìn)口連接壓墨管路，二位三通閥34的出口連接所述副墨盒8。負(fù)壓腔3通過二位三通閥31與真空泵2連接，其連接方式是該二位三通閥31的進(jìn)口連接所述負(fù)壓腔2，另一個(gè)進(jìn)口接通空氣源，二位三通閥31的出口連接所述真空泵2的進(jìn)口，真空泵2的出口與空氣源接通。負(fù)壓腔3通過二位三通閥32與空氣源接通，其連接方式是該二位三通閥32的進(jìn)口連接所述空氣源，二位三通閥32的一個(gè)出口連接所述負(fù)壓腔3，另一個(gè)進(jìn)口接空氣源。所述二位三通閥32與空氣源之間還連接有一個(gè)限流閥4，限流閥4起緩沖作用，以避免二位三通閥32打開時(shí)，負(fù)壓腔3直接與空氣源接通，引起負(fù)壓腔3內(nèi)負(fù)壓急劇下降。所述壓墨管路的連接方式是二位三通閥33的進(jìn)口與所述壓力泵1的出口連接，二位三通閥33 —個(gè)出口接空氣源，另一個(gè)出口連接二位三通閥34的一個(gè)進(jìn)口 ；所述壓力泵1的進(jìn)口接空氣源。所述壓力泵1的出口與二位三通閥33之間還連接有一個(gè)限流閥5，用來調(diào)節(jié)疏通噴頭的壓力，以避免二位三通閥34接通壓墨系統(tǒng)時(shí)，二位三通閥33打開后，噴頭通過副墨盒8直接與壓力泵1接通，導(dǎo)致壓墨時(shí)壓力過大，損傷噴頭。負(fù)壓管路上還連接有一個(gè)負(fù)壓傳感器7和一個(gè)負(fù)壓表6，負(fù)壓表6起顯示負(fù)壓腔中負(fù)壓值的作用，負(fù)壓傳感器7用于檢測負(fù)壓系統(tǒng)的負(fù)壓值。 本發(fā)明的負(fù)壓系統(tǒng)的控制流程圖如圖3所示，噴墨打印機(jī)打印過程中出現(xiàn)噴頭噴孔堵塞時(shí)，通過控制系統(tǒng)控制二位三通閥34、33使副墨盒8與壓墨管路接通，壓力泵1工作，向副墨盒8內(nèi)施正壓迫使墨水壓出噴頭噴孔，從而疏通噴頭噴孔。壓墨結(jié)束后，壓力泵1停止工作，二位三通閥33切換至空氣源放氣；放氣結(jié)束后，二位三通閥33切換至壓墨管路，二位三通閥34切換至負(fù)壓管路，從而防止被疏通噴頭內(nèi)的大氣轉(zhuǎn)移到其他噴頭，避免其他噴頭向下滴墨。噴頭疏通后，打印機(jī)繼續(xù)工作，控制系統(tǒng)根據(jù)負(fù)壓傳感器7的反饋值，通過控制二位三通閥31、32和真空泵2的工作狀態(tài)，精確控制負(fù)壓系統(tǒng)的負(fù)壓值，其精確度能達(dá)到±0. 05Kpa ;當(dāng)負(fù)壓傳感器7檢測到負(fù)壓管路中的負(fù)壓值小于預(yù)設(shè)負(fù)壓值時(shí)，真空泵2工作，二位三通閥32關(guān)閉，二位三通閥31打開，真空泵2抽走部分空氣以提高負(fù)壓腔3內(nèi)負(fù)壓；當(dāng)負(fù)壓傳感器檢測到負(fù)壓管路中的負(fù)壓值大于預(yù)設(shè)負(fù)壓值時(shí)，真空泵2停止工作，二位三通閥32打開，二位三通閥31關(guān)閉，通過進(jìn)一部分空氣來降低負(fù)壓腔3中負(fù)壓。從而實(shí)現(xiàn)副墨盒對噴頭連續(xù)、穩(wěn)定、快速、適量的供墨，避免負(fù)壓系統(tǒng)負(fù)壓過大引起墨水倒吸，保證負(fù)壓系統(tǒng)的元器件安全，提高噴墨打印機(jī)負(fù)壓系統(tǒng)的穩(wěn)定。
實(shí)施例二 本發(fā)明的噴墨打印機(jī)負(fù)壓系統(tǒng)中副墨盒的個(gè)數(shù)可以根據(jù)需要設(shè)計(jì)，所有副墨盒并聯(lián)后與所述負(fù)壓管路和壓墨管路串聯(lián)即可實(shí)現(xiàn)上述功能。本實(shí)施例是一種設(shè)有黑、青、品紅、黃、淡青、淡品紅六組副墨盒81、82、83、84、85、86以及一組壓墨管路的噴墨打印機(jī)負(fù)壓系統(tǒng)，其中的負(fù)壓系統(tǒng)及負(fù)壓的控制方法與實(shí)施例1中結(jié)構(gòu)相同，如圖2所示，六組副墨盒81-86并聯(lián)后與負(fù)壓管路和壓墨管路串聯(lián)，通過對二位三通閥811、821、831、841、851、861、33的控制，副墨盒81-86可以在負(fù)壓管路和壓墨管路之間切換。當(dāng)二位三通閥811-861處于關(guān)閉狀態(tài)，二位三通閥33處于打開狀態(tài)時(shí)，副墨盒盒9與壓墨管路接通，噴墨打印機(jī)開始對噴頭進(jìn)行壓墨工作。當(dāng)二位三通閥811-861處于打開狀態(tài)，二位三通閥33處于關(guān)閉狀態(tài)時(shí)，副墨盒81-86與負(fù)壓管路接通，副墨盒81-86開始向噴頭供墨，噴墨打印機(jī)進(jìn)行正常的打印工作。二位三通閥811-861可單獨(dú)控制，操作者只需通過控制與各噴頭連接的二位三通閥及與接通壓墨管路的二位三通閥33的控制，有針對性的對堵塞噴頭進(jìn)行壓墨，疏通堵塞噴頭。 本發(fā)明的噴墨打印機(jī)負(fù)壓系統(tǒng)結(jié)構(gòu)簡單，操作方便，負(fù)壓穩(wěn)定，通過對二位三通閥的控制使壓力通路既可以產(chǎn)生正壓，也可以產(chǎn)生負(fù)壓。當(dāng)噴頭與負(fù)壓管路接通時(shí)，該負(fù)壓使與副墨盒相連的噴頭進(jìn)行正常噴墨，實(shí)現(xiàn)對噴頭供墨點(diǎn)的控制；當(dāng)噴頭與壓墨管路接通時(shí)，該正壓用于將噴墨打印機(jī)噴頭噴嘴內(nèi)的墨水壓出，疏通噴頭。本發(fā)明的負(fù)壓系統(tǒng)通過軟件控制系統(tǒng)對閥門和真空泵的控制能精確控制負(fù)壓系統(tǒng)的負(fù)壓值，保證其負(fù)壓處于安全的工作范圍內(nèi)，實(shí)現(xiàn)副墨盒對噴頭連續(xù)、穩(wěn)定、快速、適量的供墨，防止負(fù)壓系統(tǒng)負(fù)壓過大副墨盒溢墨導(dǎo)致元器件損壞，提高噴墨打印機(jī)的工作穩(wěn)定性。 需要指出的是根據(jù)本發(fā)明的具體實(shí)施方式

所做出的任何變形，均不脫離本發(fā)明的精神以及權(quán)利要求所記載的范圍。
權(quán)利要求
一種噴墨打印機(jī)負(fù)壓系統(tǒng)，包括負(fù)壓腔、真空泵、副墨盒和控制系統(tǒng)，其特征在于，所述負(fù)壓腔分別通過第一閥門、第二閥門和第三閥門與真空泵、空氣源和副墨盒對應(yīng)相連，第一閥門進(jìn)口和第二閥門出口連接到負(fù)壓腔，負(fù)壓腔還通過第三閥門接入副墨盒，負(fù)壓腔上還連接有一用于監(jiān)測負(fù)壓腔中的負(fù)壓值并向控制系統(tǒng)發(fā)出信號(hào)的負(fù)壓傳感器；控制系統(tǒng)根據(jù)負(fù)壓傳感器反饋的信號(hào)控制第一閥門、第二閥門、第三閥門打開或閉合，控制對負(fù)壓腔抽真空或向負(fù)壓腔內(nèi)輸入空氣，以調(diào)整負(fù)壓腔內(nèi)負(fù)壓大小。
2. 如權(quán)利要求1所述的噴墨打印機(jī)負(fù)壓系統(tǒng)，其特征在于，所述負(fù)壓系統(tǒng)連接有一壓 墨系統(tǒng)，包括壓力泵和第四閥門，壓力泵通過第四閥門與副墨盒連接的第三閥門相連，通過 控制所述第四閥門和第三閥門的打開或閉合，實(shí)現(xiàn)負(fù)壓系統(tǒng)和壓墨系統(tǒng)的切換。
3. 如權(quán)利要求1所述的噴墨打印機(jī)負(fù)壓系統(tǒng)，其特征在于，所述負(fù)壓腔還連接有一負(fù) 壓表。
4. 如權(quán)利要求1所述的噴墨打印機(jī)負(fù)壓系統(tǒng)，其特征在于，所述第二閥門和空氣源之 間還連接有一限流閥。
5. 如權(quán)利要求4所述的噴墨打印機(jī)負(fù)壓系統(tǒng)，其特征在于，所述第四閥門和壓力泵之 間還連接有一限流閥。
6. 如權(quán)利要求2所述的噴墨打印機(jī)負(fù)壓系統(tǒng)，其特征在于，所述第一閥門、第二閥門、 第三閥門和第四閥門為二位三通電磁閥，所述第一閥門的一個(gè)進(jìn)口連接所述負(fù)壓腔，另一 個(gè)進(jìn)口連接空氣源，所述第一閥門的出口連接所述真空泵的進(jìn)口，所述第二閥門的一個(gè)進(jìn) 口連接所述負(fù)壓腔，另一個(gè)進(jìn)口連接所述空氣源，所述第二閥門的出口與大氣連接，所述第 三閥門的一個(gè)進(jìn)口連接所述負(fù)壓腔，另一個(gè)進(jìn)口與所述第四閥門的一個(gè)出口相連，所述第 三閥門的出口與所述副墨盒相連，所述第四閥門的一個(gè)進(jìn)口與所述壓力泵的出口相連，另 一出口與大氣相連。
7. 如權(quán)利要求1所述的噴墨打印機(jī)負(fù)壓系統(tǒng)，其特征在于，所述副墨盒的個(gè)數(shù)可以根 據(jù)實(shí)際需要確定，每一副墨盒對應(yīng)連接有所述第三閥門，并聯(lián)后與所述負(fù)壓腔串連。
8. —種采用如權(quán)利要求l-7任一項(xiàng)所述的噴墨打印機(jī)負(fù)壓系統(tǒng)的負(fù)壓控制方法，具體 為負(fù)壓系統(tǒng)的工作負(fù)壓由控制系統(tǒng)根據(jù)負(fù)壓傳感器反饋的負(fù)壓值，通過控制閥門的開啟 或閉合及真空泵的通電或斷電，精確控制負(fù)壓系統(tǒng)的負(fù)壓。
9. 如權(quán)利要求8所述的噴墨打印機(jī)負(fù)壓系統(tǒng)的控制方法，其特征在于，當(dāng)所述控制系 統(tǒng)檢測到負(fù)壓腔內(nèi)負(fù)壓值高于設(shè)定值時(shí)，打開第二閥門，關(guān)閉第一閥門，使真空泵停止工 作，負(fù)壓腔中進(jìn)入空氣以降低負(fù)壓腔內(nèi)負(fù)壓值；當(dāng)所述控制系統(tǒng)檢測到負(fù)壓腔內(nèi)負(fù)壓值低 于設(shè)定值時(shí)，關(guān)閉第二閥門，打開第一閥門，啟動(dòng)真空泵工作，抽走部分空氣以增加負(fù)壓腔 內(nèi)負(fù)壓值，從而實(shí)現(xiàn)負(fù)壓系統(tǒng)的負(fù)壓穩(wěn)定。
10. 如權(quán)利要求8所述的噴墨打印機(jī)負(fù)壓系統(tǒng)的控制方法，其特征在于，在需實(shí)現(xiàn)對噴 頭壓墨時(shí)，所述控制系統(tǒng)控制第三閥門切換至壓墨系統(tǒng)，控制第四閥門切換連接至壓力泵 管路，啟動(dòng)壓力泵工作。
全文摘要
本發(fā)明公開了一種噴墨打印機(jī)噴頭負(fù)壓系統(tǒng)及其負(fù)壓控制方法，所述負(fù)壓系統(tǒng)包括負(fù)壓腔、真空泵、副墨盒和控制系統(tǒng)，負(fù)壓腔通過若干二位三通閥分別與真空泵、空氣源和副墨盒相連，負(fù)壓腔還連接一負(fù)壓傳感器用來檢測負(fù)壓腔中的負(fù)壓，控制系統(tǒng)根據(jù)負(fù)壓傳感器反饋的信號(hào)控制各二位三通閥的打開或閉合及真空泵的通電或斷電，以精確控制負(fù)壓腔內(nèi)負(fù)壓值大小，實(shí)現(xiàn)副墨盒對噴頭連續(xù)、穩(wěn)定、快速、適量的供墨，提高打印機(jī)的工作穩(wěn)定性。負(fù)壓系統(tǒng)還通過二位三通閥串接一壓墨系統(tǒng)，包括壓力泵和限流閥，噴頭堵塞時(shí)，通過控制二位三通閥使噴頭與壓墨系統(tǒng)接通，壓墨疏通噴頭，壓墨完畢后放氣，以避免其他噴頭滴墨，提高打印機(jī)噴繪質(zhì)量。
文檔編號(hào)B41J2/175GK101695883SQ200910235599
公開日2010年4月21日 申請日期2009年9月29日 優(yōu)先權(quán)日2009年9月29日
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