專利名稱：噴墨打印機(jī)的自動供墨方法和裝置的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種打印機(jī)的供墨系統(tǒng)，尤其是噴墨打印機(jī)中的自動供墨的方法和以該方法制造的裝置。
背景技術(shù)：
現(xiàn)有的噴墨打印設(shè)備中，大多是采用自然供墨的方式，該供墨方式是利用了噴頭打印時造成的微壓差來達(dá)到供墨的目的；因墨盒的位置是固定，故墨盒內(nèi)的墨水液位將隨著打印的進(jìn)行而下降、噴頭的負(fù)壓不斷增大，其結(jié)果是影響打印。因此，為了噴頭的正常工作，需要一個適當(dāng)?shù)呢?fù)壓來維持，并且負(fù)壓的穩(wěn)定與否，直接影響噴頭的工作狀態(tài)。除此之外，當(dāng)使用粘度較大的墨水時，管路的管阻會因墨水粘度的增大而加大，這時噴頭打印所造成的微壓差就顯得小，因而也導(dǎo)致供墨不暢，甚至斷墨，其嚴(yán)重影響打印的質(zhì)量，以至無法打印。所以現(xiàn)有的這種供墨方式不僅局限性大，而且還存在著要嚴(yán)格限制墨水粘度、負(fù)壓調(diào)整麻煩等問題。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明是要解決上述現(xiàn)有技術(shù)中存在的問題，提供一種噴墨打印機(jī)的自動供墨方法和裝置，以使它能實(shí)現(xiàn)噴墨打印機(jī)的自動供墨，且能可調(diào)并穩(wěn)定在正常打印所需的負(fù)壓，并且方法簡便、使用可靠。
本發(fā)明噴墨打印機(jī)的自動供墨方法，其特點(diǎn)是它含有以下的步驟a)用液位檢測器件采集墨水的液位狀態(tài)，并轉(zhuǎn)化為液位信息數(shù)據(jù)；b)將墨水的液位信息數(shù)據(jù)讀入內(nèi)存中；c)對液位信息數(shù)據(jù)進(jìn)行判斷，以確定液位狀態(tài)；d)根據(jù)液位狀態(tài)，產(chǎn)生流量泵的控制信息；e)實(shí)時監(jiān)測液位狀態(tài)，并顯示系統(tǒng)工作狀態(tài)。
本發(fā)明噴墨打印機(jī)的自動供墨方法，液位檢測器件對墨水的液位狀態(tài)需進(jìn)行一系列的檢測，當(dāng)檢測值為同一結(jié)果的概率不低于60％時，以該結(jié)果作為液位狀態(tài)。
本發(fā)明噴墨打印機(jī)的自動供墨方法，流量泵的控制信息是使流量泵在受控后以間隙方式工作，且間隙的時間可調(diào)節(jié)。
用本發(fā)明噴墨打印機(jī)的自動供墨方法制造的自動供墨裝置，其特征是它含有a)一組機(jī)外的主供墨瓶、一組與噴頭安裝在同一個安裝架上且數(shù)量相同的副墨水瓶，副墨水瓶在噴頭安裝架上的高度可調(diào)，副墨水瓶中的液面高度位于噴頭打印面以下；以使噴頭打印面與副墨水瓶液面的高度差作為噴頭工作所需之負(fù)壓；
b)用于供應(yīng)墨水的流量泵及其驅(qū)動控制裝置；c)用于檢測墨水液位狀態(tài)的裝置；d)分析液位信息數(shù)據(jù)及產(chǎn)生控制信息的裝置；e)用于監(jiān)測系統(tǒng)及顯示系統(tǒng)狀態(tài)的裝置。
本發(fā)明的有益效果是1)以本發(fā)明方法用于噴墨打印時，自動供墨系統(tǒng)可根據(jù)墨水的種類、粘度自動調(diào)整，且供墨持續(xù)、穩(wěn)定，故使噴墨打印機(jī)的打印質(zhì)量大大提高；2)它能顯示正常工作或?qū)收霞磿r報警，故工作可靠、使用安全；3)該方法簡單合理、操作方便，并有效地解決了現(xiàn)有同類打印機(jī)的負(fù)壓調(diào)整煩瑣的問題。總之，本發(fā)明方法和裝置不僅可以自動供墨，也可以進(jìn)行手動供墨，當(dāng)自動供墨回路出現(xiàn)故障時，就可以進(jìn)入手動供墨流程，二者不沖突；并且還具有完備的指示燈，可以實(shí)時地顯示各個供墨回路的工作狀況，使操作更加簡單方便。因此不僅操作簡單，負(fù)壓調(diào)整方便，而且精確度更高，使打印效果更加理想。
故有利于推廣應(yīng)用。
下面將通過實(shí)施例并對照附圖對本發(fā)明作進(jìn)一步的敘述。


圖1是以一個單路供墨為例且用本發(fā)明方法制造的自動供墨裝置的結(jié)構(gòu)簡圖；圖2是圖1中的自動供墨裝置的電器原理圖；圖3和圖4分別是圖1所示的自動供墨裝置的控制程序流程圖和手動供墨的流程圖。
附圖中的標(biāo)號說明如下1-主供墨瓶；2空氣過濾器；3-流量泵；4-墨水過濾器；5-副墨水瓶；6-浮子開關(guān)；7-供墨管；8-噴頭；9-噴頭的安裝架；10-吸墨管；11-DIP開關(guān)；12-手動按鍵；13-報警揚(yáng)聲器；14-流量泵工作指示燈；15-故障指示燈；16-電源；17-CPU；H-噴頭打印面與副墨水瓶液面的高度差。
具體實(shí)施例方式
實(shí)施例1.本實(shí)施例的噴墨打印機(jī)的自動供墨方法含有以下的步驟(a)用液位檢測器件采集墨水的液位狀態(tài)，并轉(zhuǎn)化為液位信息數(shù)據(jù)；(b)將墨水的液位信息數(shù)據(jù)讀入內(nèi)存中；(c)對液位信息數(shù)據(jù)進(jìn)行判斷，以確定液位狀態(tài)；(d)根據(jù)液位狀態(tài)，產(chǎn)生流量泵的控制信息；(e)實(shí)時監(jiān)測液位狀態(tài)，并顯示系統(tǒng)工作狀態(tài)。
為了方便起見，本例結(jié)合了以本發(fā)明方法制造的自動供墨裝置并以一個單路供墨為例子進(jìn)行敘述(如需提供幾種顏色的墨水，則可同時配置同數(shù)量的裝置即可)。從圖1中可看到，該裝置的組件有主供墨瓶1、空氣過濾器2、流量泵3、墨水過濾器4、副墨水瓶5、浮子開關(guān)6；供墨管7；噴頭8、噴頭的安裝架9、吸墨管10、DIP開關(guān)11、手動按鍵12、報警揚(yáng)聲器13、流量泵工作指示燈14；故障指示燈15；電源16；17-CPU；18-控制板。它們形成以下的部件a)一組機(jī)外的主供墨瓶1、一組與噴頭8安裝在同一個安裝架9上且數(shù)量相同的副墨水瓶，副墨水瓶在噴頭安裝架上的高度可調(diào)，并且副墨水瓶中的液面高度位于噴頭打印面以下；以使噴頭打印面與副墨水瓶內(nèi)的液面高度之差H作為噴頭工作所需的負(fù)壓；b)用于供應(yīng)墨水的流量泵3作為驅(qū)動控制裝置；c)用于檢測墨水液位狀態(tài)的裝置；d)分析液位信息數(shù)據(jù)及產(chǎn)生控制信息的裝置；e)用于監(jiān)測系統(tǒng)及顯示系統(tǒng)狀態(tài)的裝置。
主供墨瓶1位于打印機(jī)外，其上帶有空氣過濾器2并插有吸墨管10；副水墨瓶5與噴頭8同安裝在安裝架9上，且副墨水瓶在安裝架9上的位置高度可調(diào)，通過調(diào)整副墨水瓶的高度，就可以達(dá)到調(diào)節(jié)負(fù)壓的目的，以使副墨水瓶5中的液面高度位于噴頭打印面以下，并且噴頭打印面與副墨水瓶液面的高度差H可根據(jù)實(shí)際需要在10～40mm的范圍內(nèi)選擇并調(diào)節(jié)，該高度差是噴頭工作所必需的；流量泵3的吸入口與吸墨管10連接、另端通過供墨管7與副墨水瓶5連接，供墨管上裝有墨水過濾器4。作為提供墨水動力的流量泵3是采用可調(diào)式的間歇供墨，該間歇式供墨是指流量泵工作一段時間、停頓一段時間，且工作和停止的時間都是可調(diào)，之所以采用這種供墨方式，是因?yàn)榱髁勘脧墓ぷ鳡顟B(tài)到停止?fàn)顟B(tài)時，管路中的墨水會形成一個過沖，亦即墨水不會馬上停止，這時如流量泵不間歇地工作，則當(dāng)墨水到達(dá)要求的液位時，即使流量泵停止了工作，過沖仍會使墨水繼續(xù)涌入副墨水瓶5、使墨水加過量，而間歇式的供墨能夠很好地緩和過沖，使墨水不致過量，而且通過調(diào)節(jié)流量泵的工作和停止時間，可以比較精確地控制墨水的液位。與此同時，整個裝置通過控制板18實(shí)現(xiàn)自動檢測和自動供墨，所以該液位也能夠很好地維持穩(wěn)定。自動供墨系統(tǒng)有完善的接口，液位檢測信息可以通過串口或并口來傳輸，通過DIP開關(guān)的選擇就能達(dá)到串、并口轉(zhuǎn)換的目的，且操作簡單。
自動供墨裝置的電器原理圖可從圖2中看到，它也以單路供墨為例，其工作流程是控制板18接收來自浮子開關(guān)6的液位檢測信號，該信號可以是并行輸入，也可以串行輸入，通過DIP開關(guān)11的選擇，系統(tǒng)會自動進(jìn)行轉(zhuǎn)換，當(dāng)供墨系統(tǒng)為多路時，用串口傳輸液位的檢測信號可以使傳輸線大幅減少；當(dāng)系統(tǒng)的檢測路數(shù)比較少時，串、并口的選擇只是在傳輸速度上有區(qū)別。通過微處理器即CPU 17對檢測信號的分析判斷，再去控制流量泵3的工作，這時流量泵指示燈14同時指示出流量泵當(dāng)前的工作狀態(tài)、起到實(shí)時監(jiān)測的作用。當(dāng)副墨水瓶5中的液位低于指定高度時，CPU 17控制流量泵3開始間歇式的工作，間歇式的工作可以大幅度緩和管路內(nèi)的墨水壓力、防止墨水過沖，以穩(wěn)定液位。流量泵3的工作和停止的時間也可以通過DIP開關(guān)11進(jìn)行調(diào)節(jié)，以適應(yīng)不同的工作環(huán)境。在流量泵3工作了一段時間后，如副墨水瓶5中的液位已經(jīng)到達(dá)指定的高度，則流量泵3停止工作，系統(tǒng)進(jìn)入監(jiān)測狀態(tài)，使液位始終維持在一個固定的高度；如果流量泵3工作了設(shè)定的最長時間(如按需設(shè)定10～120秒)，副墨水瓶5中還未到達(dá)指定的液位高度，則故障指示燈15顯示出哪一路出現(xiàn)故障，并且報警揚(yáng)聲器13報警。排除故障后，按下手動按鍵12，系統(tǒng)再次回到正常工作狀態(tài)。如此始終保持液位的相對穩(wěn)定。并且系統(tǒng)有手動和自動兩種供墨方式，在任何時候都可以進(jìn)入手動供墨流程。手動供墨流程可從圖4中看到，長按手動按鍵若干秒，故障燈閃爍，表示進(jìn)入手動供墨，此時每次點(diǎn)按手動按鍵12，系統(tǒng)都會供墨若干秒，并同時檢測液位狀態(tài)；當(dāng)液位到達(dá)指定高度時，流量泵3停止工作，即使再次按下手動按鍵12，流量泵3仍然不會工作，直到長按手動按鍵12若干秒、退出手動供墨流程。
本發(fā)明裝置中的手動供墨是為了在回路出現(xiàn)故障時可以進(jìn)行手動控制，以維持整機(jī)系統(tǒng)的正常工作；同時手動供墨也可以用于整機(jī)系統(tǒng)的第一次充墨過程，以避免多次報警。
圖2中的CPU 17是控制系統(tǒng)的中心處理單元，它負(fù)責(zé)接收外部控制信號，如DIP開關(guān)11的狀態(tài)信號、浮子開關(guān)6收集到的液位狀態(tài)信號，從而控制流量泵3的工作，并通過流量泵工作指示燈14和故障指示燈15對系統(tǒng)的工作情況做出指示；浮子開關(guān)6收集到的液位狀態(tài)信號可以是并行傳輸，也可以是串行傳輸，硬件上設(shè)有串口和并口；系統(tǒng)為單電源工作系統(tǒng)，并從電源輸入端口16輸入，電壓為24V；流量泵的工作指示燈14在流量泵工作時發(fā)亮、不工作時滅；故障指示燈15在某一供墨回路出現(xiàn)故障、在設(shè)定時間內(nèi)墨水液位沒有達(dá)到指定高度，則相對應(yīng)于該回路的故障指示燈15亮；外置的控制信號輸入端口16，在此輸入的信號可以控制系統(tǒng)的工作狀態(tài)，DIP0～DIP2是用來調(diào)整供墨泵間歇工作的時間，DIP3是串并口傳輸?shù)倪x擇開關(guān)；報警揚(yáng)聲器13在系統(tǒng)出現(xiàn)故障時發(fā)聲報警。手動開關(guān)12是人機(jī)界面的唯一可操作部件，通過它可以進(jìn)入手動供墨流程，同時它也是排除故障后可使系統(tǒng)恢復(fù)正常工作的手動開關(guān)。
圖3和圖4分別是控制程序的流程圖和手動供墨的流程圖。
在供墨的流程中重要的環(huán)節(jié)是1)在對每一路液位的檢測中應(yīng)用了概率的原理，即對同一回路進(jìn)行多次檢測，得到同一結(jié)果的概率不低于60％才認(rèn)為該檢測結(jié)果正確，因?yàn)闄C(jī)器工作時，副墨水瓶5處于運(yùn)動狀態(tài)，所以瓶中的墨水并不是時刻都能保持水平的液位，尤其是在加速和減速的時候，液位偏差非常大，而系統(tǒng)可能在任何時刻檢測液位，勢必造成檢測結(jié)果不準(zhǔn)確，如果只采用單次檢測，檢測結(jié)果直接影響供墨泵的工作，容易引起系統(tǒng)的錯誤動作，多次檢測可以在一定程度上將不準(zhǔn)確的檢測結(jié)果排除，從而提高系統(tǒng)的可靠性，避免因信號檢測不準(zhǔn)引起系統(tǒng)誤動作。
2)供墨過程采用了可調(diào)間歇式供墨，所謂可調(diào)是指流量泵3的工作和停止時間可調(diào)，間歇是指泵在供墨時，停一段時間，再供一段時間。因?yàn)殚L時間的供墨，管路中的墨水會有一個過沖，當(dāng)墨水到達(dá)指定的液位時，雖然流量泵3已經(jīng)停止工作，但墨水的過沖會使副墨水瓶5中的墨水加過量，間歇式供墨中，將墨水的過沖分散在泵3的每一段停止過程中，使過沖得到大幅緩和，而泵3短時間工作造成的過沖會使液位稍高于指定高度，這也是有利于系統(tǒng)的穩(wěn)定性，避免因液位處于浮子開關(guān)6的臨界狀態(tài)而導(dǎo)致流量泵3頻繁工作。流泵間歇工作的時間可調(diào)，是為了適應(yīng)不同的工作環(huán)境，當(dāng)供墨系統(tǒng)用于較小的機(jī)器中時，由于小的機(jī)器其供墨管路比較短，泵的工作時間和停止時間都應(yīng)當(dāng)適當(dāng)減短，而當(dāng)用于大機(jī)器中時，由于供墨管路增長，泵的工作及停止時間應(yīng)適當(dāng)加長。
3)系統(tǒng)的工作流程有兩種自動供墨和手動供墨。自動供墨是正常的工作流程，不需要人為的操作，系統(tǒng)會自動的維持副墨水瓶5中的液位；當(dāng)系統(tǒng)回路出現(xiàn)故障時，為了確保整機(jī)的正常工作，長按手動按鍵12約5秒鐘，直到液位到達(dá)指定的高度，再次長按手動鍵17約3秒鐘，則可退出手動供墨。手動供墨也可用于整機(jī)第一次充墨，以避免供墨系統(tǒng)多次報警。
4)程序可以識別串口和并口信息，使信號采集更靈活，更加便于系統(tǒng)的擴(kuò)展，使之適用于一路到多路的供墨，而且具有完備的指示燈功能，以指示每一路流量泵的工作狀態(tài)和各個供墨回路的故障情況，即對系統(tǒng)的工作狀態(tài)得到實(shí)時監(jiān)測，使操作更加方便和簡潔。
實(shí)施例2.與實(shí)施例1所不同的是液位檢測器件對墨水的液位狀態(tài)需進(jìn)行一系列的檢測，當(dāng)檢測值為同一結(jié)果的概率不低于60％時，以該結(jié)果作為液位狀態(tài)。
實(shí)施例3.與實(shí)施例1或2所不同的是流量泵的控制信息是使流量泵在受控后以間隙方式工作，且間隙的時間可調(diào)節(jié)。
權(quán)利要求
1.一種噴墨打印機(jī)的自動供墨方法，其特征是它含有以下的步驟(a)用液位檢測器件采集墨水的液位狀態(tài)，并轉(zhuǎn)化為液位信息數(shù)據(jù)；(b)將墨水的液位信息數(shù)據(jù)讀入內(nèi)存中；(c)對液位信息數(shù)據(jù)進(jìn)行判斷，以確定液位狀態(tài)；(d)根據(jù)液位狀態(tài)，產(chǎn)生流量泵的控制信息；(e)實(shí)時監(jiān)測液位狀態(tài)，并顯示系統(tǒng)工作狀態(tài)。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的自動供墨方法，其特征是液位檢測器件對墨水的液位狀態(tài)需進(jìn)行一系列的檢測，當(dāng)檢測值為同一結(jié)果的概率不低于60％時，以該結(jié)果作為液位狀態(tài)。
3.根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的自動供墨方法，其特征是所說的流量泵的控制信息是使流量泵在受控后以間隙方式工作，且間隙的時間可調(diào)節(jié)。
4.一種用本發(fā)明方法制造的自動供墨裝置，其特征是它含有(a)一組機(jī)外的主供墨瓶(1)、一組與噴頭(8)安裝在同一個安裝架(9)上且數(shù)量相同的副墨水瓶，副墨水瓶在噴頭安裝架上的高度可調(diào)，副墨水瓶中的液面高度位于噴頭打印面以下；(b)用于供應(yīng)墨水的流量泵(3)及其驅(qū)動控制裝置；(c)用于檢測墨水液位狀態(tài)的裝置；(d)分析液位信息數(shù)據(jù)及產(chǎn)生控制信息的裝置；(e)用于監(jiān)測系統(tǒng)及顯示系統(tǒng)狀態(tài)的裝置。
全文摘要
噴墨打印機(jī)的自動供墨方法和裝置。尤其是噴墨打印機(jī)的自動供墨方法和裝置。其方法是用液位檢測器件采集墨水的液位狀態(tài)，并轉(zhuǎn)化為液位信息數(shù)據(jù)；將墨水的液位信息數(shù)據(jù)讀入內(nèi)存中；對液位信息數(shù)據(jù)進(jìn)行判斷，以確定液位狀態(tài)；根據(jù)液位狀態(tài)，產(chǎn)生流量泵的控制信息；實(shí)時監(jiān)測液位狀態(tài)，并顯示系統(tǒng)工作狀態(tài)。用本發(fā)明方法的自動供墨裝置含有主供墨瓶、其高度可調(diào)且副墨水瓶內(nèi)的液面位于噴頭打印面以下的副墨水瓶；供墨的流量泵及其驅(qū)動控制裝置；用于檢測墨水液位狀態(tài)的裝置；分析液位信息數(shù)據(jù)及產(chǎn)生控制信息的裝置；用于監(jiān)測系統(tǒng)及顯示狀態(tài)的裝置。本發(fā)明解決現(xiàn)有打印機(jī)因墨水粘度大或負(fù)壓小而使供墨不暢，甚至無法打印等問題。
文檔編號B41J2/175GK1428248SQ01131900
公開日2003年7月9日 申請日期2001年12月26日 優(yōu)先權(quán)日2001年12月26日
發(fā)明者羅彥, 徐全偉 申請人:杭州宏華電腦技術(shù)有限公司