供墨壓力自動(dòng)平衡調(diào)節(jié)裝置制造方法
【專(zhuān)利摘要】本實(shí)用新型公開(kāi)了一種供墨壓力自動(dòng)平衡調(diào)節(jié)裝置，用于工業(yè)噴墨打印，包括一個(gè)泵和一個(gè)負(fù)反饋電路控制器，泵的一個(gè)接口通向大氣，另一個(gè)接口通過(guò)管路通向一個(gè)容積較大的緩沖罐，緩沖罐再通過(guò)管路與噴頭的負(fù)壓墨瓶相連通，在緩沖罐與噴頭負(fù)壓墨瓶相連通的管路上設(shè)置有精密壓力傳感器，電路控制器分別與精密壓力傳感器和泵電連接。本實(shí)用新型采用負(fù)反饋控制的方式，可以將管路壓力精確控制在需要的壓力值，其精度只取決于傳感器檢測(cè)精度，而且不會(huì)發(fā)生較大的來(lái)回變化，這樣在負(fù)壓模式下可以設(shè)定并達(dá)到噴頭工作的最佳壓力，在正壓清洗模式下也可以精確控制清洗壓力。
【專(zhuān)利說(shuō)明】供墨壓力自動(dòng)平衡調(diào)節(jié)裝置

【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本實(shí)用新型屬于工業(yè)噴墨打印設(shè)備(如廣告噴繪機(jī)、數(shù)碼印花機(jī)等)【技術(shù)領(lǐng)域】，尤其涉及供墨壓力裝置。

【背景技術(shù)】
[0002]噴墨打印設(shè)備所用的噴頭是核心裝置，噴頭的作用就是將墨滴正確地噴射到打印介質(zhì)上，因此設(shè)備的打印質(zhì)量就與噴頭噴射墨滴的狀態(tài)息息相關(guān)。
[0003]現(xiàn)代工業(yè)噴頭均采用“按需噴射”的工作方式。當(dāng)平時(shí)沒(méi)有接收到噴射指令時(shí)，噴頭不噴射墨滴，而是依靠自身內(nèi)部與外部大氣之間的壓力差，將墨水保持在噴頭噴孔內(nèi)部；當(dāng)噴頭接收到需要噴射墨滴的指令時(shí)，即在內(nèi)部產(chǎn)生一個(gè)壓力波將噴孔內(nèi)的一些墨水噴射出去；當(dāng)壓力波消失，同樣由于內(nèi)外壓力差的作用，剩余墨水仍保留在噴頭內(nèi)，直到接收到下次噴射噴射指令。由此可見(jiàn)必須保證噴頭內(nèi)部墨水與外部大氣之間有一個(gè)相對(duì)恒定的壓力差，這個(gè)壓力差是由噴頭的供墨系統(tǒng)產(chǎn)生的。如果供墨系統(tǒng)的壓力太高，則在噴頭內(nèi)部壓力波消失后，墨水不能保持在噴頭內(nèi)而繼續(xù)噴射甚至連續(xù)流出，導(dǎo)致打印質(zhì)量低劣甚至報(bào)廢；如果供墨系統(tǒng)的壓力太低，則噴頭內(nèi)部的壓力波不能克服內(nèi)外壓力差，則墨水無(wú)法噴射出，導(dǎo)致打印出現(xiàn)空白。
[0004]為了保證噴頭內(nèi)外的壓力差，現(xiàn)在普遍采用負(fù)壓墨瓶的方案；即在安裝噴頭的噴車(chē)上，為各色墨水分別設(shè)置一個(gè)墨瓶，墨瓶?jī)?nèi)部有一定的空腔，通過(guò)降低墨瓶高度或者減小空腔壓力即可獲得負(fù)壓。較早期的負(fù)壓墨瓶一般是采用負(fù)高度差的方案，但是由于很多場(chǎng)合下如打印平版的情況，噴頭噴孔必然是噴車(chē)最低點(diǎn)，因此在噴車(chē)上無(wú)法產(chǎn)生負(fù)高度差；如果將墨瓶設(shè)置在噴車(chē)外，則由于墨水具有一定的粘性，隨著墨水管路的增加，管路的壓力損失變得不可控，尤其是對(duì)于現(xiàn)代的高速打印系統(tǒng)，由于墨水流速較快，控制管路壓力損失更為困難。
[0005]現(xiàn)代的噴墨打印設(shè)備，一般采用負(fù)壓泵的方式，實(shí)現(xiàn)方式如下:將各色負(fù)壓墨瓶連通到一個(gè)負(fù)壓泵上，并在管路上設(shè)置一個(gè)壓力開(kāi)關(guān)，通過(guò)設(shè)定的壓力開(kāi)關(guān)上的壓力上下限來(lái)決定負(fù)壓泵的開(kāi)關(guān)；即當(dāng)墨瓶供墨壓力高于壓力開(kāi)關(guān)設(shè)定的最高壓力時(shí)，啟動(dòng)負(fù)壓泵將墨瓶?jī)?nèi)的空氣抽出一部分，使墨瓶?jī)?nèi)的壓力降低；當(dāng)墨瓶供墨壓力低于壓力開(kāi)關(guān)設(shè)定的最低壓力時(shí)，關(guān)閉負(fù)壓泵。由于此種方式下負(fù)壓泵間斷工作，不利于壓力保持，因此也有些方式是采用溢流的方式，即與負(fù)壓泵并聯(lián)一個(gè)溢流閥，負(fù)壓泵常開(kāi)工作，壓力開(kāi)關(guān)上設(shè)定的上下限決定的溢流閥的開(kāi)關(guān)。
[0006]另外，噴頭除了要正確噴射墨滴外，一旦發(fā)生堵塞還需要進(jìn)行清洗；現(xiàn)在的方案一般是再增加一路正壓清洗的系統(tǒng)，其結(jié)構(gòu)與負(fù)壓供墨系統(tǒng)類(lèi)似，只是清洗用的正壓泵是向墨瓶?jī)?nèi)泵入空氣產(chǎn)生一定的正壓，迫使噴頭內(nèi)的墨水從噴孔內(nèi)流出并將內(nèi)部堵塞物沖洗干凈，達(dá)到清洗的目的。兩路氣壓管路分別連接到一個(gè)三通閥的兩個(gè)互不連通的分支通口，二者的公共通口連接到負(fù)壓墨瓶，控制系統(tǒng)根據(jù)設(shè)備的實(shí)際工作需要，切換采用哪個(gè)氣壓管路。
[0007]現(xiàn)有方案存在以下一些問(wèn)題:
[0008]一是壓力控制不精確。這種方式的壓力控制精度是由壓力開(kāi)關(guān)設(shè)定的上下限決定的，實(shí)際上對(duì)于負(fù)壓供墨情況下，噴頭并不是工作在一個(gè)相對(duì)恒定的壓力下，而是在在這個(gè)設(shè)定的上下限范圍內(nèi)不停來(lái)回變化；這樣實(shí)際上噴頭噴射的墨滴大小也不能精確地控制，會(huì)忽大忽小地變化很不均衡，這樣就會(huì)造成打印質(zhì)量下降。如果將壓力開(kāi)關(guān)的上下下壓力范圍設(shè)定得過(guò)窄，雖然控制精度提高了，但由于執(zhí)行器件開(kāi)關(guān)過(guò)于頻繁，很快就會(huì)損壞因此不具有實(shí)用性。
[0009]二是間歇開(kāi)關(guān)有壓力沖擊。由于空氣具有一定的彈性，每次開(kāi)關(guān)泵或者溢流閥時(shí)，都會(huì)產(chǎn)生一個(gè)較大的壓力波峰或波谷，有時(shí)甚至?xí)鰢婎^工作壓力范圍，尤其是正壓清洗的場(chǎng)合很容易造成噴頭壓力過(guò)高，嚴(yán)重時(shí)會(huì)直接損壞噴頭。
[0010]三是可靠性較低。間斷式的工作方式，對(duì)于系統(tǒng)執(zhí)行器件即泵或閥來(lái)說(shuō)不是最好的工作狀況，每次啟動(dòng)和關(guān)閉均會(huì)造成電氣和機(jī)械上的損耗，降低其壽命；而且由于噴頭是按需噴射的，因此其壓力變化狀況很難預(yù)知，那么泵或閥的開(kāi)關(guān)頻率變化也很大，那么在這種狀況下其壽命是很難推算的，頻繁的開(kāi)關(guān)更會(huì)加速其損耗，使系統(tǒng)可靠性降低。而且，針對(duì)于清洗的情況，增加了正壓清洗功能的結(jié)構(gòu)，使系統(tǒng)復(fù)雜了一倍，就更容易發(fā)生問(wèn)題了。


【發(fā)明內(nèi)容】

[0011]本實(shí)用新型所要解決的技術(shù)問(wèn)題是提供一種壓力控制精確的供墨壓力裝置。
[0012]為解決上述技術(shù)問(wèn)題，本實(shí)用新型的技術(shù)方案為:一種供墨壓力自動(dòng)平衡調(diào)節(jié)裝置，用于工業(yè)噴墨打印，包括一個(gè)泵和一個(gè)負(fù)反饋電路控制器，泵的一個(gè)接口通向大氣，另一個(gè)接口通過(guò)管路通向一個(gè)容積較大的緩沖罐，緩沖罐再通過(guò)管路與噴頭的負(fù)壓墨瓶相連通，在緩沖罐與噴頭負(fù)壓墨瓶相連通的管路上設(shè)置有精密壓力傳感器，電路控制器分別與精密壓力傳感器和泵電連接。
[0013]本實(shí)用新型采用負(fù)反饋控制的方式，可以將管路壓力精確控制在需要的壓力值，其精度只取決于傳感器檢測(cè)精度，而且不會(huì)發(fā)生較大的來(lái)回變化。這樣在負(fù)壓模式下可以設(shè)定并達(dá)到噴頭工作的最佳壓力，在正壓清洗模式下也可以精確控制清洗壓力。

【專(zhuān)利附圖】

【附圖說(shuō)明】
[0014]圖1是本實(shí)用新型的結(jié)構(gòu)示意圖；
[0015]圖2是本實(shí)用新型在負(fù)壓供墨時(shí)的工作示意圖；
[0016]圖3是本實(shí)用新型在正壓清洗時(shí)的工作示意圖；
[0017]圖中:1泵、2電路控制器、3管路、4緩沖罐、5管路、6噴頭、7負(fù)壓墨瓶、8精密壓力傳感器、9墨水管路、10噴車(chē)區(qū)域。

【具體實(shí)施方式】
[0018]下面結(jié)合附圖和具體實(shí)施例對(duì)本實(shí)用新型作進(jìn)一步說(shuō)明，但本實(shí)用新型的保護(hù)范圍并不限于此。
[0019]本實(shí)用新型采用了負(fù)反饋控制系統(tǒng)原理，其實(shí)現(xiàn)方案如圖1所示，包括一個(gè)泵I和一個(gè)負(fù)反饋電路控制器2，泵I的一個(gè)接口通向大氣，另一個(gè)接口通過(guò)管路3通向一個(gè)容積較大的緩沖罐4 ;緩沖罐4再通過(guò)管路5與噴頭6的負(fù)壓墨瓶7相連通(噴頭可以有多個(gè)，本圖中僅顯示兩個(gè))，負(fù)壓墨瓶7還有一個(gè)用來(lái)供應(yīng)墨水的墨水管路9 ;在管路5上設(shè)置有精密壓力傳感器8，精密壓力傳感器8的檢測(cè)口連通管路；精密壓力傳感器8的檢測(cè)信號(hào)通過(guò)電線路傳遞到負(fù)反饋電路控制器2，電路控制器2的控制信號(hào)通過(guò)電線路傳遞給泵I。電路控制器采用了負(fù)反饋控制系統(tǒng)原理，根據(jù)精密壓力傳感器8的檢測(cè)信號(hào)來(lái)控制泵I的運(yùn)轉(zhuǎn)速度，使管路5中的壓力趨于穩(wěn)定。噴頭6位于噴車(chē)區(qū)域10中。
[0020]電路控制器不設(shè)定壓力上下限，而是設(shè)定一個(gè)精確的目標(biāo)壓力值；精密壓力傳感器檢測(cè)到的管路中的壓力值，并送到電路控制器內(nèi)，通過(guò)與設(shè)定的目標(biāo)值比對(duì)，給出相應(yīng)的控制信號(hào)。泵是連續(xù)運(yùn)轉(zhuǎn)的，但其轉(zhuǎn)速根據(jù)控制信號(hào)的變化而變化。另外，由于噴頭噴射時(shí)就不會(huì)清洗，清洗時(shí)就不會(huì)噴射，因此本方案將清洗和供墨的氣壓管路合而為一，通過(guò)切換泵的方向即可實(shí)現(xiàn)負(fù)壓供墨和正壓清洗的功能切換。當(dāng)然，電路控制器也將分別設(shè)定負(fù)壓目標(biāo)工作值和正壓目標(biāo)工作值。
[0021]本實(shí)用新型的工作方式如下:
[0022]如圖2所示，在負(fù)壓供墨模式下，當(dāng)實(shí)用新型開(kāi)始工作時(shí)，電路控制器發(fā)出指令使泵以負(fù)壓模式運(yùn)轉(zhuǎn)，此時(shí)由于管路5內(nèi)的氣壓一般都高于設(shè)定的工作壓力，因此壓力傳感器檢測(cè)到的壓力值比設(shè)定值高，電路控制器通過(guò)比對(duì)實(shí)際壓力與設(shè)定的負(fù)壓工作壓力的差值給出提高轉(zhuǎn)速的指令，則泵按照要求的轉(zhuǎn)速高速運(yùn)轉(zhuǎn)；隨著管路5內(nèi)壓力逐漸降低，由于負(fù)反饋，電路控制器給出的轉(zhuǎn)速值也逐漸降低，則泵轉(zhuǎn)速逐漸降低直到與設(shè)定供墨壓力值匹配，此時(shí)泵的轉(zhuǎn)速僅需要平衡管路5泄露量即可。如果由于某種情況造成管路壓力比設(shè)定的工作壓力還低，則泵以極低的速度運(yùn)轉(zhuǎn)(但不停止運(yùn)轉(zhuǎn))，直到管路壓力回升至設(shè)定的工作壓力。這樣，泵的轉(zhuǎn)速總是與需要的工況匹配，就能將管路供墨壓力精確地控制在需要的壓力上，從而保證噴頭噴射穩(wěn)定，保證打印質(zhì)量不發(fā)生波動(dòng)。
[0023]如圖3所示，在正壓清洗模式下，電路控制器發(fā)出指令使泵以正壓模式運(yùn)轉(zhuǎn)，當(dāng)系統(tǒng)剛切換到正壓清洗模式時(shí)，此時(shí)由于管路5內(nèi)的壓力一般都低于設(shè)定的清洗壓力值，因此壓力傳感器檢測(cè)到的壓力值比設(shè)定值低，控制系統(tǒng)通過(guò)比對(duì)實(shí)際壓力與設(shè)定壓力的差值給出提高轉(zhuǎn)速的指令，則泵按照要求的轉(zhuǎn)速高速運(yùn)轉(zhuǎn)；隨著管路5內(nèi)壓力逐漸升高，控制系統(tǒng)給出的轉(zhuǎn)速值也逐漸降低，則負(fù)壓泵轉(zhuǎn)速逐漸降低直到與設(shè)定的清洗壓力值匹配；此時(shí)泵的轉(zhuǎn)速僅需要平衡管路泄露量即可。
[0024]本實(shí)用新型裝置的優(yōu)點(diǎn)是:
[0025]與現(xiàn)有技術(shù)相比，本裝置有以下幾個(gè)優(yōu)點(diǎn):
[0026]一是壓力控制精確?；谪?fù)反饋控制系統(tǒng)的方式，可以將管路壓力精確控制在需要的壓力值，其精度只取決于傳感器檢測(cè)精度，而且不會(huì)發(fā)生較大的來(lái)回變化。這樣負(fù)壓模式下可以設(shè)定并達(dá)到噴頭工作的最佳壓力。正壓清洗模式下也可以精確控制清洗壓力。
[0027]二是連續(xù)運(yùn)轉(zhuǎn)無(wú)沖擊。由于執(zhí)行器件是連續(xù)運(yùn)轉(zhuǎn)的，沒(méi)有任何由于間斷開(kāi)關(guān)造成的壓力沖擊，也就避免了由于壓力沖擊造成噴頭損壞的可能。而且系統(tǒng)內(nèi)設(shè)有緩沖罐，即使泵本身有一定的壓力波動(dòng)，也可以被容積較大的緩沖罐吸收，保證到達(dá)管路的壓力穩(wěn)定。
[0028]三是結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，工作可靠。由于將兩路氣壓管路合而為一，結(jié)構(gòu)化簡(jiǎn)一半，減少了一半甚至更多的器件，整個(gè)系統(tǒng)的可靠性必然提高；而且由于從根本上解決了噴頭的工作壓力問(wèn)題，可使其壽命得以延長(zhǎng)；同時(shí)由于執(zhí)行器件是連續(xù)工作的，不需要頻繁開(kāi)關(guān)，這樣也可以延長(zhǎng)其壽命，從而也提高了整個(gè)系統(tǒng)的可靠性。
【權(quán)利要求】
1.一種供墨壓力自動(dòng)平衡調(diào)節(jié)裝置，用于工業(yè)噴墨打印，其特征在于，包括一個(gè)泵(I)和一個(gè)負(fù)反饋電路控制器(2)，泵(I)的一個(gè)接口通向大氣，另一個(gè)接口通過(guò)管路(3)通向一個(gè)容積較大的緩沖罐(4)，緩沖罐(4)再通過(guò)管路(5)與噴頭(6)的負(fù)壓墨瓶(7)相連通，在緩沖罐(4)與噴頭負(fù)壓墨瓶(7)相連通的管路(5)上設(shè)置有精密壓力傳感器(8)，電路控制器(2 )分別與精密壓力傳感器(8 )和泵(I)電連接。
【文檔編號(hào)】B41J2/175GK203832005SQ201420230771
【公開(kāi)日】2014年9月17日 申請(qǐng)日期:2014年5月7日 優(yōu)先權(quán)日:2014年5月7日
【發(fā)明者】唐暉, 馬修彥 申請(qǐng)人:廣州市愛(ài)司凱科技股份有限公司