CN104290455B - 一种供墨装置及打印墨头表面弯液面的形成方法 - Google Patents

Abstract

本发明提供一种供墨装置，包括供墨池、打印墨头以及连接在供墨池与打印墨头之间的供墨管，其中，所述供墨装置还包括气压供给单元，其用于为供墨池提供稳定的气压并能调节供墨池内的气压值，以保证墨水从供墨池经由供墨管供给至打印墨头，所述供墨池内的液位低于打印墨头内的液位，以保证打印墨头的表面形成弯液面。相应地，提供一种上述供墨装置中打印墨头表面弯液面的形成方法。本发明所述供墨装置能够弥补现有重力供墨方式中的压力不足，并且能较好地调节打印墨头表面的弯液面。

Description

一种供墨装置及打印墨头表面弯液面的形成方法

技术领域

本发明涉及喷墨印刷技术领域，具体涉及一种供墨装置及打印墨头表面弯液面的形成方法。

背景技术

数码印刷是近年来高速发展的印刷技术，其采用将数据直接输入、处理及印刷的工作方式，而喷墨印刷是数码印刷中的一个分支，现有很多厂商的喷墨印刷设备采用的是压电式喷头（也称为打印墨头）技术。如图1-2所示，喷墨印刷设备在实际打印的过程中，为了保证打印质量，不希望墨水在打印墨头1的表面形成小墨滴11，而是希望墨水在打印墨头1的表面形成一个凹进去的液面，即弯液面12，因为弯液面的形成保证了打印墨头只有在压缩时才会有墨滴射出，以使得印刷介质（如纸张）上不会有期望外的墨滴出现，保证了印刷介质的洁净，提升了打印的质量。同时，由于打印墨头表面弯液面的形状也会影响喷墨印刷设备最终的打印质量，因此对弯液面的形状也有着较高的要求。为了保证弯液面能够良好形成，往往对负责墨水供给的供墨系统提出很高的要求，而供墨系统是整个喷墨印刷系统中最重要的部分之一。

目前，供墨系统的供墨方式有多种，其中重力供墨方式通过维持打印墨头与供墨池间液位的高度差所产生的压力来控制打印墨头表面弯液面的形成。上述供墨方式降低了打印墨头表面弯液面的控制难度，并可通过改变液位的高度差的方法较为便捷地进行压力的调节。但是，由于受到空间的限制，打印墨头与供墨池间液位的高度差只能维持在10cm左右，这个高度差所产生的压力在短距离（<2m）、小管径（外径<3/8英寸，内径<1/4英寸）的供墨系统中能够较好地进行工作，也就是说此种结构的供墨系统要求打印墨头与供墨池间的距离不能太远，供墨管的管径不能太大，因为一旦打印墨头与供墨池间的距离太远或供墨管的管径太大，可能会导致通过液位的高度差而得到的压力不足以很好地将墨水供应到打印墨头；同时，在进行压力调节时，由于打印墨头与供墨池之间有供墨管的存在，即使大幅度地增加了液位的高度差，打印墨头表面弯液面的调节也是不好掌控的，例如调节时间过长，调节精度过差，弯液面形状不符合要求等。而且，在实际生产中，有时打印墨头与供墨池无法相距很近，供墨管的管径也可能较粗，这种情况下采用现有重力供墨方式的供墨系统所产生的压力根本无法保证墨水较好地供给至打印墨头，也无法保证打印墨头表面弯液面的良好形成。

发明内容

本发明所要解决的技术问题是针对现有技术中所存在的上述缺陷，提供一种能够弥补现有重力供墨方式中压力不足且能较好地调节打印墨头表面弯液面的供墨装置及打印墨头表面弯液面的形成方法。

解决本发明技术问题所采用的技术方案：

所述供墨装置包括供墨池、打印墨头以及连接在供墨池与打印墨头之间的供墨管，其中，所述供墨装置还包括气压供给单元，其用于为供墨池提供稳定的气压并能调节供墨池内的气压值，以保证墨水从供墨池经由供墨管供给至打印墨头，所述供墨池内的液位低于打印墨头内的液位，以保证打印墨头的表面形成弯液面。

优选地，所述气压供给单元包括气源和压力调节子单元；所述气源用于向供墨池提供稳定的气压；所述压力调节子单元用于在供墨装置工作时调节气源向供墨池提供的气压值，从而调节供墨池内的气压值，以及在供墨装置停止工作时使供墨池与大气相通。

优选地，所述压力调节子单元包括压力调节阀和三通阀。

优选地，所述供墨装置还包括第一压力监测单元，其用于实时监测气源向供墨池提供的气压值。

优选地，所述供墨装置还包括过滤单元，所述过滤单元设置在气源与供墨池之间。

优选地，所述过滤单元的过滤精度<20μm。

优选地，所述供墨装置还包括第二压力监测单元，其用于实时监测供墨池内的气压值。

优选地，所述供墨池内的液位比打印墨头内的液位低8mm～10mm。

本发明还提供一种上述供墨装置中打印墨头表面弯液面的形成方法，包括如下步骤：

1）开启气压供给单元，并逐步增加气压供给单元向供墨池提供的气压；

2）实时监测打印墨头，直至打印墨头的表面形成小墨滴时，控制气压供给单元停止加压，并保持当前的压力；

3）调节供墨池内的液位，使其低于打印墨头内的液位，以在打印墨头的表面形成弯液面。

优选地，所述步骤3）中，调节供墨池内的液位，使其比打印墨头内的液位低8mm～10mm。

有益效果：

本发明所述供墨装置与现有技术相比，由于增加了能够为供墨池提供稳定气压并能调节其内气压值的气压供给单元，解决了因打印墨头与供墨池间液位的高度差所产生的压力不足而无法很好地将墨水供应到打印墨头的问题，即弥补了现有重力供墨方式中的压力不足，所述气压供给单元通过配合打印墨头与供墨池间液位的高度差，在不需提供较大压力的情况下就能将墨水较好地供应到打印墨头，并在打印墨头的表面形成良好的弯液面，同时，还能通过调节打印墨头与供墨池间液位的高度差实现对打印墨头表面弯液面形状的良好调节。故本发明所述供墨装置即使应用于远距离、粗管径（即打印墨头与供墨池间的距离较远，供墨管的管径较大）的情况下，也可以通过气压供给单元调节供墨池内的气压从而快速、有效地将墨水供应到打印墨头，并能对打印墨头表面的弯液面进行较好地调整，与现有技术相比节省了调节时间，提高了调节精度，改善了打印质量，且能够更方便、更稳定地应用于实际的生产中。

附图说明

图1为打印墨头的表面形成小墨滴的示意图；

图2为打印墨头的表面形成弯液面的示意图；

图3为本发明实施例1所述供墨装置的结构示意图；

图4为本发明实施例2所述供墨装置的结构示意图。

图中：1－打印墨头；11－小墨滴；12－弯液面；2－供墨管；3－供墨池；4－三通阀；5－压力调节阀；6－第一压力表；7－过滤器；8－第二压力表。

具体实施方式

为使本领域技术人员更好地理解本发明的技术方案，下面结合附图和实施例对本发明所述供墨装置及打印墨头表面弯液面的形成方法作进一步详细描述。

实施例1：

如图3所示，本实施例提供一种供墨装置，包括供墨池、供墨管、打印墨头和气压供给单元。

所述供墨池用于存储墨水，而且通过调节供墨池的高度可改变其内部液位的相对高度，从而改变打印墨头与供墨池间液位的高度差，且所述供墨池内的液位应低于打印墨头内的液位。所述供墨管连接在供墨池与打印墨头之间，用于将供墨池内的墨水供给至打印墨头。所述打印墨头用于按预期向印刷介质（如纸张）上喷墨，以形成打印文件。优选地，所述供墨池内的液位比打印墨头内的液位低8mm～10mm。

所述气压供给单元用于为供墨池提供稳定的气压并能调节供墨池内的气压值，以保证墨水从供墨池经由供墨管供给至打印墨头，同时配合打印墨头与供墨池间液位的高度差（供墨池内的液位低于打印墨头内的液位）可在打印墨头的表面形成良好的弯液面，还可通过调节打印墨头与供墨池间液位的高度差来调节打印墨头表面弯液面的形状。

优选地，所述气压供给单元包括气源和压力调节子单元。所述气源用于向供墨池输送空气（可通过空压机产生压缩空气），以向供墨池提供稳定的气压。所述压力调节子单元用于在供墨装置工作时调节气源向供墨池提供的气压值，从而调节供墨池内的气压值，以及在供墨装置停止工作时使供墨池与大气相通，以卸载供墨池内的压力，从而避免当供墨装置停止工作时，由于供墨池内还存在压力（即供墨池内的气压大于大气压）而导致打印墨头继续滴墨，并造成印刷介质污染的情况。至于所述气压值的范围，本领域技术人员可根据实际情况，如打印墨头与供墨池间的距离、供墨管的管径、打印墨头与供墨池间液位的高度差等情况自行选取。所述压力调节子单元包括压力调节阀和三通阀。更优选地，所述供墨装置还包括第一压力监测单元，其用于实时监测气源向供墨池提供的气压值，以便于压力调节子单元进行压力调节时能够更好地量化气压值，保证了调节精度；所述第一压力监测单元可采用现有的压力表。目前市场上有一种油水分离器，其结合了油水分离、气压调节和压力显示等功能，故可采用油水分离器替代所述压力调节子单元中的压力调节阀和第一压力监测单元。

优选地，所述供墨装置还包括过滤单元，所述过滤单元设置在气源与供墨池之间，以避免气源所提供的空气中的杂质进入供墨池内污染墨水；所述过滤单元的过滤精度<20μm。其中，所述过滤精度指的是过滤单元的滤芯的孔径，即包含杂质的溶液通过过滤网时允许通过的最大颗粒的尺寸。所述过滤单元可采用现有的过滤器。

优选地，所述供墨装置还包括第二压力监测单元，其用于实时监测供墨池内的气压值，以判断供墨装置当前的状态是否正常。例如，供墨装置停止工作时，供墨池内的气压值应为零，供墨装置正常工作时，供墨池内的气压值应为正；当供墨装置出现问题时，例如出现气源处压力不稳定，供墨装置停止工作后供墨池内的气压值不为零等情况时，第二压力监测单元监测到的气压值均不正常，因此工作人员通过观察第二压力监测单元监测到的气压值便可在第一时间发现故障情况，及时排障；所述第二压力监测单元也可采用现有的压力表。

本实施例还提供一种上述供墨装置中打印墨头表面弯液面的形成方法，包括如下步骤：

s101.开启气压供给单元，并逐步增加气压供给单元向供墨池提供的气压；

s102.实时监测打印墨头，直至打印墨头的表面形成小墨滴时，控制气压供给单元停止加压，使得供墨池内的压力（该压力为正压）不再继续增加，并保持当前的压力；

s103.调节供墨池内的液位，使其低于打印墨头内的液位，从而在供墨池内形成负压以抵消供墨池内原有的正压（其用于在打印墨头表面形成小墨滴），并使得打印墨头表面形成的小墨滴在该负压的作用下吸回至打印墨头的内部，以在打印墨头的表面形成弯液面。

由于在打印墨头的表面形成弯液面，使得打印墨头的表面干净、平整且不会挂有墨滴，保证了印刷介质的洁净，提升了打印的质量。

本发明中，所述小墨滴指的是打印墨头表面刚开始出现墨水时所形成的墨滴。

优选地，在步骤s103中，使供墨池内的液位低于打印墨头内的液位8mm～10mm。

实施例2：

如图4所示，本实施例提供一种供墨装置，包括打印墨头1、供墨管2、供墨池3、气源、三通阀4、压力调节阀5、第一压力表6、过滤器7和第二压力表8。

所述供墨管2连接在供墨池3与打印墨头1之间；所述气源用于向供墨池3提供稳定的气压；所述压力调节阀5用于在供墨装置工作时调节气源向供墨池3提供的气压值，从而增大供墨池3内的气压，所述三通阀4用于在供墨装置停止工作时使供墨池3与大气相通，以卸载供墨池3内的压力；所述第一压力表6用于实时监测气源向供墨池3提供的气压值；所述过滤器7设置在气源与供墨池3之间；所述第二压力表8用于实时监测供墨池3内的气压值。这里，所述压力调节阀5和第一压力表6可用油水分离器替代。

本实施例还提供一种上述供墨装置中打印墨头表面弯液面的形成方法，具体为：根据打印墨头1与供墨池3间的距离、供墨管2的管径等参数预先选取一个压力值，使三通阀4处于NC方向（即三通阀4中只有左右两个口导通，即分别与气源和供墨池相连的口导通，而与大气连通的口闭合），以该压力值为标准缓慢调整压力调节阀5，以使得气源开始向供墨池3提供气压，并逐步增加气源向供墨池3提供的气压，以逐渐增加供墨池3内的压力，直至打印墨头1的表面形成小墨滴时调整压力调节阀5以使得气源停止向供墨池3增加压力，并保持当前的压力不变，同时，调节供墨池3内的液位，使其比打印墨头1内的液位低10mm，以在打印墨头1的表面形成弯液面。然后供墨装置开始工作（打印）。当供墨装置停止工作时，需使三通阀4处于NO方向（即三通阀4中只有下右两个口导通，即与供墨池3相连的口和与大气连通的口导通，而与气源相连的口闭合），以使得供墨池与大气相通，从而卸载供墨池3内的压力，以避免打印墨头1继续滴墨。

本实施例中的其他结构及作用都与实施例1相同，这里不再赘述。

可以理解的是，以上实施方式仅仅是为了说明本发明的原理而采用的示例性实施方式，然而本发明并不局限于此。对于本领域内的普通技术人员而言，在不脱离本发明的精神和实质的情况下，可以做出各种变型和改进，这些变型和改进也视为本发明的保护范围。

Claims (9)

1.一种供墨装置中打印墨头表面弯液面的形成方法，所述供墨装置包括供墨池、打印墨头以及连接在供墨池与打印墨头之间的供墨管，所述供墨装置还包括气压供给单元，其用于为供墨池提供稳定的气压并能调节供墨池内的气压值，以保证墨水从供墨池经由供墨管供给至打印墨头，其特征在于，所述形成方法包括如下步骤：

1)开启气压供给单元，并逐步增加气压供给单元向供墨池提供的气压；

2)实时监测打印墨头，直至打印墨头的表面形成小墨滴时，控制气压供给单元停止加压，并保持当前的压力；

3)调节供墨池内的液位，使其低于打印墨头内的液位，以在打印墨头的表面形成弯液面。

2.根据权利要求1所述的形成方法，其特征在于，所述步骤3)中，调节供墨池内的液位，使其比打印墨头内的液位低8mm～10mm。

3.根据权利要求1所述的形成方法，其特征在于，还包括步骤4)：当供墨装置停止工作时，使供墨池与大气相通，从而卸载供墨池内的压力。

4.根据权利要求1所述的形成方法，其特征在于，所述气压供给单元包括气源和压力调节子单元；所述气源用于向供墨池提供稳定的气压；所述压力调节子单元用于在供墨装置工作时调节气源向供墨池提供的气压值，从而调节供墨池内的气压值，以及在供墨装置停止工作时使供墨池与大气相通。

5.根据权利要求4所述的形成方法，其特征在于，所述压力调节子单元包括压力调节阀和三通阀。

6.根据权利要求4所述的形成方法，其特征在于，所述供墨装置还包括第一压力监测单元，其用于实时监测气源向供墨池提供的气压值。

7.根据权利要求4所述的形成方法，其特征在于，所述供墨装置还包括过滤单元，所述过滤单元设置在气源与供墨池之间。

8.根据权利要求7所述的形成方法，其特征在于，所述过滤单元的过滤精度<20μm。

9.根据权利要求1～8中任一项所述的形成方法，其特征在于，所述供墨装置还包括第二压力监测单元，其用于实时监测供墨池内的气压值。