专利名称：墨水供给的装置和方法
技术领域：
本发明涉及一种打印设备，尤其涉及一种打印设备中墨水供给的装置和方法。
背景技术：
向喷墨打印设备的喷头供给墨水，是喷墨打印过程中的一个重要步骤，是否能够稳定地向喷头供给墨水，并且保持喷头打印时需要的负压，对打印的效果有直接影响。
现有的向喷头供给墨水的方法主要有以下两种 1、依据虹吸原理实现喷头墨水供给，简称为重力供墨。例如申请号为200510068502.9的《喷墨记录装置中的墨水供给装置》的专利申请，它是通过调节墨盒和喷头之间的位置来实现打印时供墨、清洁时供墨和初始填充时供墨。这种方法的缺陷是由于对供墨点的控制与墨水的黏度有较大关系，因此控制的难度大，上墨难，并且墨盒还需要经常移动。
2、在墨盒上连接气压产生装置(如正压发生器和负压发生器)，通过调节该装置产生的负(正)压值来实现对喷头墨水供给，简称为负压供墨。墨盒可以固定在喷头上方的任何位置，供墨点控制简单，直观性强，由负(正)压产生装置输出的负压或者正压来实现喷头打印、清洁和初始填充的墨水供给。
负压供墨装置的主要结构如图1所示，它包括主墨盒，墨泵，过滤器，副墨盒，负(正)压发生器，液位传感器和喷头。副墨盒是一密闭腔室，墨水出口与喷头直接相连，墨水入口通过过滤器、墨泵与主墨盒相连，气路接口连接负(正)压发生器。主墨盒一般放置于地面附近，副墨盒固定在喷头上方的任意位置，由负(正)压发生器提供维持喷头正常工作所需的负压。在连续打印过程中，当副墨盒液位低时，液位传感器控制墨泵启动，通过过滤器将主墨盒的墨水补充到副墨盒中，当副墨盒的液位正常后，液位传感器控制墨泵停止，以此保证喷头的连续喷印。
这种负压供墨装置对墨泵的流量要求较高，若墨泵的流量小，则很难克服主墨盒和副墨盒之间的高度差，导致主墨盒中的墨水不能及时补充到副墨盒中，影响对喷头的墨水供给；若墨泵的流量大，则在主墨盒向副墨盒补充墨水的过程中，进入副墨盒的墨水流量也大，副墨盒内部的气体体积在短时间内变化较大，而负(正)压发生器无法及时响应，导致副墨盒内负压的不稳定，从而影响打印质量。另外，由于不同墨水黏度特性不同，不同打印设备中主、副墨盒之间的高度差也不相同，因此，很难选取合适的墨泵适用各种情况。
发明内容
本发明实施例提供一种墨水供给的装置和方法，以解决现有技术中存在墨水供给流量控制难度大，打印质量较差的问题。
一种墨水供给的装置，包括主墨盒和副墨盒，在主墨盒与副墨盒之间，设置有缓冲墨盒，所述缓冲墨盒内的气压保持为第一设定值，在副墨盒的墨水量小于第一阈值时，向副墨盒提供自主墨盒接收的墨水。
当所述第一设定值为大气压时，所述缓冲墨盒与大气压相通。
所述装置还包括与缓冲墨盒相连的第一压力发生器，用于调节所述缓冲墨盒中的压力，使所述缓冲墨盒中的压力保持为第一设定值。
所述装置还包括与副墨盒相连的第二压力发生器，用于调节所述副墨盒中的压力，使所述副墨盒中的压力保持为第二设定值。
还包括与所述副墨盒相连的打印设备喷头，用于利用所述副墨盒中的墨水执行打印操作。
所述装置还包括 墨泵，与主墨盒相连，用于将所述主墨盒中的墨水加压后输出给所述缓冲墨盒； 所述缓冲墨盒，用于当保存的墨水量小于第二阈值时，接收所述墨泵输出的墨水，当保存的墨水量不小于第三阈值时，停止接收所述墨泵输出的墨水。
所述装置还包括 阀门，与所述缓冲墨盒和所述副墨盒相连，用于控制所述缓冲墨盒向所述副墨盒供给墨水。
所述缓冲墨盒与所述副墨盒连接成一体。
一种墨水供给的方法，该方法包括 主墨盒向缓冲墨盒供给墨水，所述缓冲墨盒内的气压保持为第一设定值； 当副墨盒中的墨水量小于第一阈值时，所述缓冲墨盒向所述副墨盒供给墨水。
所述缓冲墨盒内的气压保持为第一设定值，包括 当所述第一设定值为大气压时，将所述缓冲墨盒与大气压相通来保持为第一设定值；或 利用第一压力发生器调节所述缓冲墨盒中的压力，使所述缓冲墨盒中的压力保持为第一设定值。
所述方法还包括 利用第二压力发生器调节所述副墨盒中的压力，使所述副墨盒中的压力保持为第二设定值。
所述主墨盒向缓冲墨盒供给墨水，包括 当所述缓冲墨盒中的墨水量小于第二阈值时，主墨盒通过墨泵向所述缓冲墨盒供给墨水； 当所述缓冲墨盒中的墨水量不小于第三阈值时，主墨盒停止向所述缓冲墨盒供给墨水。
所述缓冲墨盒向所述副墨盒供给墨水是通过开启阀门实现，当副墨盒中的墨水量不小于第四阈值时，关闭所述阀门，所述缓冲墨盒停止向所述副墨盒供给墨水。
通过调节缓冲墨盒和副墨盒之间的高度差，控制所述缓冲墨盒向所述副墨盒供给墨水的流量。
通过调节所述第一设定值的大小，控制所述缓冲墨盒向所述副墨盒供给墨水的流量。
在本发明实施例中，通过在副墨盒和主墨盒之间增加一个与保持恒压的缓冲墨盒，当副墨盒中的墨水量小于第一阈值时，缓冲墨盒向副墨盒供给墨水的方法，很好地实现了对副墨盒供给墨水的流量控制。
图1为现有技术中实现负压供墨的装置结构示意图； 图2(a)和图2(b)为本发明实施例一中实现墨水供给的装置结构示意图； 图3(a)和图3(b)为本发明实施例二中实现墨水供给的方法步骤流程示意图。
具体实施例方式
考虑到主墨盒在利用墨泵向副墨盒供给墨水时，墨泵的流量很难控制的问题，本发明实施例中在主墨盒与副墨盒之间设置了一个缓冲墨盒，由于缓冲墨盒内始终保持恒定气压，而副墨盒内保持设定的负压值，因此本发明实施例提出了利用阀门、位置高度差和缓冲墨盒与副墨盒之间的压力差来实现对供给的墨水的流量控制的方案。
下面结合说明书附图详细说明本发明。
如图2(a)和图2(b)所示，为本发明实施例一中实现墨水供给的装置结构示意图，从图中可以看出，该装置包括主墨盒11、缓冲墨盒12和副墨盒13，它们之间的连接关系为主墨盒11与缓冲墨盒12相连，内部气压保持为第一设定值的缓冲墨盒12再与副墨盒13相连。主墨盒11是墨水供给源，用于向缓冲墨盒12供给墨水；缓冲墨盒12用于向副墨盒13供给墨水；副墨盒13用于当自身的墨水量小于第一阈值时，接收所述缓冲墨盒12供给的墨水。
在本实施例中，缓冲墨盒12保持自身的气压为第一设定值包括但不限于以下两种情况 1、若第一设定值为大气压，则可以将缓冲墨盒12与大气压导通。在此情况下，缓冲墨盒12通过空气过滤器21与大气压相连，如图2(a)所示，该空气过滤器21用于过滤进入缓冲墨盒12的空气中的杂质，使得进入副墨盒13中的墨水尽可能的减少杂质。
2、将缓冲墨盒12与第一压力发生器22相连，如图2(b)所示，该第一压力发生器22用于调节缓冲墨盒12中的压力，使之保持为第一设定值。在本实施例中，所述第一设定值可以是正压也可以是负压，因此，第一压力发生器22可以是正压发生器也可以是负压发生器。
为了保持副墨盒13中的压力保持为第二设定值，在本实施例的装置中还包括与副墨盒13连接的第二压力发生器23，该第二压力发生器23用于调节所述副墨盒中的压力，使所述副墨盒中的压力保持为第二设定值。
装置中包含的与副墨盒13相连的打印设备喷头24用于利用副墨盒13中的墨水执行打印操作，为了使打印效果好，可以根据打印设备的要求保持副墨盒13中的负压，因此，所述第二设定值是负压，所述第二压力发生器23是负压发生器。
打印设备喷头24与副墨盒13之间通过一个手动阀门25和过滤器26相连。手动阀门25可以开启或切断副墨盒13与打印设备喷头24之间的墨路，当开启墨路时，过滤器26将墨水中的杂质过滤后，打印设备喷头24利用过滤后的墨水执行打印操作。当切断墨路时，可以进行更换或维护打印设备喷头的操作。过滤器26用于将进入打印设备喷头24的墨水中的杂质过滤掉，保护打印设备喷头的喷嘴不被杂质堵塞。
装置中还包括墨泵27，与主墨盒11相连，用于将主墨盒11中的墨水加压后向缓冲墨盒12供给；则缓冲墨盒12用于当自身的墨水量小于第二阈值时，接收墨泵27输出的墨水，当保存的墨水量不小于第三阈值时，停止接收墨泵27输出的墨水。
缓冲墨盒12是通过位于其中的第一液位传感器28来判断自身保存的墨水量。
为了保证墨水中杂质较少，墨泵27与缓冲墨盒12之间连接一个液体过滤器29，用于对进入缓冲墨盒12的墨水进行过滤。
在副墨盒13的内部可以设置第二液位传感器31，用于判断当前副墨盒13中的墨水量是否小于第一阈值，或是否不小于第四阈值。
缓冲墨盒12与副墨盒13之间可以通过阀门32相连，阀门32用于当所述副墨盒13中保存的墨水量小于第一阈值时开启，当副墨盒13中保存的墨水量不小于第四阈值时关闭，即控制所述缓冲墨盒12向所述副墨盒13供给墨水。对应的，缓冲墨盒12用于当阀门32开启时，将向副墨盒13供给墨水，当阀门32关闭时，停止向所述副墨盒13供给墨水。
在本实施例中，阀门32包括但不限于通断电磁阀门或电控流量阀门。若是电控流量阀门，则阀门32进一步还可以用于控制从缓冲墨盒12进入副墨盒13的墨水流量，更好地实现副墨盒13内的负压稳定。
从结构上看，装置中的缓冲墨盒12和副墨盒13之间可以连结成一体。
墨水供给的装置的工作过程为 当第一液位传感器28判断缓冲墨盒12中的墨水量小于第二阈值时，则主墨盒11通过墨泵27向缓冲墨盒12供给墨水，直至第一液位传感器28判断缓冲墨盒12中的墨水量不小于第三阈值。当第二液位传感器31判断副墨盒13中的墨水量小于第一阈值时，则阀门32开启，缓冲墨盒12向副墨盒13供给墨水，直至副墨盒13中的墨水量不小于第四阈值。
由于缓冲墨盒12中保持恒定的气压，因此通过缓冲墨盒12和副墨盒13之间的压力差可以控制进入副墨盒13的墨水的流量，使得第二压力发生器23可以较好地调节副墨盒13中的压力，使之保持设定的负压值，让打印设备喷头的打印效果较好。
本发明实施例还提供一种利用实施例一所描述的装置实现墨水供给的方法，如图3(a)和图3(b)所示，为本发明实施例二中实现墨水供给的方法步骤流程示意图，从图中可以看出，该方法包括 步骤301判断副墨盒中的墨水量是否小于第一阈值或不小于第四阈值，当墨水量小于第一阈值时，执行步骤302，当不小于第四阈值时，则执行步骤303。
副墨盒中的墨水是为打印设备喷头连续打印而提供的，因此要保持墨水量在第一阈值与第四阈值之间，判断副墨盒中的墨水量可以由副墨盒中的液位传感器实现。
当副墨盒中的墨水量在第一阈值与第四阈值之间时，随着打印设备喷头的连续打印，副墨盒中的墨水量减少，气体体积增大，此时，第二压力发生器对副墨盒中的压力进行调节，保持副墨盒中的压力为设定的负压，即打印设备喷头正常打印时喷嘴湾液面所需要的稳定负压。
步骤302内部气压保持为第一设定值的缓冲墨盒向副墨盒供给墨水，第二压力发生器调节所述副墨盒中的压力，使所述副墨盒中保持为设定压力。
保持缓冲墨盒内的气压为第一设定值的方法包括但不限于 当所述第一设定值为大气压时，将所述缓冲墨盒与大气压相通来保持为第一设定值；或利用第一压力发生器调节所述缓冲墨盒中的压力，使所述缓冲墨盒中的压力保持为第一设定值。
开启副墨盒与缓冲墨盒之间的阀门，缓冲墨盒向副墨盒供给墨水。
缓冲墨盒向副墨盒供墨过程中需要对墨水的流量进行控制，包括但不限于以下三种方式 1、通过调节缓冲墨盒和副墨盒之间的高度差，控制所述缓冲墨盒向所述副墨盒供给墨水的流量。
2、通过调节第一设定值的大小，控制所述缓冲墨盒向所述副墨盒供给墨水的流量。
3、通过阀门来控制缓冲墨盒向副墨盒供给墨水的流量，例如，通过调节电控流量阀门实现流量控制。
当然，也可以利用以上三种流量控制的方式中的一种或多种来实现流量控制。
通过对进入副墨盒的墨水的流量进行控制，可以使墨水流量较小，让副墨盒中的气压波动较小，第二压力发生器能够及时响应，保持副墨盒中气压相对稳定。
步骤303缓冲墨盒停止向副墨盒供给墨水。
当副墨盒中的墨水量不小于第四阈值时，关闭阀门，缓冲墨盒停止向所述副墨盒供给墨水。
在步骤301至步骤303中，打印设备喷头可以利用所述副墨盒中的墨水执行打印操作。
步骤301至步骤303如图3(a)所示。
步骤304判断缓冲墨盒中的墨水量是否小于第二阈值或不小于第三阈值，当墨水量小于第二阈值时，执行步骤305，当不小于第三阈值时，则执行步骤306。
当缓冲墨盒内的墨水量维持在第二阈值与第三阈值之间时，可以在需要时正常地向副墨盒供给墨水。
此判断过程可以由缓冲墨盒内的第一液位传感器来实现的。
步骤305主墨盒通过墨泵向缓冲墨盒供给墨水。
在缓冲墨盒向副墨盒供给墨水的过程中，若缓冲墨盒中的墨水量减少至小于第二阈值时，则启动墨泵向缓冲墨盒供给墨水。
若缓冲墨盒与大气相通，则只要墨泵能够克服高度差将墨水输入到缓冲墨盒即可，不必特别对墨泵的工作压力进行控制，并且在主墨盒向缓冲墨盒供墨的过程中，缓冲墨盒也可以向副墨盒供墨。
若缓冲墨盒是通过第一压力发生器来调节自身压力，则当墨泵将墨水输入到缓冲墨盒的过程中，缓冲墨盒内的压力发生变化，第一压力发生器调节压力，当压力稳定后就可以向副墨盒供墨。
步骤306主墨盒停止向缓冲墨盒供给墨水。
当所述缓冲墨盒中的墨水量不小于第三阈值时，主墨盒停止向所述缓冲墨盒供给墨水。
步骤304至步骤306如图3(b)所示。
在本实施例中，步骤301和步骤304之间是可以没有先后顺序的。
在本实施例中，初始时需要对与副墨盒连接的打印设备喷头进行初始填充，该填充过程包括 启动墨泵，主墨盒向缓冲墨盒供给墨水，当缓冲墨盒中的墨水量不小于第三阀值时，停止供给。同时启动与副墨盒相连的第二压力发生器，调节并维持副墨盒中的压力为打印设备喷头正常工作时的负压。开启缓冲墨盒与副墨盒之间的阀门，缓冲墨盒向副墨盒供给墨水，直至副墨盒中的墨水量不小于第四阀值时，关闭阀门，停止向副墨盒供给墨水，完成打印设备喷头的初始填充。
在本实施例中的打印设备喷头清洗过程如下 关闭副墨盒与缓冲墨盒之间的阀门，在第二压力发生器上设定好打印设备喷头清洗的正压值，第二压力发生器向副墨盒施加正压，在正压的作用下，副墨盒内的墨水开始冲洗打印设备喷头的各个喷嘴。当停止正压时，第二压力发生器切换回负压，喷头喷嘴不再滴墨，打印设备喷头清洗过程结束。
若缓冲墨盒与大气相通保持自身的压力为大气压时，在第二压力发生器向副墨盒施加正压的过程中，即使副墨盒中的墨水量小于第一阈值，缓冲墨盒也不向副墨盒进行墨水供给，当施加正压过程结束后，缓冲墨盒才能向副墨盒进行墨水供给。若通过第一压力发生器调节缓冲墨盒中的压力为第一设定值时，则执行前述的正常供墨过程。
在清洗打印设备喷头的过程中，缓冲墨盒的墨水供给不受限制，在需要时可以启动墨泵，主墨盒向缓冲墨盒供给墨水。
通过本发明实施例所提供的方法和装置，很好地实现了对副墨盒供给的墨水的流量，保证了副墨盒在补充墨水的过程对打印设备喷头的负压相对稳定，使打印设备喷头的打印质量较好。
显然，本领域的技术人员可以对本发明进行各种改动和变型而不脱离本发明的精神和范围。这样，倘若本发明的这些修改和变型属于本发明权利要求及其等同技术的范围之内，则本发明也意图包含这些改动和变型在内。
权利要求
1.一种墨水供给的装置，包括主墨盒和副墨盒，其特征在于，在主墨盒与副墨盒之间，设置有缓冲墨盒，所述缓冲墨盒内的气压保持为第一设定值，在副墨盒的墨水量小于第一阈值时，向副墨盒提供自主墨盒接收的墨水。
2.如权利要求1所述的装置，其特征在于，当所述第一设定值为大气压时，所述缓冲墨盒与大气压相通。
3.如权利要求1所述的装置，其特征在于，所述装置还包括与缓冲墨盒相连的第一压力发生器，用于调节所述缓冲墨盒中的压力，使所述缓冲墨盒中的压力保持为第一设定值。
4.如权利要求1所述的装置，其特征在于，所述装置还包括与副墨盒相连的第二压力发生器，用于调节所述副墨盒中的压力，使所述副墨盒中的压力保持为第二设定值。
5.如权利要求4所述的装置，其特征在于，还包括与所述副墨盒相连的打印设备喷头，用于利用所述副墨盒中的墨水执行打印操作。
6.如权利要求1所述的装置，其特征在于，所述装置还包括
墨泵，与主墨盒相连，用于将所述主墨盒中的墨水加压后输出给所述缓冲墨盒；
所述缓冲墨盒，用于当保存的墨水量小于第二阈值时，接收所述墨泵输出的墨水，当保存的墨水量不小于第三阈值时，停止接收所述墨泵输出的墨水。
7.如权利要求1所述的装置，其特征在于，所述装置还包括
阀门，与所述缓冲墨盒和所述副墨盒相连，用于控制所述缓冲墨盒向所述副墨盒供给墨水。
8.如权利要求1至7任一所述的装置，其特征在于，所述缓冲墨盒与所述副墨盒连接成一体。
9.一种墨水供给的方法，其特征在于，该方法包括
主墨盒向缓冲墨盒供给墨水，所述缓冲墨盒内的气压保持为第一设定值；
当副墨盒中的墨水量小于第一阈值时，所述缓冲墨盒向所述副墨盒供给墨水。
10.如权利要求9所述的方法，其特征在于，所述缓冲墨盒内的气压保持为第一设定值，包括
当所述第一设定值为大气压时，将所述缓冲墨盒与大气压相通来保持为第一设定值；或利用第一压力发生器调节所述缓冲墨盒中的压力，使所述缓冲墨盒中的压力保持为第一设定值。
11.如权利要求9所述的方法，其特征在于，所述方法还包括
利用第二压力发生器调节所述副墨盒中的压力，使所述副墨盒中的压力保持为第二设定值。
12.如权利要求9所述的方法，其特征在于，所述主墨盒向缓冲墨盒供给墨水，包括
当所述缓冲墨盒中的墨水量小于第二阈值时，主墨盒通过墨泵向所述缓冲墨盒供给墨水；
当所述缓冲墨盒中的墨水量不小于第三阈值时，主墨盒停止向所述缓冲墨盒供给墨水。
13.如权利要求9所述的方法，其特征在于，所述缓冲墨盒向所述副墨盒供给墨水是通过开启阀门实现，当副墨盒中的墨水量不小于第四阈值时，关闭所述阀门，所述缓冲墨盒停止向所述副墨盒供给墨水。
14.如权利要求9所述的方法，其特征在于，通过调节缓冲墨盒和副墨盒之间的高度差，控制所述缓冲墨盒向所述副墨盒供给墨水的流量。
15.如权利要求9所述的方法，其特征在于，通过调节所述第一设定值的大小，控制所述缓冲墨盒向所述副墨盒供给墨水的流量。
全文摘要
本发明公开了一种墨水供给的装置，包括主墨盒和副墨盒，在主墨盒与副墨盒之间，设置有缓冲墨盒，所述缓冲墨盒内的气压保持为第一设定值，在副墨盒的墨水量小于第一阈值时，向副墨盒提供自主墨盒接收的墨水。通过本发明，很好地实现了对副墨盒供给的墨水的流量控制，保证了副墨盒在补充墨水的过程中对打印设备喷头的负压相对稳定。本发明还公开了一种墨水供给的方法。
文档编号B41J2/175GK101117055SQ20071012170
公开日2008年2月6日 申请日期2007年9月12日 优先权日2007年9月12日
发明者刘志红, 峰 陈, 川 彭, 张雁军 申请人:北京大学, 北大方正集团有限公司, 北京北大方正电子有限公司