专利名称：一种喷墨打印机喷头负压系统及其负压控制方法
技术领域：
本发明涉及一种喷墨打印机喷头负压系统及其负压控制方法。
背景技术：
现有喷墨打印机上均设有向喷头连续供墨的副墨盒，副墨盒的安装高度通常高于 喷头，受重力影响，墨水可自然地从副墨盒流入喷头。但是，为实现更快的打印速度，现有喷 头研发和制造技术水平不断改进，针对工业化喷墨打印用途的喷头的点火频率越来越快， 为了保证在高打印速度下的优秀的打印质量，要求打印机根据打印需要持续、稳定、快速、 适量地向喷头供墨。如果负压太低，墨水在重力的作用下连续往下流，供墨过量致使喷头出 现滴墨现象；如果负压太高，喷头内墨水回流，副墨盒中的墨水不能及时、适量地流向喷头， 导致喷头无墨可喷，出现断墨，影响打印质量。 现有喷墨打印机的负压系统对负压控制不精确，容易出现负压高、低调节不准引 起上述的问题。
发明内容
针对现有技术存在的问题，本发明的目的之一在于提供一种方便、小巧，同时又能 够连续、稳定、及时、适量地给喷头供墨，且负压值大小能精确可调的喷墨打印机喷头负压 系统。 本发明的另一目的在于提供一种喷墨打印机喷头负压系统的负压控制方法。 为实现上述目的，本发明喷墨打印机负压系统，包括负压腔、真空泵、副墨盒、控制
系统，所述负压腔分别通过第一阀门、第二阀门和第三阀门与真空泵、空气源和副墨盒对应
相连，第一阀门进口和第二阀门出口连接到负压腔，负压腔通过第三阀门接入副墨盒，负压
腔上还连接有一用于监测负压腔中的负压值并向控制系统发出信号的负压传感器；控制系
统根据负压传感器反馈的信号控制第一阀门、第二阀门、第三阀门打开或闭合，控制对负压
腔内抽真空或向负压腔内输入空气，调整负压腔内负压大小。 进一步，所述负压系统连接有一压墨系统，包括压力泵和第四阀门，压力泵通过第 四阀门与副墨盒连接的第三阀门相连，通过控制所述第四阀门和第三阀门的打开或闭合， 实现负压系统和压墨系统的切换。 进一步，所述负压腔还连接有一负压表，用于显示负压腔内实际负压值。 进一步，所述第二阀门和空气源之间还连接有一限流阀，以避免第二阀门打开时，
负压腔直接与空气源接通，引起负压腔内负压急剧下降。 进一步，所述第四阀门和压力泵之间还连接有一限流阀，用来调节疏通喷头的压 力，以避免第四阀门接通压墨系统时，第三阀门打开后，喷头通过副墨盒直接与压力泵接 通，导致压墨时压力过大，损伤喷头。 进一步，所述第一阀门、第二阀门、第三阀门和第四阀门为二位三通电磁阀，所述 第一阀门的一个进口连接所述负压腔的进口，另一个进口连接空气源，所述第一阀门的出
3口连接所述真空泵的进口，所述第二阀门的一个进口连接所述负压腔的进口，另一个进口
连接所述空气源，所述第二阀门的出口与大气连接，所述第三阀门的一个进口连接所述负
压腔的出口 ，另一个进口与所述第四阀门的一个出口相连，所述第三阀门的出口与所述副
墨盒相连，所述第四阀门的进口与所述压力泵相连，另一个出口与大气相连。 进一步，所述副墨盒的个数可以根据实际需要确定，每一副墨盒对应连接有所述
第三阀门，并联后与所述负压腔的出口串连，所述副墨盒上设置有一个二级液位传感器，通
过二级液位传感器控制和保持副墨盒中墨水的液位。 本发明设计的喷墨打印机负压系统的负压控制方法，具体为负压系统的工作负 压由控制系统根据负压传感器反馈的负压值，通过控制阀门的开启或闭合及真空泵的通电 或断电，精确控制负压系统的负压。 进一步，所述控制系统检测到负压腔内负压值高于设定值时，打开第二阀门，关闭 第一阀门，使真空泵停止工作，负压腔中进入空气以降低负压腔内负压值；当所述控制系统 检测到负压腔内负压值低于设定值时，关闭第二阀门，打开第一阀门，启动真空泵工作，抽 走部分空气以增加负压腔内负压值，从而实现负压系统的负压稳定。 进一步，在需实现对喷头压墨时，所述控制系统控制第三阀门切换至压墨系统，控 制第四阀门切换连接至压力泵管路，启动压力泵工作。 进一步，上述方法还包括在压墨完成后，所述控制系统先停止压力泵，同时，控制 第四阀门切换至空气源放气。 进一步，上述方法还包括在放气完毕后，所述控制系统控制第四阀门切换连接至 压力泵管路，第三阀门切换至负压腔管路。 本发明的喷墨打印机负压系统结构简单，安装使用方便，负压稳定可调，通过软件 控制系统对阀门和真空泵进行控制，可以精确地调节负压系统的负压值，其精确度可控制 在±0. 05Kpa内，保证其负压处于安全的工作范围内，防止负压系统负压过大，导致的副墨 盒溢墨、元器件损坏，从而提高喷墨打印机的工作稳定性。本发明还包含喷头压墨系统的压 墨管路，可实现压墨管路与负压管路之间的切换，当副墨盒与负压管路接通时，该负压使喷 头正常喷墨，实现对喷头连续、稳定、快速、适量的供墨；当副墨盒与压墨管路接通时，该正 压用于疏通喷墨打印机喷头，同时，通过正压放气，防止被疏通喷头内的大气转移到其他喷 头，避免其他喷头向下滴墨。
附图1为实施例1中喷墨打印机一个副墨盒的负压系统示意图；
附图2为实施例2中喷墨打印机六个副墨盒的负压系统示意图；
附图3为本发明喷墨打印机负压系统软件系统控制流程图。
具体实施方式
实施例一 本实施例为喷墨打印机中设有一个副墨盒的负压系统，如图1所示，该负压系统 包括负压管路、压墨管路和副墨盒8，负压管路主要由二位三通阀31，32、负压腔3、限流阀 4、真空泵2、负压表6和负压传感器7组成；压墨管路主要由二位三通阀33、限流阀5和压
4力泵1组成。 所述副墨盒8通过二位三通阀34与负压腔3连接，其连接方式是该二位三通阀34的一个进口连接所述负压腔3，另一个进口连接压墨管路，二位三通阀34的出口连接所述副墨盒8。负压腔3通过二位三通阀31与真空泵2连接，其连接方式是该二位三通阀31的进口连接所述负压腔2，另一个进口接通空气源，二位三通阀31的出口连接所述真空泵2的进口，真空泵2的出口与空气源接通。负压腔3通过二位三通阀32与空气源接通，其连接方式是该二位三通阀32的进口连接所述空气源，二位三通阀32的一个出口连接所述负压腔3，另一个进口接空气源。所述二位三通阀32与空气源之间还连接有一个限流阀4，限流阀4起缓冲作用，以避免二位三通阀32打开时，负压腔3直接与空气源接通，引起负压腔3内负压急剧下降。所述压墨管路的连接方式是二位三通阀33的进口与所述压力泵1的出口连接，二位三通阀33 —个出口接空气源，另一个出口连接二位三通阀34的一个进口 ；所述压力泵1的进口接空气源。所述压力泵1的出口与二位三通阀33之间还连接有一个限流阀5，用来调节疏通喷头的压力，以避免二位三通阀34接通压墨系统时，二位三通阀33打开后，喷头通过副墨盒8直接与压力泵1接通，导致压墨时压力过大，损伤喷头。负压管路上还连接有一个负压传感器7和一个负压表6，负压表6起显示负压腔中负压值的作用，负压传感器7用于检测负压系统的负压值。 本发明的负压系统的控制流程图如图3所示，喷墨打印机打印过程中出现喷头喷孔堵塞时，通过控制系统控制二位三通阀34、33使副墨盒8与压墨管路接通，压力泵1工作，向副墨盒8内施正压迫使墨水压出喷头喷孔，从而疏通喷头喷孔。压墨结束后，压力泵1停止工作，二位三通阀33切换至空气源放气；放气结束后，二位三通阀33切换至压墨管路，二位三通阀34切换至负压管路，从而防止被疏通喷头内的大气转移到其他喷头，避免其他喷头向下滴墨。喷头疏通后，打印机继续工作，控制系统根据负压传感器7的反馈值，通过控制二位三通阀31、32和真空泵2的工作状态，精确控制负压系统的负压值，其精确度能达到±0. 05Kpa ;当负压传感器7检测到负压管路中的负压值小于预设负压值时，真空泵2工作，二位三通阀32关闭，二位三通阀31打开，真空泵2抽走部分空气以提高负压腔3内负压；当负压传感器检测到负压管路中的负压值大于预设负压值时，真空泵2停止工作，二位三通阀32打开，二位三通阀31关闭，通过进一部分空气来降低负压腔3中负压。从而实现副墨盒对喷头连续、稳定、快速、适量的供墨，避免负压系统负压过大引起墨水倒吸，保证负压系统的元器件安全，提高喷墨打印机负压系统的稳定。
实施例二 本发明的喷墨打印机负压系统中副墨盒的个数可以根据需要设计，所有副墨盒并联后与所述负压管路和压墨管路串联即可实现上述功能。本实施例是一种设有黑、青、品红、黄、淡青、淡品红六组副墨盒81、82、83、84、85、86以及一组压墨管路的喷墨打印机负压系统，其中的负压系统及负压的控制方法与实施例1中结构相同，如图2所示，六组副墨盒81-86并联后与负压管路和压墨管路串联，通过对二位三通阀811、821、831、841、851、861、33的控制，副墨盒81-86可以在负压管路和压墨管路之间切换。当二位三通阀811-861处于关闭状态，二位三通阀33处于打开状态时，副墨盒盒9与压墨管路接通，喷墨打印机开始对喷头进行压墨工作。当二位三通阀811-861处于打开状态，二位三通阀33处于关闭状态时，副墨盒81-86与负压管路接通，副墨盒81-86开始向喷头供墨，喷墨打印机进行正常的打印工作。二位三通阀811-861可单独控制，操作者只需通过控制与各喷头连接的二位三通阀及与接通压墨管路的二位三通阀33的控制，有针对性的对堵塞喷头进行压墨，疏通堵塞喷头。 本发明的喷墨打印机负压系统结构简单，操作方便，负压稳定，通过对二位三通阀的控制使压力通路既可以产生正压，也可以产生负压。当喷头与负压管路接通时，该负压使与副墨盒相连的喷头进行正常喷墨，实现对喷头供墨点的控制；当喷头与压墨管路接通时，该正压用于将喷墨打印机喷头喷嘴内的墨水压出，疏通喷头。本发明的负压系统通过软件控制系统对阀门和真空泵的控制能精确控制负压系统的负压值，保证其负压处于安全的工作范围内，实现副墨盒对喷头连续、稳定、快速、适量的供墨，防止负压系统负压过大副墨盒溢墨导致元器件损坏，提高喷墨打印机的工作稳定性。 需要指出的是根据本发明的具体实施方式
所做出的任何变形，均不脱离本发明的精神以及权利要求所记载的范围。
权利要求
一种喷墨打印机负压系统，包括负压腔、真空泵、副墨盒和控制系统，其特征在于，所述负压腔分别通过第一阀门、第二阀门和第三阀门与真空泵、空气源和副墨盒对应相连，第一阀门进口和第二阀门出口连接到负压腔，负压腔还通过第三阀门接入副墨盒，负压腔上还连接有一用于监测负压腔中的负压值并向控制系统发出信号的负压传感器；控制系统根据负压传感器反馈的信号控制第一阀门、第二阀门、第三阀门打开或闭合，控制对负压腔抽真空或向负压腔内输入空气，以调整负压腔内负压大小。
2. 如权利要求1所述的喷墨打印机负压系统，其特征在于，所述负压系统连接有一压 墨系统，包括压力泵和第四阀门，压力泵通过第四阀门与副墨盒连接的第三阀门相连，通过 控制所述第四阀门和第三阀门的打开或闭合，实现负压系统和压墨系统的切换。
3. 如权利要求1所述的喷墨打印机负压系统，其特征在于，所述负压腔还连接有一负 压表。
4. 如权利要求1所述的喷墨打印机负压系统，其特征在于，所述第二阀门和空气源之 间还连接有一限流阀。
5. 如权利要求4所述的喷墨打印机负压系统，其特征在于，所述第四阀门和压力泵之 间还连接有一限流阀。
6. 如权利要求2所述的喷墨打印机负压系统，其特征在于，所述第一阀门、第二阀门、 第三阀门和第四阀门为二位三通电磁阀，所述第一阀门的一个进口连接所述负压腔，另一 个进口连接空气源，所述第一阀门的出口连接所述真空泵的进口，所述第二阀门的一个进 口连接所述负压腔，另一个进口连接所述空气源，所述第二阀门的出口与大气连接，所述第 三阀门的一个进口连接所述负压腔，另一个进口与所述第四阀门的一个出口相连，所述第 三阀门的出口与所述副墨盒相连，所述第四阀门的一个进口与所述压力泵的出口相连，另 一出口与大气相连。
7. 如权利要求1所述的喷墨打印机负压系统，其特征在于，所述副墨盒的个数可以根 据实际需要确定，每一副墨盒对应连接有所述第三阀门，并联后与所述负压腔串连。
8. —种采用如权利要求l-7任一项所述的喷墨打印机负压系统的负压控制方法，具体 为负压系统的工作负压由控制系统根据负压传感器反馈的负压值，通过控制阀门的开启 或闭合及真空泵的通电或断电，精确控制负压系统的负压。
9. 如权利要求8所述的喷墨打印机负压系统的控制方法，其特征在于，当所述控制系 统检测到负压腔内负压值高于设定值时，打开第二阀门，关闭第一阀门，使真空泵停止工 作，负压腔中进入空气以降低负压腔内负压值；当所述控制系统检测到负压腔内负压值低 于设定值时，关闭第二阀门，打开第一阀门，启动真空泵工作，抽走部分空气以增加负压腔 内负压值，从而实现负压系统的负压稳定。
10. 如权利要求8所述的喷墨打印机负压系统的控制方法，其特征在于，在需实现对喷 头压墨时，所述控制系统控制第三阀门切换至压墨系统，控制第四阀门切换连接至压力泵 管路，启动压力泵工作。
全文摘要
本发明公开了一种喷墨打印机喷头负压系统及其负压控制方法，所述负压系统包括负压腔、真空泵、副墨盒和控制系统，负压腔通过若干二位三通阀分别与真空泵、空气源和副墨盒相连，负压腔还连接一负压传感器用来检测负压腔中的负压，控制系统根据负压传感器反馈的信号控制各二位三通阀的打开或闭合及真空泵的通电或断电，以精确控制负压腔内负压值大小，实现副墨盒对喷头连续、稳定、快速、适量的供墨，提高打印机的工作稳定性。负压系统还通过二位三通阀串接一压墨系统，包括压力泵和限流阀，喷头堵塞时，通过控制二位三通阀使喷头与压墨系统接通，压墨疏通喷头，压墨完毕后放气，以避免其他喷头滴墨，提高打印机喷绘质量。
文档编号B41J2/175GK101695883SQ200910235599
公开日2010年4月21日 申请日期2009年9月29日 优先权日2009年9月29日
发明者张原 申请人:北京美科艺数码科技发展有限公司;