墨水再循环系统、整体式罐结构和用于印刷系统的印刷杆结构的制作方法
【专利摘要】改进的墨水再循环系统及相关结构被配置为提供用于例如但不限于喷墨式陶瓷印刷系统之类的印刷系统的墨水的恒定移动。所述墨水再循环系统可以包括存储墨水的供给罐，第一中间罐，第二中间罐，输入分配集管和再循环集管。其中所述第一中间罐的压力和所述第二中间罐的压力之间的压力差可以控制印刷头喷嘴板中的弯液面。与现有的瓷砖印刷系统相比，墨水的控制的再循环减少了颗粒的沉积和累积的可能性。另外，该改进的再循环系统及相关结构可较佳地消除与墨水供给关联的管道中的气体，这减少生产停止的次数，从而使印刷系统可连续操作，由此提高生产率。
【专利说明】墨水再循环系统、整体式罐结构和用于印刷系统的印刷杆结构
【技术领域】
[0001]本实用新型涉及印刷系统领域。更具体地，本实用新型涉及墨水再循环系统及关联结构。
【背景技术】
[0002]在大多数喷墨印刷机中，具有从主罐或贮存器通向并供应对应的印刷头的单向墨水通路。从2008年起，引进的一些印刷头被配置为在喷射室内部提供通过印刷头的可移动的墨水通路。
[0003]在一些大规模印刷系统中，最近提供了墨水再循环的基本实施例，例如降低墨水管路中的残留物的累积。但是，现有的再循环配置易于在系统中的一或多个点沉淀和累积残留物。
[0004]发现了用于陶瓷的喷墨印刷机某些优点，例如移除所产生的气体，和/或移除碎片或聚集的墨水颗粒。这种印刷机可提供一种墨水系统，该墨水系统使墨水循环从主要罐循环到头，并将循环返回到主要罐。
[0005]提供墨水再循环系统和结构将有利于减少墨水的不利影响，否则其可沉淀或阻塞墨水系统的一或多个部分，例如入口通道、印刷头和/或再循环管路。
[0006]提供墨水再循环系统和结构还将有利于在印刷系统的工作周期范围内始终固有地提供更佳的墨水流动。这种系统的发展将是重要的技术突破。
[0007]提供这种墨水再循环系统和结构进一步有利于降低现有系统的复杂度。这种系统和结构的发展将包括进一步的技术突破。
实用新型内容
[0008]改进的墨水再循环系统及相关结构被配置为提供用于例如但不限于喷墨式陶瓷印刷系统之类的印刷系统的墨水的恒定移动。与现有的瓷砖印刷系统相比，墨水的受控制的再循环减少了颗粒的沉积和累积的可能性。另外，该改进的再循环系统及相关结构可较佳地消除与墨水供给关联的管道中的气体，这减少生产停止的次数，从而使印刷系统可连续操作，由此提高生产率。
[0009]示例性的一种墨水再循环系统，所述墨水再循环系统与包括一或多个印刷杆的印刷系统关联。其中所述多个印刷杆中的每个印刷杆包括与该印刷杆关联的一或多个印刷头。其中所述印刷头中的每个包括在墨水入口端口和墨水出口端口之间延伸的印刷头墨水管道。其中所述印刷头墨水管道中的每个延伸穿过一或多个喷嘴板。所述印刷头墨水管道中的墨水通过所述一或多个喷嘴板朝向工件可控地喷射。其中所述墨水再循环系统包括:用于储存墨水的供给罐，第一中间罐，第二中间罐，在所述供给罐和所述第一中间罐之间的墨水传输管道，输入分配集管，再循环集管，在所述第二中间罐和所述第一中间罐之间的再循环回路；和在所述第一中间罐和所述供给罐之间的溢流回路。其中所述输入分配集管包括在所述第一中间罐和与所述印刷头中的每个关联的每个入口端口之间的管道。其中所述再循环分配集管包括在与所述印刷头中的每个关联的每个墨水出口端口和所述第二中间罐之间的管道。
[0010]示例性的一种整体式罐结构，该整体式罐结构与包括一或多个印刷杆的墨水再循环系统关联。其中所述多个印刷杆中的每个印刷杆均包括与该印刷杆关联的一个或多个印刷头。其中所述印刷头中的每个包括在墨水入口端口和墨水出口端口之间延伸的印刷头墨水管道。其中所述印刷头墨水管道中的每个均延伸穿过一个或多个喷嘴板。所述印刷头墨水管道中的墨水通过所述一或多个喷嘴板朝向工件可控地喷射。其中所述整体式罐结构包括:具有下部区域和上部区域的主体，其中所述主体包括定义在所述主体中的第一中间罐和定所述主体中的第二整体式罐，其中所述第一中间罐和所述第二中间罐从所述上部区域朝向所述下部区域延伸；和可安装地附接到所述主体的所述上部的顶盖。其中在所述第一中间罐的所述下部区域中定义用于来自供给罐的墨水进入的入口端口。其中从所述第一中间罐的所述下部区域中定义用于朝向所述印刷头中的每个传送墨水的分配端口。其中在所述第二中间罐的所述下部区域中定义用于接收来自所述印刷头中的每个的墨水的再循环端口。其中在所述第二中间罐中定义用于向再循环回路传送墨水的再循环出口端口。并且其中在所述第一中间罐的所述上部中定义用于向所述供给罐传送墨水的溢流出口端口。
[0011]示例性的一种用于印刷系统的印刷杆结构，包括:印刷杆框架结构；和安装到所述印刷杆框架结构的一或多个印刷头。其中所述印刷头中的每个均包括在墨水入口端口和墨水出口端口之间延伸的印刷头墨水管道。其中所述印刷头墨水管道中的每个延伸穿过一或多个喷嘴板。所述印刷头墨水管道中的墨水通过所述一或多个喷嘴板可控地朝向工件喷射。所述用于印刷系统的印刷杆结构还包括:用于储存墨水的供给罐，附接到所述印刷杆框架结构的第一中间罐，附接到所述印刷杆框架结构的第二中间罐，在所述供给罐和所述第一中间罐之间的墨水传输管道，输入分配集管，再循环集管，在所述第二中间罐和所述第一中间罐之间的再循环回路，和在所述第一中间罐和所述供给罐之间的溢流回路。其中所述输入分配集管包括在所述第一中间罐和与所述印刷头中的每个关联的每个入口端口之间的管道。其中所述再循环分配集管包括在与所述印刷头中的每个关联的每个墨水出口端口和所述第二中间罐之间的管道。
【专利附图】
【附图说明】
[0012]图1为与印刷系统关联的不例性改进的墨水再循环系统和对应结构的不意图；
[0013]图2为与示例性改进的墨水再循环系统关联的整体式中间分配罐和分配歧管结构的上部透视图；
[0014]图3为整体式墨水分配罐的详细视图；
[0015]图4为与示例性改进的墨水再循环系统关联的整体式墨水分配罐和分配歧管集管结构的详细的局部剖视图；
[0016]图5为安装到印刷杆头模块的整体式墨水分配罐和分配歧管集管结构的下部透视图；
[0017]图6为与改进的墨水再循环系统关联的印刷头的示意图；
[0018]图7为与用于印刷头的一个或多个喷嘴板关联的墨水弯液面(menisci)和施加到改进的墨水再循环系统中的墨水上的压力差的详细的局部示意图；和
[0019]图8为用于墨水再循环系统的示例性实施例的部分过程和仪器的图。
【具体实施方式】
[0020]图1为与印刷系统40关联的不例性改进的墨水再循环系统10的不意图。改进的墨水再循环系统10被配置为提供贯穿印刷杆200 (图5)的完整的再循环墨水通路。改进的墨水再循环系统10可较佳地被配置为提供以下任何一种控制:对用于一或多个喷嘴板242 (图7)的弯液面244 (图7)的控制，在整个工作周期范围内对贯穿印刷杆200的墨水流速的控制，和/或对通过对应的印刷头34的墨水15的温度的控制，或者其任意组合。
[0021]如图1所示，主罐12被配置为储存一定体积的可固化墨水15，并且典型地为可再次填充的。此外，主罐12典型地包括液位传感器和温度传感器，例如用于本地或远程监测。主罐12也较佳地可包括用于搅动、搅拌、滤出或过滤的机构。主要墨水传输回路14从主罐12延伸到第一(即供应)中间罐18，其中第一中间罐18可较佳地位于整体式(即组合的)分配罐16中。
[0022]主供应管路22从第一中间罐18的底部延伸到诸如位于整体式分配歧管24中的分配集管26。一或多个印刷头供应管路28(例如28a-28p)从分配集管26延伸到并均被连接30到与印刷系统40关联的印刷头34的对应的墨水入口端口 32，例如用于可控地将墨水15传输(即喷射)到工件36上，其中工件36可包括但不限于一个或多个瓷砖或其它承印物36。
[0023]尽管单个印刷头34在图1中为例示目的被示出，但是应理解的是印刷系统40典型地包括多个印刷头34，例如34a-34p，以便跨越印刷系统40所限定宽度214 (图5)可控传输对应颜色的墨水15，并将墨水15可控地喷射到一或多个工件36上。例如，示例性印刷杆200 (图5)可包括多个印刷头34a-34p，例如但不限于10、11或13个印刷头34，以便传输一或多种墨水15，印刷系统40可典型地包括多个印刷杆200，例如200a-200h，以便传输一或多种颜色的墨水15或其它流体，例如但不限于底涂层、保护涂层、釉料、三维层、交替涂层，或其任意组合。
[0024]印刷头34中的每个还包括对应的输出管路38，例如柔性或刚性管，其延伸40到对应的收集器入口 42，例如42a，收集器入口 42被连接到收集(即再循环)集管44。再循环管路46从再循环集管44延伸到第二中间罐48，其中第二中间罐48也可较佳地位于整体式(即组合的)分配罐16中。
[0025]尽管如图1中所示，在一些系统实施例中，分配集管26和收集集管44可包括彼此分离的组件，但是单个组合歧管24可包括诸如对应于印刷杆200的分配集管26和收集集管44 二者，印刷杆200容纳用于将单一颜色的墨水传输到例如瓷砖36的一或多个承印物36的多个印刷头34，例如34a-34p。例如，如图1所示，分配集管26和收集集管44整合在单个歧管24中，基于以下任一项:可用的空间或公差，分配集管26和收集集管44之间的期望热交换，可制造性，维护，或其任意组合。因此，图1中所示的示例性组合歧管24既提供将墨水15分散传输到一个或多个印刷头34，又提供从所述一个或多个印刷头34中的每个分散回收过量的墨水15。
[0026]应当理解的是，尽管图1中所示的改进的墨水再循环系统10包括单个再循环系统10和与单个印刷杆200关联的对应结构，但是印刷系统40可典型地包括多个印刷杆200，例如但不限于从四个到八个印刷杆200，其中印刷杆200中的每个优选可包括与其对应的改进的墨水再循环系统10。
[0027]图1中所示的示例性改进的再循环系统10包括与主要墨水传输回路14连接的主要再循环回路50，其中第二中间罐48中的墨水15通过第一中间罐18再循环回主要墨水传输回路14，而不直接返回到主罐12。
[0028]亦如图1所示，溢流回路62从第一中间罐18延伸到主罐12，其中除了喷射、再循环或储存在第一中间罐18以外的过量的墨水15被配置为流回主罐12，其中墨水15可再次通过主要墨水传输回路14从主罐12可控地流到第一中间罐18。
[0029]图1所示的主要墨水传输回路14包括墨水供应泵48，并较佳地可包括过滤器46。在一些实施例中，传输回路14优选可包括温度测量、温度控制和/或质量流量测量中的任一种。
[0030]类似地，再循环回路50典型地包括例如真空泵的再循环泵52、例如压力或真空传感器288的传感器288 (图8)，并可进一步包括再循环回路过滤器54。在一些实施例中，再循环回路50可较佳地包括温度测量、温度控制和/或质量流量测量中的任一种。
[0031]应当理解的是，尽管分配集管26和再循环集管44在图1中示意性地示出，但是分配集管26和再循环集管44的尺寸和形状优选可基于一或多个系统参数配置，以诸如确保对于多个印刷头34中的每个而言压力和墨水流都是一致的。如将另外理解的，改进的再循环系统10中的其它组件的设计和配置也影响分配集管26和再循环集管44的设计要求，从而对于多个印刷头34中的每个而言，压力和墨水流固有地更加一致，即使集管26和/或44具有更小的直径。
[0032]图2为与示例性改进的墨水再循环系统10关联的整体式分配罐16和分配歧管结构24的透视图100。图3是与用于示例性墨水再循环系统10的整体式分配罐16关联的第一中间罐18和第二中间罐48的详细视图140。在整体式分配罐16的当前示例性实施例中，第一中间罐18具有约为650ml的容积，并优选可通向空气，而第二中间罐48具有约为350ml的容积。
[0033]如图2所示，入口端口 106提供一管道，墨水通过该管道从传输回路14进入108第一中间罐18。入口端口 106可较佳地位于第一中间罐18的下部区域1361中，因此朝向第一中间罐18的上部136u向上填充。
[0034]如图3所示，第一中间罐18的下表面146优选地为倾斜的，例如具有陡坡轮廓以诸如防止沉积，和/或促进朝向与主供应管路22连接的分配端口 184(图4)的流动，并减小第一中间罐18中的墨水的沉淀。主要中间罐18的外形优选也可为辐射型的或者另外为圆形的148,以促进流动和/或防止墨水15的沉淀。
[0035]亦如图2和图3所示，入口接头106通常位于第一中间罐18的下端的下部区域136u中，其中流入的墨水15配置为从底部向上填充第一中间罐18。供应端口 22位于第一中间罐18底部，其中位于第一中间罐18中的墨水15被配置为向下流入输入集管26中，以提供用于传输到印刷头34的墨水15。
[0036]亦如图3所示，第二中间罐48优选可位于整体式分配罐16中，以接收传输到印刷头34但未被印刷头34使用的墨水15。再循环的墨水15通过位于第二中间罐48底部的再循环入口端口 188(图4)流入第二中间罐48中。第二中间罐48还包括再循环出口端口和接头110，再循环的墨水15被泵送51通过再循环出口端口和接头110 (图1)，并且较佳地例如通过再循环回路50过滤54，以便再次引入到主要墨水传输回路14，其中再循环的墨水15再次引入到第一中间罐18中。第二中间罐48的下表面优选可为倾斜的，例如包括陡坡轮廓，以防止沉积和/或促进流动。
[0037]图4为与示例性改进的墨水再循环系统10关联的整体式墨水分配罐16和分配歧管头结构24的详细的局部剖视图180。如图2、3和4所示，第一温度传感器120优选可诸如通过罐顶104(图2)被附接和定位，以诸如在接近分配端口 184的位置检测墨水15的温度。类似地，再循环温度传感器122优选可诸如通过罐顶104 (图2)被附接和定位，以例如在接近再循环入口端口 188的位置检测返回到再循环罐20的墨水15的温度。来自第一温度传感器120或再循环温度传感器122中任一个的信号优选可例如与本地或系统控制结合用于监测和或控制一个或多个参数，也可提供决定或确定墨水液位的降低的第二指标，例如上升超过阈值的温度或表示墨水损失的阈值比。
[0038]图5为安装到用于印刷杆200的印刷杆框架组件201的整体式墨水分配罐16和分配歧管结构24的下部透视图。图5所示的示例性印刷杆框架201包括印刷头框架202、竖向端部元件204、206和横向框架元件208。印刷头框架202典型地包括通过其限定的多个印刷头联接孔(access hole) 210,多个印刷头34 (例如34a_34p)中的每个通过印刷头联接孔210被可安装地附接。如图5所示，改进的墨水再循环系统易于组装和/或从印刷杆框架201移除。
[0039]印刷头联接孔210的数量和样式212典型地对应于期望的印刷头配置，例如基于一或多个印刷头制造商的特定布局212，因此提供印刷头34的基体(matrix)以在期望的宽度214上可控地传输墨水。例如，图5中所示的特定布局212包括十三个印刷头联接孔210。在其它实施例中，可提供其它的数量或布局，例如但不限于十个或十一个印刷头联接孔 210。
[0040]图6为配置用于改进的墨水再循环系统10中的墨水再循环的示例性再循环印刷头34的详细示意图220。如图6所示，墨水管道232限定在印刷头入口端口 32和印刷头出口端口 38之间。管道232行进穿过多个可控喷口 222，例如222a_222k，其中，喷口中的每个具有与其关联的喷嘴板224，墨水15可通过喷嘴板224朝向工件36可控地喷射。图6所示的示例性印刷头34包括例如安装230到印刷头34的本地控制器228。本地控制器228进一步包括能连接到本地印刷杆电子器件234和系统控制236的接口 232。图6所示的示例性印刷头34被可安装地附接印刷杆头板202到并延伸通过印刷杆头板202。
[0041]如图6所示，第一中间罐18和第二中间罐48分别在压力250和252下操作，其中输入压力和再循环压力252之间的压力差254允许系统10控制与印刷头34关联的喷嘴板242中的每个的弯液面244。另外，第一中间罐18和第二中间罐48中的不同的压力250和252被配置为提供墨水15通过系统10的期望的流速。
[0042]尽管改进的墨水再循环系统10优选可配置为用于多种循环印刷头34，一些改进的墨水再循环系统10的当前实施例可配置用于以下任一种:
[0043].型号为1001的印刷头34，通过英国剑桥的Xaar PLC可获得；
[0044].型号为TEC CFl的印刷头34，通过日本东京的东芝可获得；[0045].型号为SG-1204的印刷头34，通过Dimatix-富士可获得；和/或
[0046].序列号为KM1024的印刷头34，通过日本东京的柯尼卡-美能达可获得。
[0047]改进的墨水再循环系统10的一些当前的实施例被配置为:通过分配歧管24的从O到2.500ml每分钟的墨水流速范围，通过每个印刷头34的从O到250ml每分钟的墨水流速，和印刷头34上的从35°C到50°C的温度范围。
[0048]另外，尽管改进的墨水再循环系统10可较佳地配置用于传输通过再循环印刷头34的多种墨水滴尺寸，但是一些改进的墨水再循环系统10的当前的实施例可配置用于范围从约24到200皮升(picoliter)特定的滴尺寸。例如，许多循环印刷头34目前提供80皮升的滴尺寸。对于配置为将墨水15喷射到瓷砖36上的印刷系统40而言，通常最小滴尺寸被指定为获得在喷射的瓷砖36焙烧后的效果。
[0049]图7为与用于印刷头34的一或多个喷嘴板224关联的墨水弯液面244和分配歧管24上的压力差254的详细的局部示意图240。改进的墨水再循环系统10被配置为，对一个或多个印刷头34中的要求喷射的任意和所有滴而言，在任何操作条件下，例如从O到100%的喷射，即使在射击室(shooting chamber)内，例如在压电材料的壁中，也提供墨水15通过每个印刷头34的恒定移动。墨水15的受控制的恒定移动优选被配置为保持弯液面224。例如，在当前的系统实施例10中，喷嘴中的弯液面的范围被指定为保持在从Ombar到-35mbar。尽管示例性弯液面244在图7中示出为凹形的，应当理解的是弯液面244可包括多种形状，诸如但不限于以下任一种:平坦的、凹形的、凸形的、其它更复杂的形状，或其任意组合。
[0050]尽管墨水再循环系统10优选可被配置为用于多种印刷系统40，但是当前的示例性实施例与较佳地配置为用于集约型工业用途的陶瓷喷墨数字印刷机关联。
[0051]在瓷砖喷墨印刷中，当产生待印刷到陶瓷件上的墨水滴226(图6)时，引入了与墨水滴类似体积的空气。在传统的陶瓷喷墨印刷系统中，该空气需要通过与墨水供给相同的管道去除。这种空气在墨水系统中的产生经常需要操作者停止生产。
[0052]相比之下，改进的再循环系统10优选可被配置为通过与供给墨水15的管道不同的管道消除所产生的这种空气，从而改进的印刷系统40可在两次生产停止之间操作更长的周期。
[0053]尽管改进的墨水再循环系统12中的主罐12可与传统的墨水传输系统相同，但是墨水15例如竖向传送到例如组合的分配罐16中的第一中间罐18，第一中间罐18优选可竖向位于歧管24和印刷头34上方。在第一压力250 (图7)下，第一中间罐18中的墨水15由输入收集器26向下传送通过歧管24，其中墨水15被输送30到印刷头34。
[0054]与将墨水15朝向供给罐的顶部引入的现有供应罐系统相比，第一中间罐18提供坚固的、可靠的且不责的机构以为系统10提供墨水15。第一中间罐18包括在下部区域1361中进入罐18的入口端口 106，这固有地避免由颗粒引起的沉淀和/或堵塞。
[0055]另外，第一中间罐18中的供应116到溢流回路62中的出口端口 114 (图2，图3)位于第一中间罐18的上部区域136u，其中第一中间罐的液位被配置为在运行的任何时刻始终保持恒定。改进的墨水再循环系统10被配置为通过确保对于任何水平的墨水消耗而言具有一些量的溢流116来保持第一中间罐18中的墨水15的液位。因此，在系统操作期间，当很少或没有墨水喷射226时，溢流116的量增加。相反地，在系统操作期间，当墨水消耗226为最大值或接近最大值时，例如对于印刷杆200中大多数或全部印刷头34而言为100%喷射或接近100%喷射时，溢流116(图2)的量下降到最小溢流阈值。对于以100%或接近100%喷射的印刷杆200而言，系统10仍然被配置为具有一些溢流，即使溢流116的量远小于用于墨水传输的其它比率。
[0056]在一些实施例中，改进的墨水再循环系统可被配置为提供这样的溢流水平:其等于用于需要来自印刷杆200的全部流量的示例性印刷工作的工作周期的100%，加上额定工作流量的另一百分比，例如诸如但不限于100加上10%。这种配置导致坚固的系统10，其不需要与溢流116的保持关联的液位仪器或流量控制。
[0057]图8为用于改进的墨水再循环系统10的示例性实施例的部分过程和仪器的图280，其中系统10典型地包括主墨水供给罐12(图1)、第一中间罐18、第二中间罐48、输入收集器26、再循环收集器44、供应泵48、再循环泵52、溢流(即回流)泵63和真空控制系统282。改进的墨水再循环系统10提供技术可靠的墨水再循环，而且有成本效益。
[0058]输入收集器26通过第一中间罐18供应墨水15，其中输入收集器26分配并将墨水15供应直到相同颜色的不同头34。例如，在一个当前实施例中，输入收集器26分配并将墨水15供应直到用于具有700mm单程印刷宽度214 (图5)的印刷系统40的十三个头34。未被喷射226 (图6)的残留墨水15通过其出口 38离开印刷头34，流过将墨水15返回到第二中间罐48的再循环收集器46。
[0059]图8中所示的真空控制系统282被配置为控制或者以其它的方式保持印刷头34处的弯液面244。真空控制系统282的示例性实施例较佳地可包括用于在第一中间罐18中产生负压的机构,例如文氏管284，和用于在第二中间罐48中产生真空的机构286，例如真空优选可由再循环泵52产生，其中，再循环泵52也产生再循环流速。尽管图8中所示的示例性真空控制系统282可较佳地与印刷杆控制器234整合在一起，但是应当理解的是真空控制器282可单独放置，或可与印刷杆200或系统控制器236的其它部件整合在一起，可包括以下任一种:电子元件、传感器、机械部件、气动部件，或者其任意组合。
[0060]再循环泵52优选可基于来自再循环回路传感器288的例如真空或压力信号的输出诸如通过真空控制器282而被操作，从而保持所建立的弯液面244。否则，如果存在过多真空，则所建立的弯液面244可能受到不利的影响。
[0061]例如通过本地印刷杆控制器234配置的真空控制器282典型地接收来自再循环回路传感器288的信号，并基于再循环回路50中的真空水平，真空控制器282利用与其关联的再循环泵52和/或文氏管288来调整真空压力252 (图7)的水平，以保持足够的真空度252和压力差254。
[0062]在改进的墨水再循环系统10的一些当前实施例中，第一中间罐18被配置为吸收用于墨水15的液位变化，其中系统10被配置为确保在第一中间罐18中始终具有相同量的墨水15，其中泵64被连接到第一中间罐18，其中泵64被配置为将来自第一中间罐18的少量墨水15传送到主罐12。
[0063]在系统操作期间，来自第一中间罐18的墨水15行进通过输入收集器26，并被分配到每个对应的印刷头34，在这里墨水15行进232 (图6)穿过要求喷射226 (图6)滴的每个喷嘴板242。未喷射的墨水15通过印刷头出口 38离开，行进40通过再循环集管44，到达第二中间罐48，其中第二中间罐48中的墨水15返回52到第一中间罐18，并且其中第一中间罐18中的返回的墨水15的一部分作为溢流回到62主罐12。
[0064]因此，改进的墨水再循环系统10将实时供给的墨水15传输到印刷头34。墨水15流入印刷头34，在这里其可以基于诸如通过印刷杆控制器234接收的信号238通过一个或多个喷嘴板224喷射。任何过量的墨水15再循环返回中间罐18、48，从而改进的墨水再循环系统提供墨水的恒定流动，同时避免墨水15沉淀，并防止沉积。
[0065]用于改进的墨水再循环系统10的泵48、52、64的尺寸优选基于期望的流速和操作压力而被设定。另外，用于改进的墨水再循环系统10的过滤器46、54的尺寸较佳地基于期望的流速、操作压力和工作间隔中的任何一种而被设定。
[0066]在改进的墨水再循环系统中，墨水15穿过每个焙烧通道，例如穿过每个喷嘴板224，其中如果控制器电子器件234给出焙烧的信号238，则喷嘴板224焙烧，由此一个或多个墨水滴(图6)被喷射226,从而消耗所传输的墨水15的一部分。未喷射226的剩余墨水15从头34移出，并返回到弟二中间iip 48。
[0067]在一些当前的系统实施例10中，第一中间罐16通向空气，并被配置为保持墨水15的液位，其中该液位由第一中间罐16的上部区域中的溢流端口 114的位置限定，其中墨水通过系统10的流动被配置为传输在所有操作模式下均保持液位的墨水量。使至少一些溢流的墨水保持返回主供给罐的系统实施例10的一个优点在于改进的系统10不需要液位传感器来保持第一中间 罐18中的足够的液位。
[0068]如果没有溢流，系统10典型地将再循环并最终耗尽墨水15，从而不能保持一致的墨水液位，进而不能保持一致的输入头压力250。
[0069]改进的墨水再循环系统10因此提供对印刷头34建立的弯液面242的准确管理，由于墨水通路232中的压力保持在恒定水平，因此减少了弯液面242的几何形状的任何变化。
[0070]改进的墨水再循环系统10的替代实施例可进一步包括与第一中间罐18关联的液位传感器，其中在需要时可以将墨水可控地泵送到第一中间罐18中，或者必要时将过量的墨水返回到主罐12。但是，如上所述，一些较佳的系统实施例10配置为无需这样复杂地操作。
[0071]尽管在此结合陶瓷喷墨印刷系统描述了墨水再循环系统和使用方法，结构和技术可如实施为用于多种期望的应用和环境，或其任意组合。
[0072]例如，替代墨水再循环系统优选可配置用于多种印刷环境，例如用于在除了陶瓷以外的承印物上印刷。另外，改进的再循环系统优选可配置用于其它流体传输环境，例如但不限于墨水、油漆、溶剂、粘合剂、水、冷却剂或润滑剂中的任何一种。
[0073]因此，尽管已参照特定的优选实施例详细描述了本实用新型，但是本领域中普通技术人员将认识到，在不背离所附权利要求书的精神和范围的情况下可做出多种更改或提闻。
【权利要求】
1.一种墨水再循环系统，所述墨水再循环系统与包括一或多个印刷杆的印刷系统关联，其中所述多个印刷杆中的每个印刷杆包括与该印刷杆关联的一或多个印刷头，其中所述印刷头中的每个包括在墨水入口端口和墨水出口端口之间延伸的印刷头墨水管道，其中所述印刷头墨水管道中的每个延伸穿过一或多个喷嘴板，所述印刷头墨水管道中的墨水通过所述一或多个喷嘴板朝向工件可控地喷射，其中所述墨水再循环系统包括: 用于储存墨水的供给罐； 其特征在于: 其中所述墨水再循环系统进一步包括: 第一中间罐； 第二中间罐； 在所述供给罐和所述第一中间罐之间的墨水传输管道； 输入分配集管，其中所述输入分配集管包括在所述第一中间罐和与所述印刷头中的每个关联的每个入口端口之间的管道； 再循环集管，其中所述再循环分配集管包括在与所述印刷头中的每个关联的每个墨水出口端口和所述第二中间罐之间的管道； 在所述第二中间罐 和所述第一中间罐之间的再循环回路；和 在所述第一中间罐和所述供给罐之间的溢流回路。
2.如权利要求1所述的墨水再循环系统，其特征在于:在系统运行过程中，所述第二中间罐内的墨水返回所述第一中间罐，所述第一中间罐中的墨水的一部分作为溢流返回所述主罐。
3.如权利要求1所述的墨水再循环系统，其特征在于:所述第一中间罐包括下部和在所述下部上方的上部，其中所述墨水传输回路提供通向所述下部的管道，以用来自所述供给罐的墨水填充所述第一中间罐。
4.如权利要求1所述的墨水再循环系统，进一步包括: 从所述第一中间罐的所述上部延伸的墨水溢流端口，其特征在于:所述溢流回路被配置为将墨水从所述第一中间罐的所述溢流端口传送到所述供给罐。
5.如权利要求1所述的墨水再循环系统，其特征在于:所述第一中间罐的压力与所述第二中间罐的压力之间的压力差控制所述喷嘴板中的每个的弯液面。
6.如权利要求1所述的墨水再循环系统，其特征在于:所述再循环回路进一步包括文氏管和连接到所述文氏管的压力源，其中所述文氏管调整所述再循环回路中的真空压力水平。
7.如权利要求1所述的墨水再循环系统，其特征在于:所述第一中间罐和所述第二中间罐中的任一个为倾斜的或波状外形中的任一种，以减少墨水的任何沉淀或沉积。
8.如权利要求1所述的墨水再循环系统，其特征在于:进一步包括与所述墨水传输管道或所述再循环回路中的任一个关联的过滤器。
9.如权利要求1所述的墨水再循环系统，其特征在于:所述第一中间罐和所述第二中间罐被组合在一整体式结构中。
10.如权利要求1所述的墨水再循环系统，其特征在于:所述输入分配集管和所述再循环集管被组合在一整体式歧管结构中。
11.一种整体式罐结构，该整体式罐结构与包括一或多个印刷杆的墨水再循环系统关联，其中所述多个印刷杆中的每个印刷杆均包括与该印刷杆关联的一个或多个印刷头，其中所述印刷头中的每个包括在墨水入口端口和墨水出口端口之间延伸的印刷头墨水管道，其中所述印刷头墨水管道中的每个均延伸穿过一个或多个喷嘴板，所述印刷头墨水管道中的墨水通过所述一或多个喷嘴板朝向工件可控地喷射，其中所述整体式罐结构包括: 具有下部区域和上部区域的主体，其中所述主体包括定义在所述主体中的第一中间罐和定所述主体中的第二整体式罐，其中所述第一中间罐和所述第二中间罐从所述上部区域朝向所述下部区域延伸；和 可安装地附接到所述主体的所述上部的顶盖； 其中在所述第一中间罐的所述下部区域中定义用于来自供给罐的墨水进入的入口端Π ； 其中从所述第一中间罐的所述下部区域中定义用于朝向所述印刷头中的每个传送墨水的分配端口； 其中在所述第二中间罐的所述下部区域中定义用于接收来自所述印刷头中的每个的墨水的再循环端口； 其中在所述第二中间罐中定义用于向再循环回路传送墨水的再循环出口端口 ；并且 其中在所述第一中间罐的所述上部中定义用于向所述供给罐传送墨水的溢流出口端 □。
12.如权利要求11所述的整体式罐结构，其特征在于:进一步包括在所述第一中间罐内产生负压的文氏管。
13.如权利要求11所述的整体式罐结构，其特征在于:所述第一中间罐和所述第二中间罐中的任一个为倾斜的或波状外形中的任一种，以减少墨水的任何沉淀或沉积。
14.如权利要求11所述的整体式罐结构，其特征在于:所述整体式罐结构被配置为安装在所述印刷头上方，从而所述第一中间罐中的墨水的液位提供相对于所述印刷头的头压力。
15.一种用于印刷系统的印刷杆结构，包括: 印刷杆框架结构；和 用于储存墨水的供给罐； 其特征在于: 所述用于印刷系统的印刷杆结构进一步包括安装到所述印刷杆框架结构的一或多个印刷头，其中所述印刷头中的每个均包括在墨水入口端口和墨水出口端口之间延伸的印刷头墨水管道，其中所述印刷头墨水管道中的每个延伸穿过一或多个喷嘴板，所述印刷头墨水管道中的墨水通过所述一或多个喷嘴板可控地朝向工件喷射； 附接到所述印刷杆框架结构的第一中间罐； 附接到所述印刷杆框架结构的第二中间罐； 在所述供给罐和所述第一中间罐之间的墨水传输管道； 输入分配集管，其中所述输入分配集管包括在所述第一中间罐和与所述印刷头中的每个关联的每个入口端口之间的管道； 再循环集管，其中所述再循环分配集管包括在与所述印刷头中的每个关联的每个墨水出口端口和所述第二中间罐之间的管道； 在所述第二中间罐和所述第一中间罐之间的再循环回路；和 在所述第一中间罐和所述供给罐之间的溢流回路。
16.如权利要求15所述的印刷杆结构，其特征在于:在系统运行过程中，所述第二中间罐内的墨水返回所述第一中间罐，所述第一中间罐中的墨水的一部分作为溢流返回所述主罐。
17.如权利要求15所述的印刷杆结构，其特征在于:所述第一中间罐包括下部和在所述下部上方的上部，其中所述墨水传输回路提供通向所述下部的管道，以用来自所述供给罐的墨水填充所述第一中间罐。
18.如权利要求15所述的印刷杆结构，其特征在于:进一步包括: 从所述第一中间罐的所述上部延伸的墨水溢流端口，其中所述溢流回路被配置为将墨水从所述第一中间罐的所述溢流端口传送到所述供给罐。
19.如权利要求15所述的印刷杆结构，其特征在于:所述第一中间罐的压力与所述第二中间罐的压力之间的压力差控制所述喷嘴板中的每个的弯液面。
20.如权利要求15所述的印刷杆结构，其特征在于:所述再循环回路进一步包括文氏管和连接到所述文氏管的压力源，其中所述文氏管调整所述再循环回路中的真空压力水平。
21.如权利要求15所述的印刷杆结构，其特征在于:所述第一中间罐和所述第二中间罐中的任一个为倾斜的或波状外形中的任一种，以减少墨水的任何沉淀或沉积。
【文档编号】B41J2/18GK203792900SQ201320584186
【公开日】2014年8月27日 申请日期:2013年9月22日 优先权日:2012年9月21日
【发明者】佩德罗·贝尼托, 若泽·曼努埃尔·普拉亚罗伊格, 罗克·尼泊, 阿尔弗雷多·杰尔博斯, 里卡多·门多萨, 马里奥·库恩 申请人:图像电子公司