一种喷墨打印机的正负压控制装置的制作方法

本实用新型涉及喷墨打印机技术领域，尤其涉及一种喷墨打印机的正负压控制装置。

背景技术：

喷墨打印机由于墨盒和喷头通过墨管连接后，会产生虹吸现象。墨水会直接从喷头喷孔渗出来，从而导致喷头在不需要喷墨时，也会有墨水从喷孔出来，无法正常打印图形画面。所以需要通过负压产生装置，在墨盒内产生一个平衡虹吸的负压，并且不会将墨水吸回墨盒，也不会让墨水通过喷孔渗透出来。当喷孔有堵塞时，需要将墨盒内施加正压压力，让墨水冲洗喷孔，从而让堵塞的喷孔恢复到正常状态。

目前传统负压通过一个大的储气罐加上空气泵和电磁阀组成。当压力传感器采集到储气罐内部压力高于设置压力加偏移压力时，排气电磁阀将储气罐与大气压相连接，来达到降低负压的要求；当压力传感器采集到储气罐内部压力低于设置压力减偏移压力时，负压电磁阀和负压空气泵一起动作，来达到增高负压的要求。上述方法使用的是开关式的方法产生的正负压，所以会有一个偏移压力，来达到减少排气电磁阀、负压电磁阀和负压空气泵的工作频率。从而导致压力波动大、压力波动恢复时间长、体积大、成本高、针对不同机型打印机通用性差、压力精度低、配件容易损坏等技术问题。

由此可见，现有的喷墨打印机，存在以下缺陷：

(1)负压通过一个大储气罐加上空气泵和电磁阀组成，大储气罐占空间体积大，成本高；

(2)通过开关式方法产生正负压，导致压力波动大、压力波动恢复时间长；

(3)不同机型打印机通用性差、压力精度低、配件容易损坏。

为了克服上述不足，我们发明了一种喷墨打印机的正负压控制装置。

技术实现要素：

本实用新型的发明目的在于解决解决了现有喷墨打印机中存在气压波动范围大、气压恢复时间长、体积大、成本高、针对不同机型的打印机通用性差、压力精度低、零部件容易损坏的问题。其具体解决方案如下：

一种喷墨打印机的正负压控制装置，包括控制单元，分别与控制单元电连接的检测单元、压力单元、显示单元，压力单元通过第三气管与检测单元连接，第三气管与气管接头的一端连接，气管接头的另一端与第四气管的一端连接，第四气管的另一端与外部的打印单元连接。所述控制单元用于控制整个装置的操作以及压力单元输出恒定压力，所述检测单元用于检测正、负压力值，压力单元用于产生正、负压力气压，所述打印单元包括保护装置、墨盒和喷头，保护装置通过第五气管与墨盒连接，墨盒通过墨管与喷头连接，保护装置与控制单元电连接，用于保护正负压控制装置内部零件不因墨水进入而损坏，正负压控制装置设置于外壳内部。

进一步地，所述控制单元包括主控芯片，分别与主控芯片电连接的存储芯片、驱动芯片。

进一步地，所述检测单元为正负压力传感器，正负压力传感器与主控芯片电连接。

进一步地，所述压力单元包括负压空气泵，通过第一气管与负压空气泵连接的负压电磁阀，设于负压空气泵与负压电磁阀之间的与第一气管连接的负压节气装置，负压电磁阀一方面与主控芯片电连接，另一方面与第三气管连接，负压空气泵与主控芯片电连接；压力单元还包括正压空气泵，通过第二气管与正压空气泵连接的正压电磁阀，设于正压空气泵与正压电磁阀之间的与第二气管连接的正压节气装置，正压电磁阀一方面与主控芯片电连接，另一方面与第三气管连接，正压空气泵与主控芯片电连接。

进一步地，所述驱动芯片包括马达驱动芯片和喇叭驱动芯片，马达驱动芯片与打印机的传动装置电连接，喇叭驱动芯片与喇叭电连接。

进一步地，所述显示单元包括与主控芯片电连接的操作面板和第一显示屏，与主控芯片通过通信线电连接的外接操作和第二显示屏，操作面板上设有按键，按键与主控芯片电连接。

进一步地，所述保护装置包括安全瓶、设于安全瓶内部的浮子，浮子与主控芯片电连接。

可选地，所述外壳内部设有分别与主控芯片电连接的第一正负压控制装置和第二正负压控制装置，第一正负压控制装置用于产生恒定负压压力，第二正负压控制装置用于产生恒定负压压力或者恒定正压压力。

外部的所述打印单元包括通过第四气管与第一正负压控制装置的气管接头连接的第一安全瓶，与第一安全瓶通过第五气管连接的第一墨盒，第一墨盒通过第一墨管与内循环喷头的输出端连接，还包括通过第四气管与第二正负压控制装置的气管接头连接的第二安全瓶，与第二安全瓶通过第五气管连接的第二墨盒，与第二墨盒通过第二墨管连接的流量传感器，流量传感器的另一端通过第二墨管与内循环喷头的输入端连接，流量传感器与主控芯片电连接。

综上所述，采用本实用新型的技术方案具有以下有益效果：

本方案解决了现有喷墨打印机中存在气压波动范围大、气压恢复时间长、体积大、成本高、针对不同机型的打印机通用性差、压力精度低、零部件容易损坏的问题。本方案提供了一种在喷墨打印机内产生恒定正压力和负压力的装置。主控芯片控制正负压力传感器，实时采集墨盒或安全瓶内压力变化，实时计算并调整空气泵的转速，产生稳定的、高精度的、恒定、波动范围小的压力。如果在产生正负压的过程中检测到安全瓶内有墨水时，正负压控制装置将会锁住压力输出口，使得墨水不会进入到装置内部，导致其他零件损坏。实现内部操作面板和外部操作面板同时显示及对参数的设置。当装置异常时，显示报警代码与报警提示，方便技术人员快速排查问题，节省排查问题时间。

本方案具有以下优点：

(1)具有精度高、稳定性高、压力波动范围小等方面的优势，可不需要行业传统正负压力产生装置中的大体积储气罐，实现更小体积的装置，使得成本降低、安装时所需要的空间更小、针对不同打印机型的通用性强，方便生产。

(2)去除掉大体积的储气罐后，可以极大缩减正负压控制装置的波动恢复时间。

(3)可以极大保护正负压控制装置及打印机，使得维护成本更低和误操作导致的损失更小。

(4)可以增强正负压控制装置操作的灵活性、便捷性，缩短整机研发时间。

附图说明

为了更清楚地说明本实用新型实施例的技术方案，下面将对本实用新型实施例的描述中所需要使用的附图作简单地介绍。显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本实用新型的一部分实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动性的前提下，还能够根据这些附图获得其他的附图。

图1为本实用新型一种喷墨打印机的正负压控制装置实施例1的结构图；

图2为本实用新型实施例2的结构图；

图3为本实用新型实施例3的结构图；

图4为本实用新型实施例4的结构图；

图5为本实用新型的一种喷墨打印机的正负压控制方法流程图。

附图标记说明：

1-负压空气泵，2-正压空气泵，3-负压节气装置，4-正压节气装置，5-负压电磁阀，6-正压电磁阀，7-正负压力传感器，8-气管接头，9-存储芯片，10-主控芯片，11-安全瓶，12-浮子，13-墨盒，14-喷头，16-墨管，17-外壳，18-操作面板，19-外接操作面板，20-通信线，21-驱动芯片，22-第一显示屏，23-第二显示屏，24-正负压控制装置，25-流量传感器，91-第一气管，92-第二气管，93-第三气管，94-第四气管，95-第五气管，100-控制单元，111-第一安全瓶，112-第二安全瓶，131-第一墨盒，132-第二墨盒，140-内循环喷头，151-第一信号线，152-第二信号线，153-第三信号线，161-第一墨管，162-第二墨管，200-检测单元，241-第一正负压控制装置，242-第二正负压控制装置，300-压力单元，400-显示单元，500-打印单元。

具体实施方式

下面将结合本实用新型实施例中的附图，对本实用新型实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述。显然，所描述的实施例仅仅是本实用新型一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本实用新型中的实施例，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本实用新型保护的范围。

实施例1：

如图1所示，一种喷墨打印机的正负压控制装置，包括控制单元100，分别与控制单元100电连接的检测单元200、压力单元300、打印单元500、显示单元400，压力单元300通过第三气管93与检测单元200连接，第三气管93与气管接头8的一端连接，气管接头8的另一端与第四气管94的一端连接，第四气管94的另一端与外部的打印单元500连接。控制单元100用于控制整个装置(包括正负压控制装置24和打印单元500)的操作以及压力单元300输出恒定压力，检测单元200用于检测正、负压力值，压力单元300用于产生正、负压力气压，打印单元500包括保护装置、墨盒13和喷头14，保护装置通过第五气管95与墨盒13连接，墨盒13通过墨管16与喷头14连接，保护装置用于保护正负压控制装置24内部零件不因墨水进入而损坏，正负压控制装置24设置于外壳17内部。

控制单元100包括主控芯片10，分别与主控芯片10电连接的存储芯片9、驱动芯片21。

检测单元200为正负压力传感器7，正负压力传感器7与主控芯片10(通过第二信号线152)电连接。

压力单元300包括负压空气泵1，通过第一气管91与负压空气泵1连接的负压电磁阀5，设于负压空气泵1与负压电磁阀5之间的与第一气管91连接的负压节气装置3，负压电磁阀5一方面与主控芯片10电连接，另一方面与第三气管93连接，负压空气泵1与主控芯片10电连接。

压力单元300还包括正压空气泵2，通过第二气管92与正压空气泵2连接的正压电磁阀6，设于正压空气泵2与正压电磁阀6之间的与第二气管92连接的正压节气装置4，正压电磁阀6一方面与主控芯片10电连接，另一方面与第三气管93连接，正压空气泵2与主控芯片10电连接。

驱动芯片21包括马达驱动芯片和喇叭驱动芯片(图中未画出)，马达驱动芯片与打印机的传动装置(图中未画出)电连接，喇叭驱动芯片与喇叭(图中未画出)电连接。

显示单元500包括操作面板18和第一显示屏22。操作面板18、第一显示屏22分别与主控芯片10(通过第三信号线153)电连接。操作面板18上设有按键(图中未画出)，按键与主控芯片10电连接。

保护装置包括安全瓶11、设于安全瓶11内部的浮子12，浮子12与主控芯片10(通过第一信号线151)电连接。

实施例2：

如图2所示，与实施例1所不同的是，外壳17内设有多组负压空气泵1、负压节气装置3、负压电磁阀5和正压空气泵2、正压节气装置4、正压电磁阀6，设有多个正负压力传感器7、多个气管接头8、多个安全瓶11、多个墨盒13、多个喷头14，其连接关系和工作原理与实施例1相似，在此不作赘述。实施例2可以实现彩色喷墨打印功能。

实施例3：

如图3所示，图中省去了检测单元200和压力单元300未画出，与实施例1所不同的是，显示单元400包括操作面板18和第一显示屏22，与主控芯片10通过通信线20(为rs-485接口)电连接的外接操作面板19和第二显示屏23，操作面板18、第一显示屏22通过第三信号线153与主控芯片10电连接。操作面板18上设有按键(图中未画出)，按键与主控芯片10电连接。其余部分与实施例1内容相同，在此不作赘述。

实施例4：

如图4所示，与实施例1不同的是，分别设有两个正负压控制装置24、两个安全瓶11、两个墨盒13、两个墨管16，以及流量传感器25、内循环喷头140(内循环喷头140具有输入端、输出端、打印端)，具体结构如下：

外壳17内部设有分别与主控芯片10电连接的第一正负压控制装置241和第二正负压控制装置242，第一正负压控制装置241用于产生恒定负压压力，第二正负压控制装置242用于产生恒定负压压力或者恒定正压压力。

外部的打印单元500包括通过第四气管94与第一正负压控制装置241的气管接头8连接的第一安全瓶111，与第一安全瓶111通过第五气管95连接的第一墨盒131，第一墨盒131通过第一墨管161与内循环喷头140的输出端连接，还包括通过第四气管94与第二正负压控制装置242的气管接头8连接的第二安全瓶112，与第二安全瓶112通过第五气管95连接的第二墨盒132，与第二墨盒132通过第二墨管162连接的流量传感器25，流量传感器25的另一端通过第二墨管162与内循环喷头140的输入端连接，流量传感器25与主控芯片10电连接。其工作过程是：第一正负压控制装置241通过第一安全瓶111连接到第一墨盒131，使第一墨盒131内产生一个较大的负压压力；第二正负压控制装置242通过第二安全瓶112连接到第二墨盒132，使第二墨盒132内产生一个较小的负压压力，第二墨盒132内的墨水由于压力差的原因会通过第二墨管162、流量传感器25、第二墨管162、内循环喷头140、第一墨管161流向第一墨盒131内，达到内循环喷头140的循环效果，同时保证内循环喷头140内部的压力保持恒定的、精准的压力。流量传感器25用以检测从第二墨盒132流向内循环喷头140及流回第一墨盒131的循环流量，当流量不能够满足内循环喷头140的循环流量时，为达到内循环喷头140循环流量要求，第二正负压控制装置242将(通过主控芯片10)切换为正压压力输出，以达到增大内循环喷头140的循环流量，通过流动的墨水将内循环喷头140内部的气泡及细小杂质通过第一墨管161流出内循环喷头140。通过精准的压力调节，使内循环喷头140的使用更加稳定，打印更加流畅。

如图5所示，基于上述一种喷墨打印机的正负压控制装置的一种喷墨打印机的正负压控制方法，按照以下步骤进行：

s1，主控芯片10通过第一信号线151采集安全瓶11内浮子12的状态，检测安全瓶11内部是否进入墨水；

s2，如果有墨水，主控芯片10将正压空气泵2、正压电磁阀6、负压空气泵1和负压电磁阀5同时关闭，保护正负压控制装置内部零件不因进入墨水而损坏，同时告警操作人员排除墨水；

s3，安全瓶11内部墨水是否排除，如果否则转s2，如果是则下一步；

s4，读取存储芯片9内部的参数，并且一直接收来自操作面板18或者外接操作面板19设置参数；

s5，检测外部正、负压力切换按键(该按键设于操作面板18上，图中未画出)是否需要切换正、负压力；

s6，如果需正压力，则通过第二气管92连接的正压电磁阀6、正压空气泵2，产生正压压力，通过气管接头8与打印单元500连接；

s7，如果需负压力，则通过第一气管91连接的负压电磁阀5、负压空气泵1，产生负压压力，通过气管接头8与打印单元400连接；

s8，正负压力传感器7通过第三气管93实时采集安全瓶11或者墨盒13内部压力，主控芯片10通过第二信号线152读取实时压力，并根据设置参数计算出负压空气泵1或者正压空气泵2的转速控制量，通过转速实时调整安全瓶11或者墨盒13内部压力，将压力精准恒定于设置压力，使喷头14上的压力波动降低到最小，提升打印效果；

s9，通过正压节气装置4和负压节气装置3控制正压空气泵2和负压空气泵1的气流量，让空气泵(包括正压空气泵2和负压空气泵1)工作在合适的压力范围内，最大程度增加整个系统的稳定性和寿命；

s10，实时监测整个系统状态以及压力状态，当空气泵工作异常、气管(包括第一气管91、第二气管92、第三气管93、第四气管94、第五气管95)有漏气、安全瓶11内有墨水问题时，正负压控制装置24立刻发出告警声音，并显示报警代码，提示操作人员快速排查问题。

综上所述，采用本实用新型的技术方案具有以下有益效果：

本方案解决了现有喷墨打印机中存在气压波动范围大、气压恢复时间长、体积大、成本高、针对不同机型的打印机通用性差、压力精度低、零部件容易损坏的问题。本方案提供了一种在喷墨打印机内产生恒定正压力和负压力的装置。主控芯片控制正负压力传感器，实时采集墨盒或安全瓶内压力变化，实时计算并调整空气泵的转速，产生稳定的、高精度的、恒定、波动范围小的压力。如果在产生正负压的过程中检测到安全瓶内有墨水时，正负压控制装置将会锁住压力输出口，使得墨水不会进入到装置内部，导致其他零件损坏。实现内部操作面板和外部操作面板同时显示及对参数的设置。当装置异常时，显示报警代码与报警提示，方便技术人员快速排查问题，节省排查问题时间。

本方案具有以下优点：

(1)具有精度高、稳定性高、压力波动范围小等方面的优势，可不需要行业传统正负压力产生装置中的大体积储气罐，实现更小体积的装置，使得成本降低、安装时所需要的空间更小、针对不同打印机型的通用性强，方便生产。

(2)去除掉大体积的储气罐后，可以极大缩减正负压控制装置的波动恢复时间。

(3)可以极大保护正负压控制装置及打印机，使得维护成本更低和误操作导致的损失更小。

(4)可以增强正负压控制装置操作的灵活性、便捷性，缩短整机研发时间。

以上所述的实施方式，并不构成对该技术方案保护范围的限定。任何在上述实施方式的精神和原则之内所作的修改、等同替换和改进等，均应包含在该技术方案的保护范围之内。