[发明专利]大幅面打印机真空脱气与自动增压连续供墨系统

说明书

技术领域

本发明涉及一种大幅面喷墨打印机的真空脱气与自动增压连续供墨系统。

背景技术

随着电脑多媒体技术的发展，大幅面喷墨打印机在专业图像领域使用已经 非常广泛。然而，大幅面喷墨打印机的原装墨盒容量往往较小、价格较贵且种 类单一，为了降低使用成本并扩大应用领域，同时避免经常更换墨盒导致打印 的不连续性及影响工作效率，连续供墨系统便因应而生。

目前，市面上的很多大幅面喷墨打印机厂商为了保证本品牌墨水的市场销 售量，在打印机喷头和墨水供给系统等结构之间设置了很多障碍，同时，在原 装墨盒上，采用了真空脱气、铝箔袋密封封装、单向阀防止二次注墨和回流、 密封腔体空气加压等装置，在一些新的机型上更是采用了带开关的墨囊及高压 供墨和小截面的流道引流技术。而用户自选的墨水则会由于这些结构造成在打 印头或墨囊端由于压力差而释放出空气，造成打印断墨，给连续供墨系统制造 了很大的技术壁垒。现在市场上现有的连续供墨系统，很难解决以上问题，在 一定程度上都会加大打印机打印时的断墨概率，究其原因，主要是未对墨水进 行预脱气处理，而墨水往往又直接与加压空气接触，造成墨水中空气含量进一 步加大，在墨囊出水端的低压区内释放出空气，造成打印头供应断墨。

1、现有大幅面打印机厂商的供墨原理

目前新型的大幅面喷墨打印机，为了提高墨水的流动补充速度，克服长距 离输送的管路系统阻力，普遍采用了正压供墨的方式，即墨水以高于大气压的 压力输入到打印头部位。为了达到正压供墨，同时又能保证在打印机不喷墨时 使打印头隔绝来自于管路墨水的高压力，必须使用一种带开关的装置，该装置 往往集成于具有缓冲作用的墨囊中，如图1-3所示。

该墨囊包括墨囊主体1a、小塑料圆盘1b、第一弹簧1c、塑料凸台1d、橡 胶密封件1e、大塑料圆盘1g、第二弹簧1h。墨囊在打印头不喷墨时，第一弹 簧1c推动塑料凸台1d，从而拉住橡胶密封件1e(橡胶密封件1e固定在塑料 凸台1d上)，使阀门开关处于关合密封状态，而此时的管路中的墨水压力方 向与第一弹簧1c的拉合方向一致，保证了密封的可靠性。而当打印头在电路 的驱动下主动喷墨后，打印头的内部容腔会形成一定的真空度，传达到墨囊的 薄膜腔室1f端，在薄膜外面标准大气压的作用下，挤压第二弹簧1h，推动塑 料凸台1d，管路中的墨水在正压作用下迅速补充到负压的薄膜容腔内。随着 补充进来足量的墨水，薄膜容腔内的压力迅速上升，达到预定值后第一弹簧 1c拉动塑料凸台1d重新关闭管路，从而维持了薄膜容腔内一定的负压状态， 保障打印头在不喷墨时不会滴墨。

同时，国外打印机生产厂相对合理地产生墨水正压的方式来自于以下三 种：

(1)第一种方式：采用密闭的铝箔墨袋置入于一个密封的塑料墨盒中，墨 盒上有一接口接到气泵，由气泵输出高压的空气去挤压墨袋，从而使墨袋产生 正压输入墨水管路，如图4所示，2a-密封塑料墨盒(密封塑料墨盒里面放置 了密闭的铝箔墨袋)，2a1-气泵空气入口，1-墨囊，2b-打印头。

(2)第二种方式：用墨袋或墨盒，置于相对于打印头Δh的高度上，引 入大气压，利用Δh的高度差产生正压，供入墨水管路，如图5所示，2c-墨 袋或墨盒的简化示意图。

(3)第三种方式：采用机械力(如弹簧)，挤压密封的墨袋，产生正压 力，供入墨水管路。

2、现有国外打印机生产厂的供墨方式的局限性：

目前诸多厂商如EPSON、HP、Mimaki等，均采用一次性的含密封塑料盒的 供墨方式，基本上采用第一种或第二种的供墨方式。该两种方式的不足之处有：

(1)采用成本较高的盒装墨水，但盒子又是一次性使用，浪费成本严重， 该成本也间接地转移到消费者头上，不利于环保与节约资源。

(2)盒装的容量一般比较小，满足不了工业化的大容量使用。

(3)由于盒装的产品生产要求高，大大限制了用户的第三方墨水在该机器 上的使用，从而间接达到利用打印机的技术壁垒限制用户在墨水使用上的选择 权，间接损害了消费者的合法权益。

3、当前市场上简易的大容量瓶装(散装)墨水的供墨方式及其气溶条件分析：