[发明专利]大幅面打印机大容量排气墨囊

说明书

技术领域

本发明属于打印设备领域，涉及一种用于大幅面喷墨打印机的大容量排气墨囊。

背景技术

现在随着科技的发展，大幅面打印机在各个领域的使用已经非常广泛，人们对打印机的打印质量和打印速度要求也越来越高。现在市场上的打印机在打印质量和打印速度上还是相对欠缺一些，其中很重要的原因就是打印的时候喷头容易断墨，不能长时间连续的打印，中间清洗喷头的频率比较高。这样打印的速度就会大大降低，同时打印出来的画面质量也会受到较大影响。

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，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，传达到墨囊的薄膜缓冲腔室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。

现在市面上一些进口的大幅面打印机，为了克服喷头容易断墨的问题，一般都是采用对墨水进行真空脱气处理，然后把墨水包装在密封的铝箔袋里，采用盒装墨水的方式供给打印机使用。这样可以一定程度的减少喷头容易断墨问题的发生，但是盒装墨水相对价格都很高，然后也是一次性利用，用完后整个墨盒就需报废，在一定程度上来说是比较浪费资源的。所以，在市场上的运用也有一定的局限性。

目前，国内生产的打印机为了降低客户的使用成本，普遍采用的都是大容量简易供墨系统。使用第三方墨水。对于用户使用第三方墨水而言，最便利的墨水来源莫过于瓶装墨水，用户端可能会有各种不同容量规格的瓶装墨水。而当前简易地使用这种瓶装墨水的方式，是直接将其倒入一个空的与打印机匹配的墨盒中，然后将其嘴部塞住密封，并用打印机本身的气泵往已注了墨水的(空)墨盒中打气，产生正压注入墨水管路。

这种看似简单易行的方式，却蕴含着致命的缺陷，将明显导致打印机在打印过程中的断墨概率升高。具体分析如下：

瓶装墨水，由于其生产、包装或使用过程中开启，墨水会充分接触大气。在大气压下，液体中会有一定比例的空气溶解量，而空气溶解量会与液体承受的压力成正比，并且随着温度的降低而加大。以水为例，下表是标准大气压下空气在水中的平衡溶解量：

可见，在常温(25℃)常压下，每一公升的水中大约含有17.09ml的空气，以氧气为主。而根据亨利定律，空气在液体中的溶解度与溶液上方的空气平衡压力成正比：

V＝KT*P

其中KT——溶解度系数，L/kpa.m³

P——溶液上方的空气平衡分压，kpa(绝对压)

KT的值随温度变化如下表：

我们以目前市场上一款大幅面打印机为例：

该打印机墨水输入端的正压为1.15个大气压，而墨囊薄膜端的开启负压为0.9个大气压，若采用当前市场上墨水直接接触高压空气的供墨方式，输入端的墨水将溶入更多的空气：

V_入＝17.09X1.15＝19.6535(ml)

V_出＝17.09X0.9＝15.381(ml)

△V＝V_入-V_出＝4.2725(ml)

即每一公升的水中将在墨囊的薄膜容腔一端释放出4.27毫升的空气。而正常状态下的墨囊的薄膜容腔的蓄水量大约是0.5ml，这也就意味着理想状态下使用117ml的墨水后，薄膜容腔中缓冲的蓄水量将完全耗尽而被释出的空气充满，打印机将完全断墨！

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