阅读说明：本技术 打印机供墨装置及供墨方法 (Printer ink supply device and ink supply method ) 是由 梅连军 王文红 于 2020-07-24 设计创作，主要内容包括：本发明公开了打印机供墨装置及供墨方法,其中,打印机供墨装置包括：喷头部件,喷头部件设有若干喷墨孔,用于向打印载体输出打印墨水；喷头部件设有进墨口；墨水仓,墨水仓设有用于存储墨水的内腔；墨水仓设有连通内腔的出墨口,出墨口用于向喷头部件供给打印墨水；在相同参考系中,出墨口所处的位置高度大于喷头部件所处的位置高度；输墨管路,设于出墨口与进墨口之间,用于将内腔中的墨水输送到喷头部件；压缩弹簧,其底端安装在相同参考系中固定的支撑部件上,压缩弹簧的顶端支撑连接所述墨水仓,以使墨水仓能浮动；输墨管路包括柔性管,压缩弹簧伸缩时,柔性管被拉扯或产生弯曲。本发明具有结构简单,成本低,稳定性好的优点。(The invention discloses a printer ink supply device and an ink supply method, wherein the printer ink supply device comprises: the nozzle component is provided with a plurality of ink jetting holes and is used for outputting printing ink to the printing carrier; the nozzle part is provided with an ink inlet; the ink tank is provided with an inner cavity for storing ink; the ink bin is provided with an ink outlet communicated with the inner cavity, and the ink outlet is used for supplying printing ink to the nozzle component; in the same reference system, the height of the ink outlet is greater than that of the nozzle component; the ink conveying pipeline is arranged between the ink outlet and the ink inlet and is used for conveying the ink in the inner cavity to the nozzle component; the bottom end of the compression spring is arranged on a supporting component fixed in the same reference system, and the top end of the compression spring is connected with the ink bin in a supporting mode so that the ink bin can float; the inking pipeline comprises a flexible pipe, and when the compression spring stretches, the flexible pipe is pulled or bent. The invention has the advantages of simple structure, low cost and good stability.)

打印机供墨装置及供墨方法

技术领域

本发明涉及打印设备领域，具体涉及打印机供墨装置及供墨方法。

背景技术

打印设备是我们常见的产品，人们熟悉的更多是民用的小型打印设备，然而在工业领域，需要一些大型的打印设备，满足在更大幅面的材料上进行打印的需求，例如将图案打印在布料上，用此制作衣服、窗帘、床单等。

工业上用的打印设备与普通的小型民用打印设备存在区别，在产品体积上，工业用的打印设备体积庞大，生产成本高。在工业制造的打印作业中，其打印强度高，作业时间长，因此一般都具有连续的供墨系统，保证墨水不中断。为了解决该问题，现有技术中，设置有墨水仓，墨水仓能存储墨水并向打印喷头供给墨水。工业制造的打印作业，一般采用重力势能使墨水由高处向低处流动，落差越大，打印头受到的墨水压力也越大，实际上对于墨水的压力有要求，并不是压力越大越好，或者压力越小越好，这样就存在一个问题，如何保证能提供一个较为恒定的墨水压力，确保单位时间内打印喷头喷出的墨水量是合适的。

为此，本发明就是在这样的背景下而研制的。

发明内容

本发明目的是为了解决现有技术中存在的技术问题，一方面，提供一种打印机供墨装置，另一方面，提供一种供墨方法。

为实现本发明的目的，采用的技术方案是：

打印机供墨装置，包括：喷头部件，喷头部件设有若干喷墨孔，用于向打印载体输出打印墨水；所述喷头部件设有进墨口；墨水仓，所述墨水仓设有用于存储墨水的内腔；所述墨水仓设有连通所述内腔的出墨口，所述出墨口用于向所述喷头部件供给打印墨水；在相同参考系中，所述出墨口所处的位置高度大于所述喷头部件所处的位置高度；输墨管路，设于所述出墨口与所述进墨口之间，用于将所述内腔中的墨水输送到所述喷头部件；压缩弹簧，其底端安装在所述相同参考系中固定的支撑部件上，所述压缩弹簧的顶端支撑连接所述墨水仓，以使所述墨水仓能浮动；所述输墨管路包括柔性管，所述压缩弹簧伸缩时，所述柔性管被拉扯或产生弯曲。

较优的，所述墨水仓上设有连通所述内腔的供墨端口，所述供墨端口用于向所述内腔补充墨水。

较优的，所述墨水仓上设有连通所述内腔的供墨管，所述供墨管用于向所述内腔补充墨水。

较优的，所述墨水仓上设有将所述内腔与大气压连通的第一气口。

较优的，所述喷头部件上设有连通大气压的第二气口。

较优的，所述墨水仓上设有浮子传感器，所述浮子传感器用于在所述墨水仓内的墨水超过警戒液位时发送警报信息。

较优的，在所述相同参考系中沿重力方向的法向，在不同高度上对所述墨水仓作截面，其截面面积相等。

较优的，所述墨水仓的内腔为圆柱形，椭圆柱形，方柱形，棱柱形中任一种。

较优的，所述压缩弹簧由金属材质制成。

较优的，所述柔性管为橡胶管，硅胶管，PVC软管，PU软管中任一种。

本发明的有益效果是，通过提供一种打印机供墨装置，包括：喷头部件，喷头部件设有若干喷墨孔，用于向打印载体输出打印墨水；所述喷头部件设有进墨口；墨水仓，所述墨水仓设有用于存储墨水的内腔；所述墨水仓设有连通所述内腔的出墨口，所述出墨口用于向所述喷头部件供给打印墨水；在相同参考系中，所述出墨口所处的位置高度大于所述喷头部件所处的位置高度；输墨管路，设于所述出墨口与所述进墨口之间，用于将所述内腔中的墨水输送到所述喷头部件；压缩弹簧，其底端安装在所述相同参考系中固定的支撑部件上，所述压缩弹簧的顶端支撑连接所述墨水仓，以使所述墨水仓能浮动；所述输墨管路包括柔性管，所述压缩弹簧伸缩时，所述柔性管被拉扯或产生弯曲。利用压缩弹簧的伸缩特性，使墨水仓整体成为浮动的部件，保证墨水仓中的液位高度处于恒定的位置，这是因为，当墨水仓中墨水低于预设的位置时，墨水减少，弹簧受到的压力减小，弹簧伸长从而将墨水仓顶起一定高度，反之，当墨水仓中墨水高于预设的位置时，墨水增多，弹簧受到的压力增大，弹簧压缩从而使墨水仓整体回落，也就是说，只要弹簧的弹性系数合适，则可满足在受力情况变化下弹簧的伸缩量与墨水仓内的墨水液位高度变化量相匹配，实现实时的液位高度补偿，保证墨水仓内的墨水液位与打印喷头之间的高度落差实时处置预设的数值，进一步保证了打印喷头的墨水压力恒定，提高打印的稳定性，打印效果能够得到保障，有利于提升产品的使用寿命，另一方面，本发明的结构简单，大大降低了制造成本。

另一方面，本发明还一种供墨方法，应用于前述任一项所述的打印机供墨装置，所述供墨方法包括利用公式K＝ρgs选择压缩弹簧并将其安装在墨水仓下方，其中，K代表压缩弹簧的弹性系数，ρ代表墨水的密度，s代表墨水仓的内腔的横截面积。

由于本方案应用于前述的打印机供墨装置，因此，同样具备前述的有益效果。

附图说明

下面结合附图对本发明做进一步描述。

图1是本发明打印机供墨装置的立体结构示意图。

图2是本发明打印机供墨装置中打印喷头的立体结构示意图。

图3是本发明打印机供墨装置的供墨原理示意图。

具体实施方式

下面详细描述本发明的实施例，所述实施例的示例在附图中示出，其中自始至终相同或类似的标号表示相同或类似的元件或具有相同或类似功能的元件。下面通过参考附图描述的实施例是示例性的，旨在用于解释本发明，而不能理解为对本发明的限制。

在本发明中，除非另有明确的规定和限定，术语“安装”、“相连”、“连接”、“固定”等术语应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或一体地连接；可以是机械连接，也可以是电连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，还可以是两个元件内部的连通。对于本领域的普通技术人员而言，可以根据具体情况理解上述术语在本发明中的具体含义。

在本发明中，除非另有明确的规定和限定，第一特征在第二特征之“上”或之“下”可以包括第一和第二特征直接接触，也可以包括第一和第二特征不是直接接触而是通过它们之间的另外的特征接触。而且，第一特征在第二特征“之上”、“上方”和“上面”包括第一特征在第二特征正上方和斜上方，或仅仅表示第一特征水平高度高于第二特征。第一特征在第二特征“之下”、“下方”和“下面”包括第一特征在第二特征正下方和斜下方，或仅仅表示第一特征水平高度小于第二特征。

参考图1-3所示，示出了一种打印机供墨装置100，包括：喷头部件10，喷头部件设有若干喷墨孔101，用于向打印载体输出打印墨水，打印时通过喷头部件的相对移动，即可在打印载体上制作出需要的文字或图案。需要说明的是，这里所说的打印载体，是指打印纸，打印布等需要打印的物料，打印所需的软件或程序、以及对打印部件的移动控制等属于本领域的现有技术，非本发明的创新所在，在此不作详述。本发明中，所述喷头部件10设有进墨口102；可以理解的是，进墨口102可以是单独设置的管路接口，也可以是与喷头部件一体成型的进墨端，这样，墨水便可以通过进墨口进入到下述的墨水仓中。

墨水仓20，所述墨水仓20设有用于存储墨水的内腔201；所述墨水仓20设有连通所述内腔201的出墨口202，所述出墨口202用于向所述喷头部件10供给打印墨水；同样的，出墨口202可以是单独设置的管路接口，也可以是与墨水仓一体成型的进墨端，这样，利用出墨口202便可以将墨水仓20内的墨水输送到喷头部件。具体地，所述出墨口与所述进墨口之间设置有输墨管路；在一较佳的实施方式中，墨水仓与喷头部件之间通过可拆卸的柔性管40进行连接，采用柔性管40的原因将在下文中进一步描述。

在相同参考系中，所述出墨口202所处的位置高度大于所述喷头部件10所处的位置高度，这样，墨水仓与喷头部件之间产生重力方向的落差，利用重力势能，墨水即可进行传输。

本发明还包括有压缩弹簧50，其底端安装在所述相同参考系中固定的支撑部件30上。具体地，在一较优的实施方式中，支撑部件30为U形支撑块，U形支撑块朝上伸出的两挡边作为遮挡，可保护压缩弹簧，在U形支撑块底部设有通孔301，柔性管40由该通孔301穿过，这样，压缩弹簧50的底端与U形支撑块抵接，所述压缩弹簧50的顶端抵接支撑所述墨水仓20，以使所述墨水仓20能浮动。作为优选的实施方式，所述压缩弹簧由金属材质制成。

本发明中，所述输墨管路包括柔性管40，且柔性管40须具有足够的长度，所述压缩弹簧50伸缩时，所述柔性管40被拉扯或产生弯曲。设置柔性管40的原因是，在高度方向上，喷头部件10并不会产生位移，而墨水仓20依靠压缩弹簧50支撑，因此墨水仓20本身是浮动的，在高度方向上墨水仓20可以产生位移，因此长度和柔性是输墨管路应具备的特征。需要理解的是，墨水仓20和喷头部件10之间的输墨管可以是单条的，也可以是多条管路相连接，只要保证其中具有一段是柔性的可以在一定范围可被弯曲或拉扯即可。较优的，所述柔性管为橡胶管，硅胶管，PVC软管，PU软管中任一种。

在一种实施方式中，所述墨水仓20上设有连通所述内腔的供墨端口60，所述供墨端口60用于向所述内腔补充墨水。这样，在使用过程中，墨水仓形成一边进墨，一边出墨的状态。同样，可以理解的是，供墨端口60可以是独立的管路接头，通过连接供墨管(未图示)即可向所述内腔补充墨水。供墨端口60也可以是与墨水仓一体成型的墨水输入端。

本发明中，所述墨水仓20上设有将所述内腔与大气压连通的第一气口203，所述喷头部件10上设有连通大气压的第二气口103。设置第一气口203的目的是，保证输墨管路的畅通性，防止因负压造成墨水难以流动；设置第二气口103的目的是，一方面，保证输墨管路的畅通性，另一方面，有利于将喷头部件中的墨水气泡排出。

虽然本发明利用压缩弹簧可实现液位稳定，但这只是在一定情况下能满足，若因系统故障造成管路堵塞，或者进入墨水仓中的墨水难以控制，超出了压缩弹簧可调控的范围，墨水仓中的墨水将一直上升，甚至从第一气口203排出，显然，这是不希望发生的。因此，本发明还设有报警装置，具体地，所述墨水仓20上设有浮子传感器70，所述浮子传感器70用于在所述墨水仓20内的墨水超过警戒液位时发送警报信息。在打印系统中，当收到该浮子传感器70传递的警戒水位信息时，可通过光或声音等方式发出报警信号。

本发明中，在所述相同参考系中沿重力方向的法向，在不同高度上对所述墨水仓作截面，其截面面积相等。例如，所述墨水仓的内腔为圆柱形，椭圆柱形，方柱形，棱柱形中任一种。

参考图3所示，在墨水仓20中，液位面到喷墨孔101之间的落差为H1,支撑部件30底部到喷墨孔101之间的落差为H3,液位面到支撑部件30底部的落差为H2,我们希望的是H1的数值是恒定的，或者说与H1与理想取值的偏差可以忽略不计，所以，H1的数值可以看为一个固定值，H3的数值为固定值，而H1＝H2+H3,所以需要保证H2的数值是恒定的或者偏差可以忽略不计，H2的大小由压缩弹簧50的长度和墨水深度决定，只有当压缩弹簧的形变量能与液位变化相互抵消时，H2的数值才能保持恒定或偏差可以忽略。压缩弹簧的形变量由液位变化导致，假设液位高度变化为△h,由此墨水增加或减少的重力G＝ρgS△h,

压力弹受力计算公式为F＝K△h,因此，K△h＝ρgS△h，即K＝ρgS,其中，K代表压缩弹簧的弹性系数，ρ代表墨水的密度，s代表墨水仓的内腔的横截面积。

由此可见，只要计算出弹簧的弹性系数，即可实现利用弹簧的形变量抵消液位变化产生的高度差，从而达到时刻保持液位处于预设位置的目的。

本发明利用压缩弹簧的伸缩特性，使墨水仓整体成为浮动的部件，保证墨水仓中的液位高度处于恒定的位置，这是因为，当墨水仓中墨水低于预设的位置时，墨水减少，弹簧受到的压力减小，弹簧伸长从而将墨水仓顶起一定高度，反之，当墨水仓中墨水高于预设的位置时，墨水增多，弹簧受到的压力增大，弹簧压缩从而使墨水仓整体回落，也就是说，只要弹簧的弹性系数合适，则可满足在受力情况变化下弹簧的伸缩量与墨水仓内的墨水液位高度变化量相匹配，实现实时的液位高度补偿，保证墨水仓内的墨水液位与打印喷头之间的高度落差实时处置预设的数值，进一步保证了打印喷头的墨水压力恒定，提高打印的稳定性，打印效果能够得到保障，有利于提升产品的使用寿命，另一方面，本发明的结构简单，大大降低了制造成本。

本发明还一种供墨方法，应用于前述任一项所述的打印机供墨装置，所述供墨方法包括利用公式K＝ρgs选择压缩弹簧并将其安装在墨水仓下方。

在本说明书的描述中，参考术语“一个实施方式”、“一些实施方式”、“一个实施例”、“一些实施例”、“示例”、“具体示例”、或“一些示例”等的描述意指结合该实施例或示例描述的具体特征、结构、材料或者特点包含于本发明的至少一个实施例或示例中。在本说明书中，对上述术语的示意性表述不一定指的是相同的实施例或示例。而且，描述的具体特征、结构、材料或者特点可以在任何的一个或多个实施例或示例中以合适的方式结合。

以上内容是结合具体的实施方式对本发明所作的进一步详细说明，不能认定本发明的具体实施只局限于这些说明。对于本发明所属技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明构思的前提下，还可以做出若干简单推演或替换。