阅读说明：本技术 一种循环供墨系统 (Circulating ink supply system ) 是由 江欣达 王刚 于 2020-06-10 设计创作，主要内容包括：本申请实施例公开了一种循环供墨系统,所述系统包括一供墨管路和一回墨管路,通过墨桶、喷墨打印头组、比例阀组、供墨压力生成装置和回墨压力生成装置完成循环供墨。通过控制打印头两端的压力及供墨的比例,使打印头上的喷嘴板上的压力稳定,保障打印头稳定工作,通过比例阀装置保障打印质量,优化了循环供墨系统的结构,且比例阀容易控制喷墨打印头两端的压力,保障打印质量,实用性更强。(The embodiment of the application discloses circulation ink supply system, the system includes an ink supply pipeline and a return ink pipeline, accomplishes circulation ink supply through china ink bucket, inkjet print head group, proportional valve group, ink supply pressure generating device and return ink pressure generating device. The pressure on the nozzle plate on the printing head is stable by controlling the pressure at the two ends of the printing head and the ink supply proportion, the stable work of the printing head is guaranteed, the printing quality is guaranteed through the proportional valve device, the structure of a circulating ink supply system is optimized, the pressure at the two ends of the ink-jet printing head is easily controlled by the proportional valve, the printing quality is guaranteed, and the practicability is higher.)

一种循环供墨系统

技术领域

本申请实施例涉及印刷机供墨技术领域，具体涉及一种循环供墨系统。

背景技术

在数码喷墨印刷技术的飞速发展的过程中，其打印喷头成为一核心限制因素，通常采用循环供墨方式为喷头供墨，以通过墨水循环将喷头中的杂质、气泡、废热等带出，防止喷头堵塞或者过冷过热而影响打印质量。同时，循环供墨方式还可以保证墨水粘度的稳定。

现有技术中，通常采用气压法或差压法进行循环供墨。其中，气压法是通过切换控制高低压气源进入供墨盒以此来调节打印头两端的压差从而实现墨水的输出，但是通过气压调节会使系统中存在大量气路，导致系统的复杂程度高，如果发生系统故障还可能导致墨水进入气路，造成气路器件的损坏，不利于供墨系统的可靠运行；而差压法是通过可调转速墨泵的方式产生压差以控制循环供墨，此种方式不存在气路，因此解决了气压法的弊端，但是一般系统中喷头到供墨泵和回墨泵的距离较远，且系统中还可能存在多个喷头的情况，这就增加了系统的复杂性，使通过打印头的墨水的压力、流量等难以控制，从而影响打印质量。

因此，如何提供一种结构简单且能有效控制墨水压力和流量，以使打印头上的喷嘴板获得稳定的压力，保障打印头稳定工作的供墨系统成为本领域技术人员亟需解决的问题。

发明内容

为此，本申请实施例提供一种循环供墨系统，通过控制打印头两端的压力及供墨的比例，使打印头上的喷嘴板上的压力稳定，以保障打印头能稳定工作，从而保障打印质量。

为了实现上述目的，本申请实施例提供如下技术方案：

一种循环供墨系统，所述系统包括：

墨桶，用于墨水的存储，接入供墨管路和回墨管路；

喷墨打印头组，一端接入所述供墨管路，另一端接入所述回墨管路，所述喷墨打印头组包括N个喷墨打印头，每个喷墨打印头上装载有喷嘴板，用于墨水的输出打印，N为大于等于1的整数；

喷墨压力传感器组，包括N个喷头供墨压力传感器和N个喷头回墨压力传感器，其中，每个喷头供墨压力传感器在供墨管路中与喷墨打印头连接，用于检测进入喷墨打印头的墨水压力，每个喷头回墨压力传感器在回墨管路中与喷墨打印头连接，用于检测流出喷墨打印头的墨水压力；

比例阀组，包括N个供墨比例阀和N个回墨比例阀，其中，供墨比例阀在供墨管路中与喷头供墨压力传感器连接，用于控制供墨管路中的墨水流速；回墨比例阀在回墨管路中与喷头回墨压力传感器连接，用于控制回墨管路中的墨水流速。

可选地，所述系统还包括：

回墨压力生成装置，设置于回墨管路中，一端和回墨比例阀连接，另一端和墨桶连接，用于将回墨管路中的墨水输出到墨桶中，并维持回墨管路在设定压力范围；

供墨压力生成装置，设置于供墨管路中，一端和供墨比例阀连接，另一端和墨桶连接，用于将墨水从墨桶引入供墨管路，并维持供墨管路在设定压力范围。

可选地，所述供墨压力生成装置包括供墨泵、供墨缓冲器和供墨压力传感器；供墨泵的入口和墨桶连接，供墨泵的出口和供墨缓冲器输入端连接，供墨泵用于将墨桶中的墨水引入供墨管路并维持供墨管路在设定压力范围；供墨缓冲器输出端和供墨压力传感器连接，供墨缓冲器输出端用于平缓供墨管路的压力脉冲；供墨压力传感器用于检测供墨管路中的墨水压力；

所述回墨压力生成装置包括回墨泵、回墨缓冲器和回墨压力传感器；回墨泵的出口和墨桶连接，回墨泵的入口和回墨缓冲器输入端连接，回墨泵用于将回墨管路中的墨水输出到墨桶中并维持墨管路在设定压力范围；回墨缓冲器输出端和回墨压力传感器连接，用于平缓回墨管路的压力脉冲；回墨压力传感器用于检测回墨管路中的墨水压力。

可选地，所述系统还包括：控制器；

所述控制器，用于动态控制喷墨打印头两端的墨水压力及流速，所述控制器和喷头供墨压力传感器电气性连接，所述控制器和比例阀电气性连接，所述控制器和供墨压力装置的供墨压力传感器电气性连接，所述控制器和供墨压力装置的供墨泵电气性连接，所述控制器和回墨压力生成装置的回墨压力传感器电气性连接，所述控制器和回墨压力生成装置的回墨泵电气性连接。

可选地，所述系统还包括：电磁阀；

所述电磁阀搭载在供墨管路上，一端直接或通过过滤器与大气相通，另一端安装在供墨比例阀和喷头供墨压力传感器之间的供墨管路上；

在需要排空喷墨打印头中的墨水的情况下，所述电磁阀闭合；在需要将墨水从喷墨打印头里排空的情况下，供墨比例阀关闭，所述电磁阀打开，以使喷墨打印头中的残余墨水经回墨管路流回墨桶；停机时，所述供墨比例阀和电磁阀闭合。

可选地，所述循环供墨系统的工作过程包括如下步骤：

根据墨水类型和喷墨打印头类型设置控制器的初始数据，控制器根据预设参数启动并控制各电器元件；

供墨压力生成装置从墨桶中将墨水引入供墨管路，使得墨水在供墨管路中通过供墨比例阀及喷头供墨压力传感器进入喷墨打印头，喷墨打印头上的喷嘴板将墨水输出，喷头供墨压力传感器将压力参数传递给控制器；

多余的墨水通过喷头回墨压力传感器及回墨比例阀，喷头回墨压力传感器将压力参数传递给控制器；墨水流过回墨压力生成装置重新进入墨桶，一次墨水循环完成。

可选地，所述系统的工作过程还包括：

判断墨水的压力及流速是否处于设定范围，若不处于，则利用控制器调节供墨比例阀的开度和回墨比例阀的开度，以控制喷墨打印头喷嘴板上的墨水压力及流速处于设定范围内。

可选地，所述喷墨打印头喷嘴板上的墨水压力按照如下公式进行计算：

其中，p为喷嘴版上墨水压力，p1为供墨压力传感器测得的压力，p2为回墨压力传感器测得的压力，ρ为墨水密度，g为重力加速度，h1为供墨压力器到喷嘴版的垂直高度，h2为回墨压力传感器到喷嘴版的垂直高度。

可选地，所述喷墨打印头上墨水流速按照如下公式进行计算：

其中，Q为墨水流速度，K为系数，与墨的类型和喷头类型相关，p1为供墨压力传感器测得压力，p2为回墨压力传感器测得压力。

综上所述，本申请实施例提供了一种循环供墨系统，通过墨桶用于墨水的存储，接入供墨管路和回墨管路；喷墨打印头组，一端接入所述供墨管路，另一端接入所述回墨管路，所述喷墨打印头组包括N个喷墨打印头，每个喷墨打印头上装载有喷嘴板，用于墨水的输出打印，N为大于等于1的整数；喷墨压力传感器组，包括N个喷头供墨压力传感器和N个喷头回墨压力传感器，其中，每个喷头供墨压力传感器在供墨管路中与喷墨打印头连接，用于检测进入喷墨打印头的墨水压力，每个喷头回墨压力传感器在回墨管路中与喷墨打印头连接，用于检测流出喷墨打印头的墨水压力；比例阀组，包括N个供墨比例阀和N个回墨比例阀，其中，供墨比例阀在供墨管路中与喷头供墨压力传感器连接，用于控制供墨管路中的墨水流速；回墨比例阀在回墨管路中与喷头回墨压力传感器连接，用于控制回墨管路中的墨水流速。通过控制打印头两端的压力及供墨的比例，使打印头上的喷嘴板上的压力稳定，保障打印头稳定工作，通过比例阀装置保障打印质量，优化了循环供墨系统的结构，且比例阀容易控制喷墨打印头两端的压力，保障打印质量，实用性更强。

附图说明

为了更清楚地说明本发明的实施方式或现有技术中的技术方案，下面将对实施方式或现有技术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示例性的，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据提供的附图引伸获得其它的实施附图。

本说明书所绘示的结构、比例、大小等，均仅用以配合说明书所揭示的内容，以供熟悉此技术的人士了解与阅读，并非用以限定本发明可实施的限定条件，故不具技术上的实质意义，任何结构的修饰、比例关系的改变或大小的调整，在不影响本发明所能产生的功效及所能达成的目的下，均应仍落在本发明所揭示的技术内容能涵盖的范围内。

图1为本申请实施例提供的一种循环供墨系统结构示意图；

图2为本申请实施例提供的循环供墨系统实施例示意图。

具体实施方式

以下由特定的具体实施例说明本发明的实施方式，熟悉此技术的人士可由本说明书所揭露的内容轻易地了解本发明的其他优点及功效，显然，所描述的实施例是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。

图1示出了本申请实施例提供的一种循环供墨系统，通过优化供墨系统的结构降低系统的复杂程度。通过控制打印头两端的压力及供墨的比例，使打印头上的喷嘴板上的压力稳定，以保障打印头能稳定工作，从而保障打印质量。

在图1的基础上，图2示出了本申请实施例提供的一种循环供墨系统实施例示意图，附图标记说明如下：1-墨桶，2-喷墨打印头，3-喷墨压力传感器，31-喷头供墨压力传感器，32-喷头回墨压力传感器，4-比例阀，41-供墨比例阀，42-回墨比例阀，5-供墨压力生成装置，51-供墨泵，52-供墨缓冲器，53-供墨压力传感器，6-回墨压力生成装置，61-回墨泵，62-回墨缓冲器，63-回墨压力传感器，7-电磁阀。

通过一供墨管路和一回墨管路完成墨水的输出和循环，具体包括：

墨桶1，接入供墨管路和回墨管路，用于墨水的存储。

至少一个喷墨打印头2，其一端接入供墨管路，另一端接入回墨管路，其上装载有喷嘴板，用于墨水的输出打印，当墨水从墨桶1经供墨管路进入喷墨打印头2时，在压力的作用下，部分墨水会通过喷嘴板喷出，剩余墨水进入回墨管路，并最终流回墨桶1。

至少一组喷墨压力传感器3，用于检测喷墨打印头两端的压力，包括喷头供墨压力传感器31和喷头回墨压力传感器32，其中，喷头供墨压力传感器31在供墨管路中与喷墨打印头2连接，与喷墨打印头2上喷嘴板的垂直距离为h1，用于检测进入喷墨打印头2的墨水压力；喷头回墨压力传感器32在回墨管路中与喷墨打印头2连接，与喷墨打印头2上喷嘴板的垂直距离为h2，用于检测流出喷墨打印头2的墨水压力。

至少一组比例阀4，用于控制喷墨打印头2两端的墨水流速以调整喷墨打印头2两端的压力，包括：供墨比例阀41和回墨比例阀42，其中，供墨比例阀41在供墨管路中与喷头供墨压力传感器31连接，用于控制供墨管路中的墨水流速；回墨比例阀42在回墨管路中与喷头回墨压力传感器32连接，用于控制回墨管路中的墨水流速。

工作时，当供墨管路中的墨水流过供墨比例阀41，并经喷头供墨压力传感器31后进入喷墨打印头2，在喷墨压力的作用下部分墨水喷出，多余墨水进入回墨管路，经喷头回墨压力传感器32后，流过回墨比例阀42。所述喷墨压力与喷头供墨压力传感器31和喷头回墨压力传感器32检测到的压力有关，当该压力稳定时可确保打印的持续稳定输出，能保障较好的打印质量，在喷墨打印头2的类型和墨水的类型确定的情况下，喷墨打印头2的喷嘴板上的墨水压力按照公式(1)计算：

其中，p为喷嘴版上墨水压力，p1为4供墨压力传感器测得的压力，p2为5回墨压力传感器测得的压力，ρ为墨水密度，g为重力加速度，h1为供墨压力器到喷嘴版的垂直高度，h2为回墨压力传感器到喷嘴版的垂直高度。

喷墨打印头上墨水流速按照公式(2)计算：

其中，Q为墨水流速度，K为系数，与墨的类型和喷头类型相关，p1为4供墨压力传感器测得压力，p2为5回墨压力传感器测得压力。

由上述公式可知，只要控制适当的供墨压力p1及回墨压力p2则可以取得适当的喷墨压力p，而通过调节供墨比例阀41和回墨比例阀42的开度则可以间接的调整p1和p2，从而达到调节p的目的。较之于现有技术方案，本实施例大大简化了供墨循环系统的结构，便于调整喷墨打印头2两端的压差，从而使喷墨打印头2获得稳定的喷墨压力，从而保障打印的质量。

供墨压力生成装置5，在供墨管路中，其一端和供墨比例阀41连接，另一端和墨桶1连接，用于将墨水从墨桶1引入供墨管路，并使供墨管路保持适当的压力；进一步包括：供墨泵51，供墨缓冲器52，供墨压力传感器53；供墨泵51的入口和墨桶1连接，出口和供墨缓冲器52输入端连接，用于将墨桶1中的墨水引入供墨管路并使供墨管路保持适当的压力；供墨缓冲器52输出端和供墨压力传感器53连接，用于平缓供墨管路的压力脉冲；供墨压力传感器53用于检测供墨管路中的压力。

回墨压力生成装置6，在回墨管路中，其一端和回墨比例阀42连接，另一端和墨桶1连接，用于将回墨管路中的墨水输出到墨桶1中，并使回墨管路保持适当的压力；进一步包括:回墨泵61，回墨缓冲器62，回墨压力传感器63；回墨泵61的出口和墨桶1连接，入口和回墨缓冲器62输入端连接，用于将回墨管路中的墨水输出到墨桶1中并使回墨管路保持适当的压力；回墨缓冲器62输出端和回墨压力传感器63连接，用于平缓回墨管路的压力脉冲；回墨压力传感器63用于检测回墨管路中的墨水压力。

在一种可能的实施方式中，所述一种供墨循环系统，还包括一控制器(未标示)，用于动态控制喷墨打印头2两端的墨水压力及流速，所述控制器和喷墨压力传感器的喷头供墨压力传感器31和喷头回墨压力传感器32电气性连接，所述控制器和比例阀的供墨比例阀41和回墨比例阀42电气性连接，所述控制器和供墨压力装置7的供墨压力传感器53电气性连接，所述控制器和供墨压力装置7的供墨泵51电气性连接，所述控制器和回墨压力生成装置6的回墨压力传感器63电气性连接，所述控制器和回墨压力生成装置6的回墨泵61电气性连接。

工作前，根据墨水类型和喷墨打印头2类型设置控制器的初始数据。

工作时，控制器根据预设参数启动并控制各电器元件，首先，供墨压力生成装置5从墨桶1中将墨水引入供墨管路，墨水在供墨管路中通过供墨比例阀41及喷头供墨压力传感器31进入喷墨打印头2，喷墨打印头2上的喷嘴板即将墨水输出，同时，喷头供墨压力传感器31将压力参数传递给控制器，而多余的墨水在回墨压力生成装置6的作用下，通过喷头回墨压力传感器32及回墨比例阀42，同时，喷头回墨压力传感器32将压力参数传递给控制器，之后墨水流过回墨压力生成装置6重新进入墨桶，一次墨水循环完成。停机时，供墨比例阀41关闭，回墨比例阀42关闭。

在上述工作过程中，需要判断墨水的压力及流速是否处于设定范围，若不处于，则利用控制器调节供墨比例阀的开度和回墨比例阀的开度，以控制喷墨打印头喷嘴板上的墨水压力及流速处于设定范围内。

在一种可能的实施方式中，所述一种供墨循环系统，还可在供墨管路上搭载电磁阀7，其一端直接或通过过滤器与大气相通，另一端安装在供墨比例阀41和喷头供墨压力传感器31之间的供墨管路上，用于排空喷墨打印头2中的墨水；工作时，电磁阀7关闭；排墨时，供墨比例阀41关闭，电磁阀7打开，空气从电磁阀7进入供墨管路，在回墨压力装置8的作用下排空喷墨打印头2中的墨水；停机时，所述供墨比例阀41和电磁阀7关闭。

需要说明的是，如果系统需要搭载多套喷墨打印头2，则需要同时搭载同等数量的比例阀(即同等数量的供墨比例阀41和同等数量的回墨比例阀42)，和同等数量的喷墨压力传感器(即同等数量的喷头供墨压力传感器31和同等数量的喷头回墨压力传感器32)，其在供墨管路和回墨管路中可通过一通多或多级三通的转接头连接。

需要进一步说明的是，在具体应用中，可根据实际需求在系统中加入墨水过滤器，脱气装置，加热装置等其他附加装置。

由上述可知，通过调节供墨比例阀的开度和回墨比例阀的开度，可以间接调整P1和p2，从而达到调节墨水压力和流速的目的。停机状态时，供墨比例阀和回墨比例阀均闭合。

若需要排空喷墨打印头中的墨水，则需搭载电磁阀，工作状态时，电磁阀闭合；当需要将墨水从喷墨打印头里排空时，供墨比例阀关闭，电磁阀打开，此时，在回墨压力生成装置的作用下，空气从电磁阀进入喷墨打印头，使喷墨打印头中的残余墨水经回墨管路流回墨桶；停机时，电磁阀闭合。

较之于现有技术方案，本发明通过比例阀装置大大优化了循环供墨系统的结构，使其结构更简单，适应性更强，且比例阀更容易控制喷墨打印头两端的压力，保障打印质量，实用性更强。

综上所述，本申请实施例提供了一种循环供墨系统，通过墨桶用于墨水的存储，接入供墨管路和回墨管路；喷墨打印头组，一端接入所述供墨管路，另一端接入所述回墨管路，所述喷墨打印头组包括N个喷墨打印头，每个喷墨打印头上装载有喷嘴板，用于墨水的输出打印，N为大于等于1的整数；喷墨压力传感器组，包括N个喷头供墨压力传感器和N个喷头回墨压力传感器，其中，每个喷头供墨压力传感器在供墨管路中与喷墨打印头连接，用于检测进入喷墨打印头的墨水压力，每个喷头回墨压力传感器在回墨管路中与喷墨打印头连接，用于检测流出喷墨打印头的墨水压力；比例阀组，包括N个供墨比例阀和N个回墨比例阀，其中，供墨比例阀在供墨管路中与喷头供墨压力传感器连接，用于控制供墨管路中的墨水流速；回墨比例阀在回墨管路中与喷头回墨压力传感器连接，用于控制回墨管路中的墨水流速。通过控制打印头两端的压力及供墨的比例，使打印头上的喷嘴板上的压力稳定，保障打印头稳定工作，通过比例阀装置保障打印质量，优化了循环供墨系统的结构，且比例阀容易控制喷墨打印头两端的压力，保障打印质量，实用性更强。

本说明书中上述方法的各个实施例均采用递进的方式描述，各个实施例之间相同相似的部分互相参见即可，每个实施例重点说明的都是与其他实施例的不同之处。相关之处参见方法实施例的部分说明即可。

需要说明的是，尽管在附图中以特定顺序描述了本发明方法的操作，但这并非要求或者暗示必须按照该特定顺序来执行这些操作，或是必须执行全部所示的操作才能实现期望的结果。附加地或备选地，可以省略某些步骤，将多个步骤合并为一个步骤执行，和/或将一个步骤分解为多个步骤执行。

虽然本申请提供了如实施例或流程图的方法操作步骤，但基于常规或者无创造性的手段可以包括更多或者更少的操作步骤。实施例中列举的步骤顺序仅仅为众多步骤执行顺序中的一种方式，不代表唯一的执行顺序。在实际中的装置或客户端产品执行时，可以按照实施例或者附图所示的方法顺序执行或者并行执行(例如并行处理器或者多线程处理的环境，甚至为分布式数据处理环境)。术语“包括”、“包含”或者其任何其他变体意在涵盖非排他性的包含，从而使得包括一系列要素的过程、方法、产品或者设备不仅包括那些要素，而且还包括没有明确列出的其他要素，或者是还包括为这种过程、方法、产品或者设备所固有的要素。在没有更多限制的情况下，并不排除在包括所述要素的过程、方法、产品或者设备中还存在另外的相同或等同要素。

上述实施例阐明的单元、装置或模块等，具体可以由计算机芯片或实体实现，或者由具有某种功能的产品来实现。为了描述的方便，描述以上装置时以功能分为各种模块分别描述。当然，在实施本申请时可以把各模块的功能在同一个或多个软件和/或硬件中实现，也可以将实现同一功能的模块由多个子模块或子单元的组合实现等。以上所描述的装置实施例仅仅是示意性的，例如，所述单元的划分，仅仅为一种逻辑功能划分，实际实现时可以有另外的划分方式，例如多个单元或组件可以结合或者可以集成到另一个系统，或一些特征可以忽略，或不执行。另一点，所显示或讨论的相互之间的耦合或直接耦合或通信连接可以是通过一些接口，装置或单元的间接耦合或通信连接，可以是电性，机械或其它的形式。

本领域技术人员也知道，除了以纯计算机可读程序代码方式实现控制器以外，完全可以通过将方法步骤进行逻辑编程来使得控制器以逻辑门、开关、专用集成电路、可编程逻辑控制器和嵌入微控制器等的形式来实现相同功能。因此这种控制器可以被认为是一种硬件部件，而对其内部包括的用于实现各种功能的装置也可以视为硬件部件内的结构。或者甚至，可以将用于实现各种功能的装置视为既可以是实现方法的软件模块又可以是硬件部件内的结构。

本申请可以在由计算机执行的计算机可执行指令的一般上下文中描述，例如程序模块。一般地，程序模块包括执行特定任务或实现特定抽象数据类型的例程、程序、对象、组件、数据结构、类等等。也可以在分布式计算环境中实践本申请，在这些分布式计算环境中，由通过通信网络而被连接的远程处理设备来执行任务。在分布式计算环境中，程序模块可以位于包括存储设备在内的本地和远程计算机存储介质中。

通过以上的实施方式的描述可知，本领域的技术人员可以清楚地了解到本申请可借助软件加必需的通用硬件平台的方式来实现。基于这样的理解，本申请的技术方案本质上或者说对现有技术做出贡献的部分可以以软件产品的形式体现出来，该计算机软件产品可以存储在存储介质中，如ROM/RAM、磁碟、光盘等，包括若干指令用以使得一台计算机设备(可以是个人计算机，移动终端，服务器，或者网络设备等)执行本申请各个实施例或者实施例的某些部分所述的方法。

本说明书中的各个实施例采用递进的方式描述，各个实施例之间相同或相似的部分互相参见即可，每个实施例重点说明的都是与其他实施例的不同之处。本申请可用于众多通用或专用的计算机系统环境或配置中。例如：个人计算机、服务器计算机、手持设备或便携式设备、平板型设备、多处理器系统、基于微处理器的系统、置顶盒、可编程的电子设备、网络PC、小型计算机、大型计算机、包括以上任何系统或设备的分布式计算环境等等。

以上所述的具体实施例，对本申请的目的、技术方案和有益效果进行了进一步详细说明，所应理解的是，以上所述仅为本申请的具体实施例而已，并不用于限定本申请的保护范围，凡在本申请的精神和原则之内，所做的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本申请的保护范围之内。