一種適宜白墨水使用的新型自動(dòng)循環(huán)供墨系統(tǒng)的制作方法
【專利摘要】堵頭、分層、斷墨、漏墨等印刷故障一直是困擾噴墨打印機(jī)行業(yè)的世界性技術(shù)難題，本專利在現(xiàn)有技術(shù)基礎(chǔ)上，開發(fā)出一種適宜白墨使用的新型自動(dòng)循環(huán)供墨系統(tǒng)，該系統(tǒng)應(yīng)用TRIZ創(chuàng)新原理，集成多項(xiàng)提高白墨穩(wěn)定性的機(jī)械和物理方法，能將外置墨盒和打印機(jī)墨盒底部墨水自動(dòng)循環(huán)轉(zhuǎn)化為混合性好，無沉淀，無空氣的優(yōu)質(zhì)打印墨水。經(jīng)對比試驗(yàn)，驗(yàn)證了本實(shí)用新型具有系統(tǒng)設(shè)計(jì)獨(dú)特、新穎，無須人手操作，設(shè)備啟動(dòng)后，立即進(jìn)入穩(wěn)定的工作狀態(tài)，有效防止白墨中TiO2沉淀與分層；外置墨盒具有再生穩(wěn)定性高的新墨功能，可以減少高達(dá)80%以上的墨水浪費(fèi)，從而大幅降低運(yùn)作成本；實(shí)現(xiàn)無故障運(yùn)行，達(dá)到高的生產(chǎn)率和出色的圖像質(zhì)量，為大型數(shù)碼直印機(jī)的量產(chǎn)化提供契機(jī)。
【專利說明】一種適宜白墨水使用的新型自動(dòng)循環(huán)供墨系統(tǒng)
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及打印機(jī)連續(xù)供墨系統(tǒng)領(lǐng)域，具體涉及一種適宜白墨水使用的新型自動(dòng)循環(huán)供墨系統(tǒng)。
【背景技術(shù)】
[0002]近幾年來，噴射墨水有了長足發(fā)展，且已擴(kuò)展至寬幅甚至超寬幅印刷工藝中。盡管大幅面印刷有多種印刷技術(shù)，包括絲網(wǎng)印刷、膠版印刷、電子成像以及熱轉(zhuǎn)印技術(shù)等，但對于最終用戶，噴墨技術(shù)更擁有毋庸置疑的優(yōu)勢。這項(xiàng)技術(shù)滿足了個(gè)性化印刷，省略了預(yù)印工藝，降低了油墨損耗。隨著非白色承印物用量的逐漸增多，如彩色紙張、紡織品、木制品、金屬制品、鋁箔、甚至石頭等上的彩色噴繪，都需要用白色墨水(以下簡稱白墨)打底，這就促使白墨打印迅速發(fā)展起來。但目前它的發(fā)展并沒有其他彩色墨水那樣順利，主要是白墨非常難以分散和容易沉淀，極易導(dǎo)致打印頭堵塞、分層等印刷故障，一直是噴墨打印機(jī)行業(yè)內(nèi)的未能解決的世界性技術(shù)難題。
[0003]為攻克白墨在印刷過程中出現(xiàn)的問題，據(jù)報(bào)導(dǎo)，目前主要從兩方面入手，一是改善白墨的物理化學(xué)參數(shù)，如采用納米色漿分散生產(chǎn)技術(shù)，提高白墨中顏料(學(xué)名Ti02或稱鈦白粉)的穩(wěn)定性，但直到目前，市場上幾乎沒有一種白色墨水品質(zhì)是完全穩(wěn)定的，包括據(jù)稱是真正擁有生產(chǎn)白墨技術(shù)的美國Dupont和中國Jetcolour.公司，品質(zhì)只能說可以用吧了，打印幾小時(shí)，就得馬上清洗打印頭，加以價(jià)格昂貴，促使各種各樣廉價(jià)白墨充斥市場，魚目混珠，真假難辨。這是因?yàn)榘啄蠺i02的化學(xué)結(jié)構(gòu)比較特殊，使得它比普通顏料的比重要大很多，難以在墨水中保持懸浮狀態(tài)，需要不斷搖動(dòng)，避免Ti02顆粒凝聚現(xiàn)象發(fā)生，保持分散穩(wěn)定的狀態(tài)；但斥巨資研發(fā)，又得不償失，這是一些大公司所不愿意做的。二是采用機(jī)械振動(dòng)方法，降低Ti02顆粒的沉降幾率，提高穩(wěn)定性，如比利時(shí)愛克發(fā)印藝公司于2007年向我國知識(shí)產(chǎn)權(quán)局申報(bào)的“用于噴墨打印機(jī)中循環(huán)供墨系統(tǒng)的墨水脫氣”的發(fā)明專利(專利號:200780048340);湯振動(dòng)華申報(bào)的“一種大型打印機(jī)供墨系統(tǒng)”(CN200820202008)的實(shí)用新型專利等，都提出采用強(qiáng)制流動(dòng)的方法(在連續(xù)供墨系統(tǒng)中增加回流泵、蠕動(dòng)泵、溢流瓶、脫氣循環(huán)通道等部件)提高膠體的流動(dòng)性，達(dá)到減少膠體顆粒沉淀、消除氣泡、漏墨、節(jié)約墨水等問題，但是因結(jié)構(gòu)、控制比較復(fù)雜、未能解決白墨中大比重Ti02微粒的沉降問題，至今這些專利都未見實(shí)際應(yīng)用的報(bào)導(dǎo)。本專利，正是針對上述存在問題，開發(fā)的一種適宜任何白墨使用的不堵頭、不分層、不斷墨、不漏墨的新型自動(dòng)循環(huán)供墨系統(tǒng)。
【發(fā)明內(nèi)容】

[0004](一)理論根據(jù)
[0005]白墨是Ti02懸浮于的溶劑中的一種穩(wěn)定性極差的疏水性膠體，Τ?02既是制約白墨質(zhì)量又是制約膠體穩(wěn)定性的關(guān)鍵物質(zhì)，提高白墨質(zhì)量，必須多加Ti02，形成飽和度高的膠體，但濃度增加，伴隨膠體粘度提高，則加速Ti02凝聚沉降，堵頭與分層同時(shí)存在，既造成打印頭堵塞，又造成打印質(zhì)量下降。因此，提高膠體穩(wěn)定性，消除Ti02的凝聚沉降是白墨印刷中的關(guān)鍵技術(shù)問題。對此，本專利應(yīng)用TRIZ (解決發(fā)明問題理論與方法)，從因果分析入手，解析出的白墨中改善或惡化穩(wěn)定性的主要技術(shù)矛盾，是Ti02在膠體中的分散度問題，分散度越高，膠體越穩(wěn)定。對照矛盾矩陣表，改善或惡化穩(wěn)定性可以應(yīng)用4個(gè)發(fā)明創(chuàng)新原理，即物理化學(xué)參數(shù)改變原理、借助中介物原理、柔性物體或薄膜原理、機(jī)械振動(dòng)原理。其中除物理化學(xué)參數(shù)改變原理涉及白墨新品種的開發(fā)外，其他三個(gè)發(fā)明創(chuàng)新原理都是本專利可以應(yīng)用的原理。
[0006]鑒于白墨的極不穩(wěn)定性，打印過程中堵頭，分層、斷墨幾乎是同時(shí)出現(xiàn)，僅用單一的機(jī)械振動(dòng)原理與方法是很難湊效的，必須集成多個(gè)發(fā)明創(chuàng)新原理的多種方法，才可能收到預(yù)期的功效。本專利從分析提高膠體穩(wěn)定性入手，用簡單易行的物理與機(jī)械方法，在自動(dòng)循環(huán)供墨系統(tǒng)中開發(fā)出3個(gè)技術(shù)創(chuàng)新方案:一是在外置墨中配置直插底部的攪拌振動(dòng)棒，振動(dòng)程度確保在輸送墨水的底層形成白墨振動(dòng)、保持高分散性的局部穩(wěn)定環(huán)境。二是在注墨管與抽墨管中配置功率可調(diào)的注墨蠕動(dòng)泵與抽墨蠕動(dòng)泵，達(dá)到從外部墨盒輸送到打印機(jī)墨盒底部墨水以及從打印機(jī)墨盒上部抽出到外直墨盒頂部的墨水，在新輸入墨水與原有墨水接觸面產(chǎn)生強(qiáng)烈地混合與摻雜，形成振動(dòng)攪拌效應(yīng)，創(chuàng)造膠體局部穩(wěn)定的環(huán)境局部。三是為在外置墨盒與打印墨盒中的墨水營造局部穩(wěn)定的環(huán)境，將抽墨管與注墨管的管徑、高差、位置進(jìn)行合理匹配、設(shè)計(jì)參數(shù)要求:①抽墨管的內(nèi)徑大于注墨管內(nèi)徑，確保在注墨時(shí)高出打印機(jī)墨盒規(guī)定液面的含氣泡穩(wěn)定性差的墨水立即抽到外置墨盒頂部液面，打印盒頂不出現(xiàn)漏墨現(xiàn)象注墨管兩端管口，一端插入外置墨盒底部，另一端插入打印機(jī)墨盒打印頭的底部，確保在兩個(gè)墨盒的底部，營造白墨穩(wěn)定的局部優(yōu)化環(huán)境在打印機(jī)墨盒插入注墨管與抽墨管的位置高差，等于裝滿墨水的高度，使打印機(jī)墨盒處于滿墨狀態(tài)下工作，盡可能減輕外界各種自然與人為因素干擾，確保在打印機(jī)墨盒底部打印頭工作界面的白墨處于分散性與飽和度最佳的穩(wěn)定狀態(tài)態(tài)，形成最優(yōu)的局部打印環(huán)境，一舉攻克了白墨在印刷時(shí)出現(xiàn)的堵頭、分層、斷流、漏墨等三個(gè)技術(shù)難題，達(dá)到了打印順暢，圖象質(zhì)量提高、延長打印頭使用壽命、最大限度減少墨水浪費(fèi)、提高生產(chǎn)率等多項(xiàng)功能效果。不僅適用于白墨，也適用于其他任何墨水，特別是可以在劣質(zhì)的白墨中，連續(xù)打印出高質(zhì)量的圖象。
[0007](二)實(shí)施方案
[0008]本發(fā)明所要解決的技術(shù)問題是:基于上述理論根據(jù)提供的一種適宜白墨使用的新型自動(dòng)供墨系統(tǒng)，能夠有效解決任一種白墨在連續(xù)打印中出現(xiàn)的堵頭、分層、斷墨、漏墨等系列技術(shù)問題，經(jīng)在PLTA3-UV打印機(jī)上進(jìn)行了應(yīng)用本專利的改裝機(jī)與原裝機(jī)的對比打印試驗(yàn)，進(jìn)一步驗(yàn)證了本發(fā)明具有系統(tǒng)設(shè)計(jì)獨(dú)特、新穎，無須人手操作，設(shè)備啟動(dòng)后，自動(dòng)進(jìn)入打印穩(wěn)定的工作狀態(tài)；白墨在兩系統(tǒng)中的逆向運(yùn)動(dòng)和連續(xù)的攪拌振動(dòng)，有效防止白墨中Ti02沉淀與分層；外置墨盒具有再生穩(wěn)定性聞的新墨功能，可以減少聞達(dá)80%以上的墨水浪費(fèi)，從而大大降低運(yùn)作成本；在整個(gè)運(yùn)作過程可以實(shí)現(xiàn)無印刷故障運(yùn)行，達(dá)到最高的生產(chǎn)率和最出色的圖像質(zhì)量；配置本發(fā)明后，能夠真正實(shí)現(xiàn)大型數(shù)碼直印機(jī)的量產(chǎn)化功能。
[0009]本發(fā)明采用的技術(shù)方案是:一種適宜白墨使用的自動(dòng)循環(huán)供墨系統(tǒng)是由容量大的外直墨盒墨水循環(huán)系統(tǒng)與容量小的打印機(jī)墨盒墨水循環(huán)系統(tǒng)組成；在外直墨盒內(nèi)配獨(dú)立驅(qū)動(dòng)、插入到墨盒底部的攪拌振動(dòng)棒；在注墨管路上配置微型注墨蠕動(dòng)泵，管的一端插入外置墨盒中心位置的底部，另一端插入正對打印機(jī)墨盒底部的打印頭上方位置；在抽墨管路上配置微型抽墨蠕動(dòng)泵，管一端插入打印機(jī)墨盒上部墨水的接觸處，另一端插入外置墨盒上部墨水的接觸處；兩個(gè)墨盒系統(tǒng)經(jīng)打孔、走線、接線將注墨管與抽墨管連接為一個(gè)整體，改裝為新型自動(dòng)循環(huán)供墨系統(tǒng)；為提高系統(tǒng)功能，在系統(tǒng)中集成多項(xiàng)提高白墨攪拌振動(dòng)的物理和機(jī)械方法，使外置墨盒與打印機(jī)墨盒底部層面(接觸打印頭的層面)的墨水處于恒定的、自動(dòng)循環(huán)振動(dòng)的最佳穩(wěn)定狀態(tài)，通過獨(dú)特設(shè)計(jì)的物理參數(shù)，在外置墨盒和打印機(jī)墨盒的局部空間，產(chǎn)出動(dòng)態(tài)的高穩(wěn)定、高質(zhì)量墨水，達(dá)到打印順暢，消除不堵頭、不分層、不斷墨、不漏墨等印刷故障的技術(shù)效果。
[0010]上述方案中，在外置墨盒中配置獨(dú)立驅(qū)動(dòng)的攪拌振動(dòng)棒，直插墨盒底部，深度與注墨管深度保持同一水平，其攪拌振動(dòng)強(qiáng)度，能夠確保注墨管的吸墨口層面墨水形成攪拌振動(dòng)、廣生的聞穩(wěn)定墨水(新墨)，源源不斷的注入到打印機(jī)墨盒。外直墨盒墨水更新一次時(shí)間為30分鐘。
[0011]上述方案中，經(jīng)外置墨盒底部產(chǎn)生的高穩(wěn)定性新墨，強(qiáng)制吸入到注墨管，經(jīng)可調(diào)注墨蠕動(dòng)泵注入到打印機(jī)底部打印頭上方，與原有墨水產(chǎn)生強(qiáng)烈混合與摻雜，形成振動(dòng)攪拌效應(yīng)，在打印頭局部層面連續(xù)產(chǎn)出無沉淀，無分層、無空氣的優(yōu)質(zhì)白墨供打印使用；而打印機(jī)原有墨水(舊墨)向上運(yùn)動(dòng)，超過規(guī)定高度后，經(jīng)抽墨管立即返回到外置墨盒，杜絕打印機(jī)墨盒漏墨現(xiàn)象的出現(xiàn)。注墨螺動(dòng)栗的效率:10暈升/每分鐘(可調(diào)整，選配)，功率:20w以下，打印機(jī)墨盒墨水更新一次的時(shí)間為5分鐘。
[0012]上述方案中，經(jīng)打印機(jī)墨盒頂部高于規(guī)定高度的含氣泡墨水強(qiáng)制抽出，經(jīng)抽墨管路的抽墨蠕動(dòng)泵強(qiáng)制返回到外置墨盒頂部的上層墨水中，兩種不同速的墨水，產(chǎn)生沖擊混合，在攪拌振動(dòng)棒的共同作用下，使返回外置墨盒上部的不穩(wěn)定墨水在向下流動(dòng)過程中，空氣排出、凝聚顆粒破碎，逐漸轉(zhuǎn)化為穩(wěn)定性好的墨水，起到再生舊墨(打印機(jī)墨盒抽出的墨水)的功能作用。抽墨蠕動(dòng)泵的效率:10毫升/每分鐘(可調(diào)整，選配)，功率:20w以下。外直墨盒墨水更新一次時(shí)間為30分鐘。
[0013]上述方案中，為營造外置墨盒與打印墨盒中墨水的局部穩(wěn)定環(huán)境，將抽墨管與注墨管的管徑、高差、位置進(jìn)行合理匹配、其設(shè)計(jì)參數(shù)為:①抽墨管的內(nèi)徑大于注墨管內(nèi)徑，既抽墨強(qiáng)度大于注墨強(qiáng)度，確保在注墨時(shí)聞出打印機(jī)墨盒規(guī)定液面的含氣泡穩(wěn)定性差的墨水立即抽到外置墨盒頂部液面，防止打印機(jī)墨盒墨水溢出注墨管兩端管口，一端插入外置墨盒底部，另一端插入打印機(jī)墨盒底部打印頭的上方，為營造兩個(gè)墨盒底部的聞穩(wěn)定態(tài)白墨提供的環(huán)境條件在打印機(jī)墨盒插入注墨管與抽墨管的位置高差，等于裝滿墨水的高度，使打印機(jī)墨盒處于滿墨狀態(tài)下工作，盡可能減輕外界各種自然與人為因素干擾，確保在打印機(jī)墨盒底部打印頭工作界面的白墨處于恒定不變的穩(wěn)定狀態(tài)。
[0014]上述方案中，由于充分利用了不增加部件的物理參數(shù)，結(jié)構(gòu)簡單、造價(jià)低廉，易于推廣和普及。
【專利附圖】

【附圖說明】
[0015]圖1為白墨自動(dòng)循環(huán)供墨系統(tǒng)結(jié)構(gòu)不意圖，圖中圖中I為外置墨盒，2為攬祥振動(dòng)棒，3為注墨管，4為微型注墨蠕動(dòng)泵，5為打印機(jī)墨盒，6為打印噴頭，7為抽墨管，8為微型抽墨蠕動(dòng)泵，9為墨水，10為排氣孔。
具體實(shí)施方案[0016]如圖1所示，裝有本發(fā)明的打印機(jī)進(jìn)入工作狀態(tài)后，所有確保局部白墨穩(wěn)定的物理與機(jī)械方法同時(shí)啟動(dòng)運(yùn)作。現(xiàn)將其分步解析如下:1中墨水，經(jīng)2攪拌振動(dòng)，在底部產(chǎn)出穩(wěn)定性好的新墨，吸入注墨管3，經(jīng)注墨蠕動(dòng)泵4強(qiáng)制連續(xù)注入打印機(jī)墨盒(5)底部正對打印頭(6)的上方，與打印機(jī)墨盒底部的原有墨水，因流速不同，產(chǎn)生沖擊混合，起到攪拌振動(dòng)效應(yīng)的作用，在打印頭上方營造出確保順暢打印的穩(wěn)定性高的白墨層面；原有墨水向上逆流運(yùn)動(dòng)，當(dāng)超出規(guī)定高度時(shí)，將帶部分空氣的多余墨水抽入抽墨管(7)，經(jīng)抽墨蠕動(dòng)泵(8)強(qiáng)制回流到外置墨盒上部墨水中，兩墨水產(chǎn)生沖擊混合，與此同時(shí)在攪拌振動(dòng)棒攪拌振動(dòng)的作用下，使向下運(yùn)動(dòng)墨水的穩(wěn)定性漸進(jìn)改善，到達(dá)底部時(shí)，又形成穩(wěn)定性好的新墨，如此連續(xù)循環(huán)，在打印機(jī)墨盒分系統(tǒng)中，經(jīng)向上逆流運(yùn)動(dòng)，將穩(wěn)定性差墨水連續(xù)抽回到外置墨盒，而在外置墨盒分系統(tǒng)中，上部穩(wěn)定性差的墨水，在向下運(yùn)動(dòng)中，經(jīng)攪拌振動(dòng)，漸進(jìn)改善墨水穩(wěn)定性，在底部吸墨口處，又形成穩(wěn)定性好的新墨。如此自動(dòng)循環(huán)，就能在整個(gè)連續(xù)打印過程中實(shí)現(xiàn)最高的生產(chǎn)率和最出色的圖像質(zhì)量。經(jīng)對比試驗(yàn)，驗(yàn)證了系統(tǒng)的上述技術(shù)效果。
【權(quán)利要求】
1.一種適宜白墨使用的新型自動(dòng)循環(huán)供墨系統(tǒng)，其特征在于:自動(dòng)循環(huán)供墨系統(tǒng)是由容量大的外置墨盒循環(huán)分系統(tǒng)與容量小的打印機(jī)墨盒循環(huán)分系統(tǒng)組成；在外置墨盒內(nèi)配獨(dú)立驅(qū)動(dòng)、插入到墨盒底部的攪拌振動(dòng)棒；在注墨管路上配置微型注墨蠕動(dòng)泵，管的一端插入外置墨盒中心位置的底部，另一端插入正對打印機(jī)墨盒底部的打印頭上方位置；在抽墨管路上配置微型抽墨蠕動(dòng)泵，管一端插入打印機(jī)墨盒上部墨水的接觸處，另一端插入外置墨盒上部墨水的接觸處；注墨管與抽墨管經(jīng)打孔、走線、接線，將兩個(gè)墨盒系統(tǒng)連接為一個(gè)整體。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種適宜白墨使用的新型自動(dòng)循環(huán)供墨系統(tǒng)，其特征在于:在外置墨盒中配置獨(dú)立驅(qū)動(dòng)的攪拌振動(dòng)棒，直插墨盒底部，深度與注墨管深度保持同一水平。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種適宜白墨使用的新型自動(dòng)循環(huán)供墨系統(tǒng)，其特征在于:抽墨管與注墨管管徑、高差、位置的設(shè)計(jì)參數(shù)為:①抽墨管的內(nèi)徑大于注墨管內(nèi)徑，既抽墨強(qiáng)度大于注墨強(qiáng)度注墨管兩端管口，一端插入外置墨盒底部，另一端插入打印機(jī)墨盒底部打印頭的上方；③在打印機(jī)墨盒插入注墨管與抽墨管的位置高差，等于裝滿墨水的高度。
【文檔編號】B41J2/175GK203510975SQ201320351299
【公開日】2014年4月2日 申請日期:2013年6月19日 優(yōu)先權(quán)日:2013年6月19日
【發(fā)明者】朱繼平 申請人:深圳市春輝祥科技有限公司