СИСТЕМА ЦИРКУЛЯЦИИ ЧЕРНИЛ ШИРОКОФОРМАТНЫХ ПРИНТЕРОВ, ПОДВЕРЖЕННЫХ РАССЛОЕНИЮ

Полезная модель относится к системам циркуляции чернил и может быть использована преимущественно в широкоформатных принтерах для чернил, подверженных расслоению и выпадению осадка, а также в однопроходных струйных принтерах для печати этикеток, упаковки, и т.д.
Современные широкоформатные принтеры используют для печати мелкодисперсные чернила различных оттенков, и производятся на различной основе. Это может быть сольвентная основа, водорастворимая, масляная основа, или чернила для UV принтеров, отверждение которых происходит при засветки ультрафиолетовыми лампами. Для печати используются чернила основных цветов желтый (yellow), голубой (cyan), красный (magenta), черный (black), белый (white), а также их оттенки. Остальные цвета получают путем смешения при печати этих основных цветов. Однако не все чернила сохраняют однородную консистенцию при хранении и использовании в работе. Некоторые из них, например белые чернила для UV принтеров более подвержены расслоению с выпадением в осадок красящего пигмента. Этот осадок образуется в основной емкости, в субтанке (расходной емкости) и в печатной головке, что приводит к засорению дюз и выходу головки из строя. Поскольку белый цвет при печати используется реже других основных цветов, то простой (не использование) канала белого цвета в течении 2-3 суток приводит к отложению осадка и засорению печатной головки. Также Белый цвет ПОЛИМИРИЗУЕТСЯ под воздействием температуры. Для печати УФ красками печатающие головки разогреваются до 40-50 градусов Цельсия, белые чернила находящиеся во внутреннем резервуаре печатающей головки, хоть и медленно но полимиризуется и забивают дюзы.
Для борьбы с этим явлением производители печатной техники предлагают при простое сливать чернила промывать канал, и консервировать его [1, 2].
Некоторые производители используют системы механического перемешивания чернил в основной емкости [3], но это не спасает от выпадения осадка в субтанке или в самой печатной головке. Система перемешивания чернил, содержит основную емкость для чернил, функция которой: подача из нее чернил при печати и слив в нее чернил при циркуляции; печатную головку; субтанк, представляющий собой расходную емкость с функцией контроля уровня чернил; помпу.
Целью заявленной полезной модели является устранение недостатков известных технических решений по борьбе с явлением засорения дюз при длительном простое.
Технический результат: обеспечивается высокая эффективность системы циркуляции чернил даже при простое; отпадает необходимость в использовании отдельной системы механического перемешивания (взбалтывания) чернил в основной емкости.
Указанная цель и результат достигаются за счет того, что система циркуляции чернил, содержащая основную емкость для чернил, функция которой: подача из нее чернил при печати и слив в нее чернил при циркуляции; печатную головку; субтанк, представляющий собой расходную емкость с функцией контроля уровня чернил; помпу, отличающаяся тем, что содержит два субтанка, причем один из них - субтанк 1 расположен по уровню выше другого - субтанк 2; фильтр; две помпы, функция одной из которых подача чернил через фильтр в субтанк 1, а другой - откачка чернил в основную емкость из субтанка 2 при его переполнении; причем печатная головка соединена каналами подачи в нее чернил из субтанка 1, и вывода чернил в субтанк 2.
Кроме того, разница в уровнях между субтанком 1 и субтанком 2 составляет примерно 50 мм.
Заявленная система циркуляции чернил полностью снимает проблему засорения дюз, поскольку перемешивание чернил происходит по всему тракту включая емкости, субтанки, фильтр, и печатную головку, а также не позволяет нагреваться краске на длительное время в резервуаре печатающее головки.
Система циркуляции состоит из элементов расположенных на подвижной каретке, которая при печати совершает возвратно-поступательное движение с большой скоростью, что приводит к механическому взбалтыванию чернил, находящихся во всех емкостях канала, даже, если канал белого цвета непосредственно не используется при печати.
Кроме того, питание насосов канала осуществляется от блока бесперебойного питания, что позволяет каналу функционировать в течении нескольких суток даже при отсутствии питания принтера.
Схема системы циркуляции показана на Фиг.1.
1 - основная емкость для чернил. Из нее осуществляется подача чернил при печати, и в нее происходит слив чернил при циркуляции; 2 - Помпа 1. Подает чернила через фильтр 3 в субтанк 1; 3 - Фильтр. Производит механическую очистку чернил от посторонних частиц; 4 - Субтанк 1 (расходная емкость с функцией контроля уровня чернил), расположен на 50 мм выше субтанка 2; 5 - Печатная головка. Питается чернилами из субтанка 1; 6 - Субтанк 2 (емкость с функцией контроля уровня чернил), расположен на 50 мм ниже субтанка 1; 7 - Помпа 2. Откачивает чернила в основную емкость из субтанка 2 при его переполнении.
Работа системы циркуляции построена следующим образом.
Помпа 1 (2) подает чернила из основной емкости (1) через фильтр (3) в субтанк 1 (4). Когда уровень чернил доходит до заданного значения, помпа 1 (2) выключается. Чернила самотеком подаются в печатную головку (5) и через нее за счет разницы в уровнях попадают в субтанк 2 (6), уровень чернил в субтанке 2 повышается, и при превышении заданного значения включается помпа 2 (7), откачивая излишек чернил в основную емкость. Из субтанка 1 (4) чернила постоянно перетекают в субтанк 2 (6), за счет разницы в уровне размещения субтанков. Разница в уровнях составляет примерно 50 мм и элементы системы циркуляции (субтанк 1, печатная головка, субтанк 2) работают как система сообщающихся сосудов. Перепад в 50 мм подобран исходя из оптимально возможного, который позволяет уместить всю систему в корпусе современных широкоформатных принтеров и при этом обеспечивать эффективное давление системы сообщающихся сосудов.
Помпа 1 (2) и помпа 2 (7) поддерживают заданный уровень чернил в субтанках. Таким образом, происходит постоянная циркуляция чернил в системе, что исключает расслоение чернил и образование осадка.
Система циркуляции полностью охватывает все элементы канала цвета, исключает образование застойных зон, и образование осадка способного привести к засорению печатных головок. Система циркуляции может применяться во всех каналах, где используются чернила подверженные расслоению и образованию осадка.
Главное отличие предлагаемой системы циркуляции состоит в высокой эффективности системы, из-за постоянной циркуляции чернил; установка основной емкости, и остальных элементов системы на подвижной каретке, что приводит к дополнительному перемешиванию чернил при работе принтера, также длина трубопровода значительно короче стандартной системы подачи краски, что благотворительно сказывается на уменьшении общего объема выпадения осадка краски в самом трубопровод, а также позволяет системе работать как радиатор и охлаждать чернила которые были разогреты в печатающей головке. Даже в том случае, когда канал защищенный системой циркуляции не используется; питание помп системы циркуляции от источника бесперебойного питания, способного поддерживать работу системы при длительном отсутствии питания принтера (до нескольких суток); отпадает необходимость в использовании отдельной системы механического перемешивания (взбалтывания) чернил в основной емкости.
Источники информации:
1. http://www.printer-online.ru/index.php?fns=articles&id=eb93fd1622905a7b91ea7bfd18cf6534
2. http://www.resetters.ru/lofiversion/index.php?t16247.html
3. http://www.linx.sinstr.ru/linx7300.htm