电脑打印墨盒自动加墨机及加墨方法

摘要

本发明涉及打印墨盒自动加墨机及加墨方法。包括置于机壳内的管道、真空分配器、真空阀、量墨管、抽残墨罐、残液罐、真空泵或压缩机和置于机壳外侧的真空表、抽残墨连接头、注墨连接头、墨盒夹具，还包括水气分离器、量墨泵、显示屏、键盘、控制单元和包含负压注墨阀、第一正压阀、第二正压阀、抽残墨阀的电磁阀。其自动加墨方法包括如下步骤：1.将空墨盒夹持到夹具上；2.使真空泵工作；3.对应的电磁阀打开，量墨管和墨盒被抽真空；4.设定加墨值；5.对应位置的量墨泵打开，墨水被泵入对应量墨管；6.确定负压或正压加墨，墨水注入到空墨盒内。其优点是：装夹方便，加墨效率高，便于多家加墨连锁店管理，能使软质墨仓加墨速度提高，并使有微裂墨盒也能再生利用。

说明书

技术领域

本发明涉及电脑耗材设备，尤其涉及打印墨盒自动加墨机及其加墨方法。

背景技术

本案申请人在2005年提出申请并在2006年获得授权的“电脑打印墨盒真空加墨机”专利(专利号ZL200520071495.3)，给出了一种对旧墨盒加墨的新的技术方案，通过采用真空加墨的技术手段，加墨时无需在旧墨盒上打洞，在墨盒无损伤的情况下，将残墨吸出并将新墨灌入空墨盒中，使再生墨盒的质量与新墨盒几乎无差别，大大降低打印成本。同时，旧墨盒的再生使用，有效的利用资源，大大减少了一次性墨盒的丢弃率，减轻了废弃墨盒可能对环境造成污染的压力。此外，开辟了一种新的创业途径，产生了较好的社会效益。

但上述的这种加墨机对于软质墨仓的加墨，效率低；对于有微裂纹的墨盒不能再生利用；而对于大批量墨盒的加墨，存在着自动化程度不高，操作相对烦琐，工作效率不够高的问题；如有多家加墨连锁店，上述的这种加墨机不便于电脑连锁管理。

发明内容

本发明的目的在于提供一种自动化程度高、墨盒加墨时在加墨机上装夹方便、且便于连锁管理的一种电脑打印墨盒自动加墨机及加墨方法，它通过下述技术方案予以实施：

包括置于机壳内的管道、真空分配器、真空阀、量墨管、抽残墨罐、残液罐、真空泵或压缩机和置于机壳外侧的真空表、抽残墨连接头、注墨连接头、墨盒夹具，还包括水气分离器、量墨泵、显示屏、键盘、控制单元和包含负压注墨阀、第一正压阀、第二正压阀、抽残墨阀的电磁阀，所述真空分配器上的一分配气接口通过管道连接抽残墨阀的一常开接口，其余的分配气接口则分别通过管道和真空阀连接一量墨管上端的一接口，量墨管上端的另一接口通过管道连接量墨泵，量墨管下端通过管道连接注墨连接头，抽残墨阀的另一常开接口与水气分离器上端的一接口连接，抽残墨阀的常闭接口与抽残墨罐上端的一接口连接，抽残墨罐上端的另一接口通过管道与抽残墨连接头连接，水气分离器上端的另一接口通过管道和三通分别与第一正压阀一常开接口和第二正压阀的常闭接口连接，第一正压阀的另一常开接口通过管道和三通分别与负压注墨阀的一常开接口和真空表连接，负压注墨阀的另一常开接口通过管道与真空泵或压缩机的负压接口连接，真空泵的正压接口通过管道及消声器罐连接第二正压阀的另一常开接口，真空分配器、水气分离器和抽残墨罐下端分别通过管道与残液罐连接，墨盒夹具、显示屏和键盘安装在机壳的外侧面上，控制单元通过对应连接线与真空阀、量墨泵、显示屏和键盘连接。

在负压注墨阀一常开接口与真空泵或压缩机的负压接口连接的管道上设有干燥器和单向阀。

在第二正压阀一常开接口与真空泵或压缩机正压气口连接的管道上设有消声器罐。

所述控制单元由主控制器、子控制器、控制电路、键盘电路、存储器、时钟芯片组成，控制电路、键盘电路和显示屏分别通过子控制器的I/O接口与子控制器连接，存储器、时钟芯片分别通过主控制器的I/O接口与主控制器连接，子控制器与主控制器通过串口进行通信连接。

所述墨盒夹具由安装板、顶板、注墨头、定位块、活动底板、活动底板固定架、拉环、和弹簧组成，所述顶板和活动底板固定架分别固定在安装板的上、下部，两定位块中间相隔一定距离地置于安装板的中部，活动底板通过下方设置的滑杆滑接在活动底板固定架的滑槽孔中，在该滑槽孔底部与滑杆台阶面之间置有弹簧，在弹簧受压时，使活动底板向远离顶板方向移动，在弹簧不受压时，使活动底板向接近顶板方向移动，拉环连接在所述滑杆的末端。

自动加墨方法包括如下步骤：

1)将电脑打印空墨盒夹持到所述加墨机对应位置的夹具上；

2)打开电源开关，使压缩机或真空泵工作；

3)按动该对应位置上的位置编号按键，该位置上的指示灯亮，对应的电磁阀打开，量墨管和所述墨盒被抽真空；

4)通过量墨按键设定加墨值，并在显示屏上显示设定的加墨值；

5)按确定键，对应位置的量墨泵打开，墨水被泵入对应量墨管，所述显示屏显示的加墨量随泵入量的增加而同步减少，到规定的加墨量后量墨泵自动关闭，将该次注墨的时间、注墨的品种、墨水的颜色、注墨量写入所述加墨机的存储器中，显示屏上的加墨量归零；

6)根据空墨盒的类型确定负压或正压加墨：负压加墨，打开负压注墨阀，量墨管内的墨水注入到所述空墨盒内；正压加墨，打开正压注墨阀，量墨管内的墨水注入到所述空墨盒内。

加墨的初始设定值为3毫升。

所述量墨按键分为：默认累加按键，按每按动一次该按键增加0.5毫升的步进值累加；默认累减按键，按每按动一次该按键减少0.5毫升的步进值累减；大容量累加按键，按每按动一次该按键增加50毫升的步进值累加。

本发明不但具有在前申请的“电脑打印墨盒真空加墨机”专利的优点，与其相比较还具有如下的有益效果：

其一是装夹方便，加墨前需要将墨盒装夹在加墨机上，以前需要手拧螺母来夹紧墨盒，现只需下拉夹具上的拉环将墨盒卡进夹具即可，省时省事。

其二是自动准确量墨，原先量墨需眼盯量墨管，在到达规定刻度后手拧量墨阀，要眼疾手快才能准确量墨，现在只要通过按键输入量墨值，量墨泵自动准确量墨。

其三是对于同样的加墨效率高，原先对于相同的加墨量也需反复上述的眼盯手拧的加墨方法，现在只要按返回键就可反复自动完成相同容量的加墨。

其四是对于最小墨盒无需给出量墨值就能自动完成加墨，本发明将最小墨盒的加墨容量3毫升作为默认值，这样对于市场上最小墨盒的加墨，就不要再设定加墨值，直接按确认值就可加墨，提高了加墨的工作效率。

其五是便于多家加墨连锁店的管理，以前的加墨机对加墨的时间、种类、容量等加墨信息无自动客观的记载，加墨量和营业额只能凭人工员工上报统计，存在瞒报漏报的可能，不便于连锁管理。而本发明的加墨机对每日加墨的类型、加墨颜色、发生时间都一一存储在相应控制单元的存储器中，可供电脑任意时间调阅。

其六是通过正压加墨技术手段，使软质墨仓的墨盒加墨速度提高了6倍以上(软质墨仓抽真空后，负压反吸力度小，墨水进入墨仓速度慢)，并使有微裂的旧墨盒也能再生利用(有裂纹墨盒难以形成真空，不能进行负压加墨)。

附图说明

图1是本发明加墨机的结构示意图。

图2是加墨机的外型结构示意图。

图3是图2所示加墨机的外型结构本的左视图。

图4是墨盒夹具的结构示意图。

图5是图4所示墨盒夹具的左视图。

图6是活动底板与活动底板固定架连接关系的结构示意图。

图7是控制单元结构框图。

具体实施方式

本实施例加墨机中备有14种类型及颜色的墨水，与此相对应的有14个量墨管和14个量墨泵。那么在图1所示的真空分配器10上端就设置有15个分配气接口，其中一分配气接口10a通过管道20连接抽残墨阀9的一常开接口9k2，其余14分配气接口10b则分别通过管道20和14个真空阀19与14个量墨管11上端的一接口11a连接。每一量墨管上端的另一接口11b通过管道20连接量墨泵14，量墨泵14下端连接墨水瓶15。每一量墨管11下端接口11c通过软管20a连接注墨头16。抽残墨阀9的另一常开接口9k1与水气分离器12上端的一接口12b连接，抽残墨阀9的常闭接口9b与抽残墨罐13上端的一接口13a连接。抽残墨罐13上端的另一接口13b通过软管20a与抽残墨连接头18连接。水气分离器上端的另一接口12a通过管道20和三通6b分别与第一正压阀5的一常开接口5k1和第二正压阀8的常闭接口8b连接。第一正压阀的另一常开接口5k2通过管道20和三通6a分别与负压注墨阀4的一常开接口4k2和真空表7连接。负压注墨阀的另一常开接口4k1通过管道20及干燥器3、单向阀2与真空泵1的负压接口1a连接。真空泵1的正压接口1b通过管道20与消声器罐17上端的一接口17a连接，该接口下侧设有消声器17c。该消声器罐上端的另一接口17b通过管道20与第二正压阀8的另一常开接口8k2连接。真空分配器10、水气分离器12和抽残墨罐13下端的接口10c、12c、13c分别通过管道与残墨收集罐21连接。

14个量墨管11并列置于机壳30的内侧，对应每一量墨管位置有一位置编号，该编号与量墨管内的墨水牌号及颜色一一对应。并列的14个量墨管通过机壳上的窗口显现出来，其上的刻度可清晰可见，请参见图2、图3。对应于每一量墨管位置下方的机壳上设有位置控制按键31和指示灯26；在上方的机壳上设有墨盒夹具40。真空泵1、量墨泵14、管道20、真空分配器10、量墨管11、抽残墨罐13及负压注墨阀4、第一正压阀5、第二正压阀8、抽残墨阀9置于机壳内。真空表7、显示屏23、键盘24和电源开关按键27安装在机壳30的外侧面上。负压注墨阀4、第一正压阀5、第二正压阀8、抽残墨阀9都是电磁阀，其对应的负压加墨按键25、正压加墨按键28、抽残阀按键29也安装在机壳30的外侧面上。

控制单元50通过对应连接线与量墨泵14、真空阀19、键盘24、显示屏23连接。控制单元50由主控制器、子控制器、控制电路、键盘电路、存储器、时钟芯片组成，请参见图7。控制电路、键盘电路和显示屏分别通过子控制器的I/O接口与子控制器连接，存储器、时钟芯片分别通过主控制器的I/O接口与主控制器连接，子控制器与主控制器通过串口进行通信连接。控制电路由寄存器和MOS管电路组成。其中，主控制器与子控制器都采用89C51单片机，并采用29C04存储器、DS12C887时钟芯片、74HC595串入并出移位寄存器和14路MOS管电路。上述的键盘24通过对应的插接件及连接线与键盘电路连接。

主控制器负责每次加墨的信息的存储，如：每次的加墨时间、加墨量、对应电磁阀编号等。子控制器负责接受由键盘输入指令和控制真空阀19、量墨泵14的动作及将加墨量等信息在显示屏23上显示。串入并出移位寄存器74HC595将子控制器传来的串行控制数据并行输出到MOS管电路，MOS管电路根据传输的串行控制数据控制真空阀19或量墨泵14的动作。

加墨机在出厂前要连接到电脑的串口上做出厂设置，出厂设置包括设定时间和校准系数。主控制器接收到时间数据后写时钟芯片设定时间，校准数据存储到存储器中指定的地址空间。加墨机上电后，主控制器会从存储器中读取校准数据通过串口发送给子控制器，子控制器接收到数据后初始化控制电路和液晶显示屏23。

墨盒夹具40的结构请参见图4、图5、图6。它由安装板41、顶板42、注墨头43、定位块44、活动底板45、活动底板固定架46、拉环47、和弹簧48组成。顶板42固定在安装板41的上部。活动底板固定架46固定在安装板41的下部，两定位块44中间相隔一定距离地置于安装板41的中部，活动底板固定架46的中心部设有滑槽孔46a，弹簧48置于该滑槽孔中。活动底板45的下侧设有滑杆45a，该滑杆上设有台阶面45b，滑杆45a穿过置于滑槽孔中的弹簧48滑接于滑槽孔46a中，使弹簧48两端分别抵于台阶面45b和滑槽孔46a的底部，滑杆45a末端伸出滑槽孔46a外连接拉环47。在弹簧受压时，如拉动拉环47，就会使活动底板45向远离顶板42方向移动。在弹簧不受压时，弹簧48在内应力作用下，自动向上回位，就会使活动底板45向接近顶板42方向移动。

加墨时，根据空墨盒所需要加墨的品种，将该空墨盒夹紧在对应位置的墨盒夹具40上。装夹时，只需向下拉动拉环47，活动底板45向下移动，将加墨盒上的加墨区置于注墨头43的下方，并使墨盒60两侧在两定位块44之间定位。松开拉环47，在弹簧48的作用下活动底板45向上移动，空墨盒60被夹紧在墨盒夹具40上，再将该位置上的注墨连接头16插接在注墨头43的上端。做好上述准备工作后，就可按动电源开关按键27，真空泵1开始工作。接着再按动对应的位置编号按键31，该位置上的指示灯26亮，对应于该位置的真空阀19打开，量墨管11通过其下端的接口11c、注墨连接头16、注墨头43及由软管20a使空墨盒60被抽真空。此时，加墨机从真空泵1的负压接口1a经由单向阀2、干燥器3和负压注墨阀4、第一正压阀5、第二正压阀8的一常开接口及三通6b、水气分离器12、抽残阀9的常开接口9k1和9k2、真空分配器10、真空阀19、量墨管11、注墨连接头16至空墨盒60形成负压气路。气路中设置的单向阀2可防止气体回流而引起的振动，干燥器3可防止水气进入真空泵1。

接着，通过按动键盘24上的默认累加按键24a或大容量累加按键24d按键的次数来确定加墨值。加墨初始值为3毫升(目前最小墨盒墨仓容量是3毫升)，每按动一次默认累加按键24a就在初始值上增加0.5毫升的步进值，每按动一次大容量累加按键24d增加50毫升的步进值，按住不动则自动连续步进累加。如输入的加墨值嫌大，可通过默认累减按键24b来减少加墨值。每按动一次默认累减按键24b减少0.5毫升的步进值，按住不动则自动连续步进累减。如加墨量小于默认值也可通过累减按键达到所需的加墨值。按动上述量墨按键时，显示屏显示键入的加墨值。

确定了量墨值后，就可按动确认按键24c。此时量墨泵14被打开，上述初始值加累加值的墨水被泵入对应位置的量墨管11内。如果不按上述量墨按键，直接按确认键24c，量墨泵14将按3毫升的量墨值将墨水泵入量墨管11内。在随着量墨管11内的墨水不断增加，其显示屏上加墨值在同步减少，直到规定的加墨量全部泵入量墨管，显示屏23上的加墨值归零，量墨泵14自动关闭。子控制器通过串口把此次加墨的量值和对应位置的编号发送给主控制器，主控制器收到后会读取此时的时间，然后按特定的格式把这些信息存储到存储器中。因每一编号与对应位置的墨水牌号、颜色一一对应，所以记录了对应位置的编号，就等于记录了所加墨水的牌号和颜色。

如要完成刚才设定的相同容量值的加墨，只要按返回键24f就可反复自动进行自动设定。

在将量墨管11内的墨水注入到空墨盒之前，要根据墨盒类型来决定是负压加墨或是正压加墨。一般情况下选择负压加墨，如墨盒是软质墨仓或墨盒有微裂纹就不适合负压(真空)加墨，需选择正压加墨。确定了加墨类型，就按动负压加墨按键25或正压加墨按键28。

按动负压加墨按键25，进行负压加墨。此时，负压加墨阀4的常开接口4k2与另一常开接口4k1的通路被隔开，与常闭接口4b接通，这样大气进入原来的负压气路，大气压作用在量墨管11内的墨水液面上，而墨水下端是真空的，形成的压差将墨水压入墨盒60内

按动正压加墨按键28，进行正压加墨。此时，第一正压阀5的常开接口5k2关闭，使量墨管11与真空泵1的气路联系被切断。第二正压阀8的常闭接口8b打开，形成从真空泵1的正压接口1b经消声器17、第二正压阀8的一常开接口8k2、常闭接口8b、三通6b、水气分离器12、抽残墨阀两常开接口、真空分配器10至量墨管11的正压气路。正压气路上的气体压力大于大气的压力，该压力作用在量墨管11内的墨水液面上，在墨水上、下端形成压差，该压差将墨水压入墨盒60内。

本发明还可用于清除旧墨盒内的残墨。将抽残墨连接头18插接在抽残墨头43上，再按动抽残阀按键29，这时抽残阀的9k2常开接口被关闭，其上述负压气路至真空分离器10被断开，常闭接口9b打开，使抽残墨罐13形成真空，通过软管20a、抽残墨连接头18、抽残墨头43将墨盒中的残墨吸除。

水气分离器12、真空分离器10和抽残墨罐13下端分别连接的残液罐21用于收集残墨和水。

还需说明的上述实施例中的真空泵还可用压缩机来替代。