CN101092079A - 喷码机用液滴发生器 - Google Patents

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张秀传
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    • B41J—TYPEWRITERS; SELECTIVE PRINTING MECHANISMS, i.e. MECHANISMS PRINTING OTHERWISE THAN FROM A FORME; CORRECTION OF TYPOGRAPHICAL ERRORS
    • B41J2/00—Typewriters or selective printing mechanisms characterised by the printing or marking process for which they are designed
    • B41J2/005—Typewriters or selective printing mechanisms characterised by the printing or marking process for which they are designed characterised by bringing liquid or particles selectively into contact with a printing material
    • B41J2/01—Ink jet
    • B41J2/015—Ink jet characterised by the jet generation process
    • B41J2/02—Ink jet characterised by the jet generation process generating a continuous ink jet

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Abstract

本发明涉及喷码机用液滴发生器，它包括有墨水管、螺罩、腔体、压电陶瓷、金属柱体和引线，所述墨水管与腔体上设置的墨入口相连，在腔体下端设置有墨出口，其压电陶瓷和金属柱体设置在腔体中，所述螺罩经腔体上端的螺母或螺钉旋装并固定在腔体上，其螺罩的下端抵压在金属柱体上，所述压电陶瓷设置为环形套装在金属柱体上，引线设置在压电陶瓷的上端面和下端面上，通过螺母或螺钉将压电陶瓷及引线与金属柱体紧固连接，经试验证明，本技术方案在同样激励电压的情况下所产生的激励大小远远高于现有技术中所产生的激励大小，较小的激励电压就可以得到产生液滴所需要的扰动，从而减少发热，增加性能稳定性，使墨可以在较大粘度变化范围内稳定工作。

Description

喷码机用液滴发生器
技术领域
本发明涉及一种喷码机的应用，特别是指一种用于喷码机产生墨滴从而喷印点阵信息的喷码机用液滴发生器。
背景技术
目前国内外的喷码机基本上均采用压电陶瓷作为驱动扰动液体断裂成液滴，从而喷印点阵信息。液滴发生器的工作原理是：在压电陶瓷两端施加高频交变电压，激励压电陶瓷高频伸缩，从而驱动与压电陶瓷相连接的金属杆随压电陶瓷的高频伸缩的振动，而金属杆下端与喷嘴出口处较近，其下端的振动会对流经喷嘴出口处的液流产生扰动，这样扰动的液体流出喷嘴后会断裂成液滴，其液滴发生的频率与压电陶瓷两端所加交变电压的频率一致。
而图1所示目前市场上大多数喷码机厂家使用的喷腔基本结构，典型的结构形式如美国专利号5,457,484。采用这种结构在理想状况条件下可以产生比较好的液滴，从而获得理想的喷码信息，但是采用该种结构存在以下几个方面的问题：(1)工作性能稳定性不好，液滴形态易变。由于压电陶瓷本身的参数随温度、负载等变化表现出多变的物理特性，采用图1所示的结构压电陶瓷本身性能并不稳定。首先这种结构需要较高的激励电压，发热大，温度变化明显，从而导致参数稳定性不好，另外与交变电压引线的焊接点的位置、与金属杆的焊接牢固程度也会影响其负载的变化，从而影响其性能参数，导致激励大小的变化，产生的液滴随时间表现出不稳定性，从而影响喷码机的打字效果；(2)机械结构稳定性差，采用该种结构，如图1中焊接或贴接处5，受压电陶瓷镀银层与压电陶瓷结合强度限制，无论压电陶瓷与腔体的连接采用胶粘结方式还是采用焊接方式均不能获得较高的剪切强度，在受到外界强烈冲击时或长期在恶劣环境工作时容易断裂或折断从而导致压电驱动部分失效。(3)驱动性能参数较难控制，由于压电陶瓷参数的不稳定性，受负载、温度等多种外界条件的影响，从而导致发生器整体驱动性能的变化，而这种结构对这种性能变化的调整比较差，所以驱动性能参数调整较难，这在一定程度上增加了生产制作的难度和生产成本。
发明内容
本发明所涉及的喷码机用液滴发生器，采用压电陶瓷驱动液体流经喷嘴时扰动液体产生液滴，提出了一种全新的压电陶瓷驱动杆结构形式，由于压电陶瓷的特性是可以承受很大的压力作用，而不能承受大的张力，尤其是动态张力的作用，所以在压电陶瓷两端施加一定的预应力对压电陶瓷工作的稳定性起到比较好的作用，从而弥补了现有技术中存在的不足。
本发明解决上述技术问题采用的技术方案是一种喷码机用液滴发生器，它包括有墨水管、螺罩、腔体、压电陶瓷、金属柱体和引线，所述墨水管与腔体上设置的墨入口相连，在腔体下端设置有墨出口，其压电陶瓷和金属柱体设置在腔体中，所述螺罩经腔体上端的螺母或螺钉旋装并固定在腔体上，其螺罩的下端抵压在金属柱体上，所述压电陶瓷设置为环形套装在金属柱体上，引线设置在压电陶瓷的上端面和下端面上，通过螺母或螺钉将压电陶瓷及引线与金属柱体紧固连接。
所述环形套装在金属柱体上的压电陶瓷是2个、4个或6个。
本发明的喷码机用液滴发生器有益效果是：它通过压电陶瓷，螺母或螺钉连接方式，使其结构更加稳定，通过压电换能器的计算分析以及试验检验，在同样激励电压的情况下所产生的激励大小远远高于现有技术中所示结构方式所产生的激励大小，这样采用较小的激励电压就可以得到液滴发生器产生液滴所需要的扰动，从而减少发热，增加性能稳定性，使墨可以在较大粘度变化范围内稳定工作；另外采用这种结构方式负载大小可以自由调节，从而减少引线或者焊接等方法导致的负载变化对性能的干扰，增加了性能稳定性；压电陶瓷采用并联方式取代原来的较长的单一柱体方式，可以得到更大的激励，从而降低发热量，对于压电陶瓷而言其单个外形尺寸越短，其参数的稳定性越好，从而提高了整个装置的稳定性；并且可以通过调整和改变上端螺钉螺帽的长度及预应力的大小来控制金属柱体激励参数，可使得参数控制更加精确。
附图说明
图1是现有技术的结构示意图。
图2是本发明实施例的外形示意图。
图3是本发明实施例的分体示意图。
图4是本发明中腔体和螺罩的结构示意剖视图。
图中，1墨水管入口、    2墨水管、    3引线、        4压电陶瓷、
5焊接或贴接处、        6螺罩、      7金属柱体、    8腔体、
9墨入口、              10墨出口、   11墨出口组件、 12固定架、
13螺母或螺钉。
具体实施方式
以下结合附图对本发明作进一步的描述。
如图3至图4所示，本发明涉及的喷码机用液滴发生器，它包括有设置有墨水管入口1的墨水管2、螺罩6、腔体8、压电陶瓷4、金属柱体7和引线3，所述墨水管2与腔体8上设置的墨入口9相连，在腔体8下端设置有墨出口10和墨出口组件11，其压电陶瓷4和金属柱体7设置在腔体8中，所述螺罩6经腔体8上端的螺母或螺钉13旋装并固定在腔体8上，其螺罩6的下端抵压在金属柱体7上，所述压电陶瓷4设置为环形套装在金属柱体7上，引线3设置在压电陶瓷4的上端面和下端面上，通过螺母或螺钉13将压电陶瓷4及引线3与金属柱体7紧固连接。
所述环形套装在金属柱体7上的压电陶瓷4可以是2个、4个或6个。
本发明的实施例中，在腔体8的下部还设置有固定架12。
本发明喷码机用液滴发生器中的压电陶瓷4采用两片或者四片环状压电陶瓷4并联，用螺钉或螺母13压紧在金属柱体7的上端，通过试验证明，在同样激励电压的情况下所产生的激励大小远远高于现有技术中图1所示的结构方式，这样可以采用较小的激励电压就可以得到液滴发生器产生液滴所需要的扰动，从而减少发热，增加性能稳定性，可以在较大粘度变化范围内稳定工作；另外采用这种结构方式负载大小可以自由调节，从而减少引线或者焊接等方法导致的负载变化对性能的干扰，增加了性能稳定性。
通过本发明的技术方案，喷码机用液滴发生器无论是性能上，还是结构的稳定性上都有了很大的提高，并且可以通过参数控制、预应力微调，可以更精确地控制液滴发生器的参数。

Claims (2)

1.一种喷码机用液滴发生器，它包括有墨水管、螺罩、腔体、压电陶瓷、金属柱体和引线，所述墨水管与腔体上设置的墨入口相连，在腔体下端设置有墨出口，其压电陶瓷和金属柱体设置在腔体中，所述螺罩经腔体上端的螺母或螺钉旋装并固定在腔体上，其螺罩的下端抵压在金属柱体上，其特征在于：所述压电陶瓷设置为环形套装在金属柱体上，引线设置在压电陶瓷的上端面和下端面上，通过螺母或螺钉将压电陶瓷及引线与金属柱体紧固连接。
2.根据权利要求1所述的喷码机用液滴发生器，其特征在于：所述环形套装在金属柱体上的压电陶瓷是2个、4个或6个。
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