CN105015166A - Cij喷码机分段式高压偏转系统 - Google Patents

Abstract

本发明公开的CIJ喷码机分段式高压偏转系统，包括正极偏转板和负极偏转板，该高压偏转系统安装在打印头内；所述打印头还包括喷嘴、压电晶体、回收管和充电极；所述正极偏转板由A极板和B极板组成；A极板与负极偏转板之间形成第一偏转电场，B极板与负极偏转板之间形成第二偏转电场，A极板长度和B极板长度的总和与负极偏转板长度相等，B极板与负极偏转板的距离大于A极板与负极偏转板的距离；喷嘴位于第一偏转电场上方靠负极偏转板的一侧，压电晶体设置在喷嘴的喷墨口处，喷嘴下方设置充电极，回收管位于第二偏转电场下方，且回收管正对喷墨口。本发明采用分段式的偏转板来增加打印高度，提高喷码机打印过程的安全性和打印质量。

Description

CIJ喷码机分段式高压偏转系统

技术领域

本发明涉及工业喷码机技术领域，特别涉及一种CIJ喷码机分段式高压偏转系统。

背景技术

喷码机是一种通过软件控制，使用非接触方式在产品上进行标识的设备，主要由喷墨编码系统和墨路系统构成，电场偏转式连续喷墨喷码机的打印头中包括一高压偏转系统，通过该高压偏转系统使带电墨点在电场中的偏转来实现字符的还原，通常这类喷码机称为CIJ喷码机。

如图1所示，现有CIJ喷码机的打印头包括喷嘴1、压电晶体11，正极偏转板2、负极偏转板3、回收管4和充电极5，正极偏转板2与负极偏转板3之间形成偏转电场6，喷嘴1的喷墨口7位于偏转电场6上方靠负极偏转板3的一侧，压电晶体11设置在喷嘴1的喷墨口7处，压电晶体11下发置充电极5，回收管4位于偏转电场6下方，且回收管4正对喷墨口7，其中正极偏转板2与负极偏转板3构成了高压偏转系统。

基于上述结构，打印头的工作过程为：在墨路系统中，墨水在压力泵的压力作用下，油墨从喷嘴1的喷墨口7喷出，油墨在经过喷嘴1时，受压电晶体1的作用(晶振作用)断裂成一串连续的、间距相等且大小相同的墨滴8并形成墨滴流，喷射出来的墨滴流向下继续运动经过充电极5时，特定墨滴81(与打印点对应的墨滴，也即打印墨滴)被充上特定的带电量，由于充电极5上加了一定的电压，当特定墨滴81从导电墨线分离出来的瞬间带上与充电极5所加电压成正比例的负电荷，成为带电墨滴81，通过改变充电极5的电压大小，可为特定墨滴81充上不同量的负电荷，在喷墨压力的持续下，墨滴流继续向下运动，从正极偏转板2与负极偏转板3之间(即偏转电场6)通过，带电墨滴81经过偏转电场6时会发生偏转，方向为从负极偏转板2至正极偏转板，偏转程度取决于墨滴所带电荷的多少，非带电墨滴82不发生偏转，一直向下飞行，流入回收管4，最终经回收管道回到油墨箱中循环使用，带电并偏转的墨滴81以一定的速度和角度落到从垂直喷头的前面经过的物体9上，形成图文信息点阵(墨滴点阵)，还原之前编辑好的图文信息，带电墨滴的偏转程度取决于墨滴所带电荷的多少以及偏转板所加电压的大小。上述过程中，墨水喷墨压力、选取特定墨滴、对特定墨滴充电、充电电量等过程均由喷墨编码系统设定和控制。

如图2和图3所示，带电墨滴81进入偏转电场6后，由于库仑力的作用其从负极偏转板3向正极偏转板2运动，带电墨滴81最终打在喷印物体上的高度为h，h的最大值为H，H的大小与喷码机的打印质量存在密切联系，根据公式(式中：Q为墨滴带电量，U为偏转电场的电压，m为墨滴质量，D为正负偏转板距离，V₀为墨滴进入偏转电场时的速度，L为偏转板长度，S为物体与偏转板的距离)，由于荷质比和速度V₀都是常量，当L和S固定时，H的大小由电场强度E(即DU)决定，因此，现有CIJ喷码机分段式高压偏转系统存在如下缺陷：在目前两片式偏转板结构下，可以通过提高偏转电压U来提高打印高度H，但是当时，带电墨滴81将落在正极偏转板2上(参照图2所示)，所以现有高压偏转系统的最大偏转高度H还存在局限，此外，电压U也不能任意地提高，当电压U达到某个阀值时，就容易产生火花拉弧等问题，这对于使用易燃烧墨水的CIJ喷码机来说是不允许出现的，因此现有的方式其偏转电压在保证安全的前提下已经达到极限值，再进一步提高偏转电压是极不安全的，以上原因都限制了墨滴偏转高度的增加，从而限制了打印质量的提升。

有鉴于此，本发明人对CIJ喷码机的高压偏转系统进行深入研究，提出一种CIJ喷码机分段式高压偏转系统，采用分段式的偏转板来增加打印高度，以提高打印质量，本案由此产生。

发明内容

本发明的目的在于提供一种CIJ喷码机分段式高压偏转系统，其采用分段式的偏转板来增加打印高度，同时保证良好的打印质量。

为了实现上述目的，本发明采用的解决方案是：

CIJ喷码机分段式高压偏转系统，包括正极偏转板和负极偏转板，该高压偏转系统安装在打印头内；所述打印头还包括喷嘴、压电晶体、回收管和充电极；所述正极偏转板由A极板和B极板组成；A极板与负极偏转板之间形成第一偏转电场，B极板与负极偏转板之间形成第二偏转电场，A极板长度和B极板长度的总和与负极偏转板长度相等，B极板与负极偏转板的距离大于A极板与负极偏转板的距离；喷嘴位于第一偏转电场上方靠负极偏转板的一侧，压电晶体设置在喷嘴的喷墨口处，喷嘴下方设置充电极，回收管位于第二偏转电场下方，且回收管正对喷墨口。

所述A极板长度与B极板长度的比为2:1。

所述A极板18mm，B极板长度为9mm。

所述A极板与负极偏转板的距离为8mm而B极板与负极偏转板的距离为10mm。

采用上述方案后，本发明的工作过程如下：

墨水从喷墨口喷出，经压电晶体的振晶作用断裂成连续的墨滴，特定墨滴由充电极冲上电成为带电墨滴，其余墨滴为非带电墨滴，带电墨滴向下运动先经过第一偏转电场发生偏转，然后进入第二偏转电场再次偏转，最终打在物体上，非带电墨滴直接经过第一偏转电场和和第二偏转电场进入回收管。

本发明的有益效果为：本发明将正极偏转板分为两段，即A极板和B极板，A极板和B极板分别与负极偏转板形成不同的偏转电场，即第一偏转电场和第二偏转电场，带电墨滴先后在第一偏转电场和第二偏转电场中发生偏转，根据极限偏转电压公式偏转板长度L越小，偏转电压U的极限值越大，A极板与B极板长度相比于传统的正极偏转板更短，因此可以适当地增大第一偏转电场和第二偏转电场的偏转电压，又由于B极板与负极偏转板的距离大于A极板与负极偏转板的距离，带电墨滴在第一偏转电场和第二偏转电场的运动路线平滑连接，墨滴不会触碰到A极板或B极板，相比于现有高压偏转系统，本发明的分段式高压偏转系统经过两次偏转后打印高度大大增加，打印质量有效提升。

以下结合附图和具体实施方式对本发明做进一步说明。

附图说明

图1与图2是现有CIJ喷码机打印头的结构示意图。

图3是墨滴在现有CIJ喷码机高压偏转系统中的运动过程示意图；

图4是本发明安装在打印头内的结构示意图；

图5是墨滴在本发明分段式高压偏转系统中的运动过程示意图。

标号说明：

喷嘴1，压电晶体11，正极偏转板2，A极板21，B极板22，负极偏转板3，回收管4，充电极5，偏转电场6，第一偏转电场61，第二偏转电场62，喷墨口7，墨滴8，带电墨滴81，非带电墨滴82，物体9。

具体实施方式

如图4和图5所示，本发明揭示的CIJ喷码机分段式高压偏转系统，包括正极偏转板2和负极偏转板3，该高压偏转系统安装在打印头内；所述打印头还包括喷嘴1、压电晶体11、回收管4和充电极5；所述正极偏转板2由A极板21和B极板22组成；A极板21与负极偏转板3之间形成第一偏转电场61，B极板22与负极偏转板3之间形成第二偏转电场62，A极板21长度和B极板22长度的总和与负极偏转板3长度相等，B极板22与负极偏转板3的距离大于A极板21与负极偏转板3的距离；喷嘴1位于第一偏转电场61上方靠负极偏转板3的一侧，压电晶体11设置在喷嘴1的喷墨口7处，喷嘴1下方设置充电极5，回收管4位于第二偏转电场下方62，且回收管正对喷墨口7。

优选的，A极板长度与B极板长度的比为2:1，进一步的，A极板18mm，B极板长度为9mm，A极板与B极板采用该长度后，A极板与负极板间电压可设定在7KV，B极板与负极板间电压可设定在10KV，可有效果提升打印高度，同时保证墨点分布均匀，打印效果美观。

优选的，A极板与负极偏转板的距离为8mm而B极板与负极偏转板的距离为10mm，该距离下，打印在物体上的墨点高度适中。

本发明的工作过程如下：

墨水从喷嘴1的喷墨口7喷出，经压电晶体1的振晶作用断裂成连续的墨滴，特定墨滴被充电极冲5上电成为带电墨滴81，其余墨滴为非带电墨滴82，带电墨滴81向下运动先经过第一偏转电场61发生偏转，然后进入第二偏转电场62再次偏转，最终以一定的速度和角度落到从垂直喷头的前面经过的物体9上，非带电墨滴82直接经过第一偏转电场61和和第二偏转电场62进入回收管4。

请参照图5，A极板长度为L1，B极板长度为L2，负极偏转版长度为L，L1+L2＝L，第一偏转电场61的偏转电压为U1，场强为E1，电场力为F1，A极板21与负极偏转版3的距离为D1，第二偏转电场62的偏转电压为U2，场强为E2，电场力为F2，B极板22与负极偏转版3的距离为D2，可得本发明偏转高度H与传统偏转系统的偏转高度的大小关系由公式表示如下： 可见，采用分段式偏转电场能够达到的打印高度比传统单个偏转电场的打印高度更大，在同样的打印高度前提下所加偏转电压更小，安全性更高。

以上仅为本发明的具体实施例，并非对本发明的保护范围的限定。凡依本案的设计思路所做的等同变化，均落入本案的保护范围。

Claims (4)

1.CIJ喷码机分段式高压偏转系统，包括正极偏转板和负极偏转板，该高压偏转系统安装在打印头内；所述打印头还包括喷嘴、压电晶体、回收管和充电极；其特征在于：所述正极偏转板由A极板和B极板组成；A极板与负极偏转板之间形成第一偏转电场，B极板与负极偏转板之间形成第二偏转电场，A极板长度和B极板长度的总和与负极偏转板长度相等，B极板与负极偏转板的距离大于A极板与负极偏转板的距离；喷嘴位于第一偏转电场上方靠负极偏转板的一侧，压电晶体设置在喷嘴的喷墨口处，喷嘴下方设置充电极，回收管位于第二偏转电场下方，且回收管正对喷墨口。

2.如权利要求1所述的CIJ喷码机分段式高压偏转系统，其特征在于：所述A极板长度与B极板长度的比为2:1。

3.如权利要求1所述的CIJ喷码机分段式高压偏转系统，其特征在于：所述A极板18mm，B极板长度为9mm。

4.如权利要求1所述的CIJ喷码机分段式高压偏转系统，其特征在于：所述A极板与负极偏转板的距离为8mm而B极板与负极偏转板的距离为10mm。