CN107745580B - 偏转电极及喷码机喷头 - Google Patents

Abstract

本发明提供了一种偏转电极及喷码机喷头，该偏转电极包括相对设置的零极板和正极板，所述正极板具有与所述零极板相对的弧形表面，从所述偏转电极的第一端至所述偏转电极的第二端，所述正极板的弧形表面与所述零极板之间的间距逐渐增大。本发明的偏转电极及喷码机喷头，通过将正极板与零极板相对的表面设置为弧形表面，且使正极板与零极板之间的间距从偏转电极的第一端至偏转电极的第二端逐渐增大，因此，能够简化墨滴的补点运算，且使得喷印出来的字体均匀，能够有效提高喷印效果。

Description

偏转电极及喷码机喷头

技术领域

本发明涉及喷印设备技术领域，特别是关于一种应用在喷码机上的偏转电极及具有该偏转电极的喷码机喷头。

背景技术

目前，喷码机中应用的偏转电极如图1所示，该偏转电极主要包括相对设置的零极板1’和正极板2’，其中，正极板2’包括与零极板1’相平行的第一板21’以及与零极板1’呈一定角度设置的第二板22’，该第一板21’与第二板22’的一端相连或一体成型，该第二板22’的另一端以朝向远离零极板1’的方向倾斜设置。

喷码机在工作时，先对墨滴进行充电，以使充电后的带电墨滴3’在零极板1’与正极板2’间形成的电场中运动，在带电墨滴3’运动的过程中，其不仅会受到电场力的作用，而且各带电墨滴3’间会相互干扰。现有技术中，为了消除带电墨滴3’间的干扰，通常会根据带电墨滴3’的运动规律，以及相邻两带电墨滴3’的间距等要素，对墨滴在充电过程的充电量进行补偿，即补点。在图1所示的偏转电极中，带电墨滴3’在第一板21’和零极板1’之间的运动规律与在第二板22’和零极板1’之间的运动规律不同，且相邻两带电墨滴3’的间距在运动过程中，也会发生改变，因此，导致带电墨滴3’在该偏转电极中运动时的补点过程比较复杂，较难实现补点，且补点的效果差，因此会造成喷印在产品表面的字体不均匀，极大影响了喷码机的喷印效果。

发明内容

本发明的目的是提供一种偏转电极及喷码机喷头，能够简化墨滴的补点运算，且使得喷印出来的字体均匀，能够有效提高喷印效果。

本发明的上述目的可采用下列技术方案来实现：

本发明提供一种偏转电极，包括相对设置的零极板和正极板，所述正极板具有与所述零极板相对的弧形表面，从所述偏转电极的第一端至所述偏转电极的第二端，所述正极板的弧形表面与所述零极板之间的间距逐渐增大。

在本发明的实施方式中，所述弧形表面具有弧度角，所述弧度角的角度为46°～50°。

在本发明的实施方式中，所述正极板与所述零极板之间的最小间距为3.9mm～4mm。

在本发明的实施方式中，带电墨滴进入所述偏转电极的初始位置与所述零极板之间的垂直距离为0.8mm～1mm。

在本发明的实施方式中，所述零极板朝向所述正极板的弧形表面的内侧面上设置有用于放置时间检测机构的安装孔。

本发明还提供一种喷码机喷头，所述喷码机喷头包括如上所述的偏转电极，所述喷码机喷头还包括喷嘴和回收器，所述偏转电极的第一端与所述喷嘴相对，所述偏转电极的第二端与所述回收器相对。

在本发明的实施方式中，所述喷码机喷头具有底座，所述喷嘴和所述回收器分别连接在所述底座上，所述偏转电极的正极板通过固定板连接在所述底座上，所述偏转电极的零极板通过安装座连接在所述底座上。

在本发明的实施方式中，所述喷码机喷头还具有可拆卸地连接在所述底座上的外罩，所述偏转电极的零极板上设置有高压控制器，所述外罩上连接有感应器，所述感应器与所述高压控制器通信连接。

在本发明的实施方式中，所述偏转电极的零极板朝向所述偏转电极的正极板的弧形表面的内侧面上设置有时间检测机构。

在本发明的实施方式中，所述时间检测机构包括设置在所述零极板上的两个铜柱，所述铜柱的一端与所述正极板的弧形表面面对设置，所述铜柱的另一端与设置在所述零极板上的电路板电连接，两个所述铜柱自所述偏转电极的第一端至所述偏转电极的第二端间隔设置。

本发明的偏转电极及喷码机喷头的特点及优点是：通过将正极板与零极板相对的表面设置为弧形表面，且使正极板与零极板之间的间距从偏转电极的第一端至偏转电极的第二端逐渐增大，使得带电墨滴在正极板与零极板之间的运动规律相同，且相邻两带电墨滴的间距在运动过程中保持不变，因此，能够简化墨滴的补点运算，且使得喷印出来的字体均匀，能够有效提高喷印效果。

附图说明

为了更清楚地说明本发明实施例中的技术方案，下面将对实施例描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本发明的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。

图1为现有技术的偏转电极的俯视结构示意图。

图2为本发明的偏转电极的俯视结构示意图。

图3为本发明的偏转电极的正极板的俯视结构示意图。

图4为本发明的偏转电极安装在喷码机喷头的底座上的结构示意图。

图5为本发明的偏转电极的正极板的后视结构示意图。

图6为本发明的偏转电极与喷码机喷头的外罩相配合的结构示意图。

元件符号说明：1、零极板；11、安装孔；12、安装槽；13、高压控制器；14、密封胶隔离板；2、正极板；21、弧形表面；22、固定板；221、锁紧柱；222、定位柱；223、固定座；2231、加强筋板；3、带电墨滴；4、安装座；41、限位板；42、窗口；θ、弧度角；d1、最小间距；d11、垂直距离；d、间距；91、底座；92、喷嘴；93、回收器；94、感应器；95、外罩；96、充电极；10、偏转电极；101、第一端；102、第二端。

具体实施方式

下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。

需要说明的是，当元件被称为“固定于”或“设置于”另一个元件，它可以直接在另一个元件上或者可能存在居中元件。当一个元件被称为是“连接于”另一个元件，它可以是直接连接到另一个元件或者可能存在居中元件。

还需要说明的是，本发明中的内、外、顶、底等方位用语，仅是互为相对概念或是以产品的正常使用状态为参考的，而不应该认为是具有限制性的。

除非另有定义，本文所使用的所有的技术和科学术语与属于本发明的技术领域的技术人员通常理解的含义相同。本文中在本发明的说明书中所使用的术语只是为了描述具体的实施方式的目的，不是旨在于限制本发明。

实施方式一

如图2所示，本发明提供了一种偏转电极10，包括相对设置的零极板1和正极板2，该正极板2具有与零极板1相对的弧形表面21，从偏转电极10的第一端101至偏转电极10的第二端102，该正极板2的弧形表面21与零极板1之间的间距d逐渐增大。请配合参阅图4所示，该偏转电极10安装在喷码机喷头的底座91上，底座91上还连接有喷嘴92和回收器93，其中，该偏转电极10的第一端101与喷码机喷头的喷嘴92相对，该偏转电极10的第二端102与喷码机喷头的回收器93相对。在本发明中，定义第一端101为带电墨滴3的进端，第二端102为带电墨滴3的出端。

具体的，零极板1由不锈钢材料制成，其大体呈长方体形，在本实施例中，请配合参阅图4所示，在零极板1的外侧套设有安装座4，该零极板1通过安装座4固定连接在喷码机喷头的底座91上，该安装座4大体呈“冂”形半包围结构，其与正极板2相对的一侧定义为零极板1的内侧，在零极板1的内侧的底部固定有限位板41，该限位板41的底部与底座91连接，该限位板41的顶部与安装座4之间形成有用于裸露零极板1的窗口42。

正极板2由不锈钢材料制成，其具有弧形表面21，该弧形表面21的横截面例如可为抛物线弧，只要能满足从偏转电极10的第一端101至偏转电极10的第二端102，该弧形表面21与零极板1之间的间距d逐渐增大的要求即可，在此不做限制。该弧形表面21与零极板1面对设置，且二者之间具有一间距d。当偏转电极10通入高压(此处的高压通常指超过5000V以上的电压)时，例如通入6000V的高压，此时在正极板2与零极板1之间将产生电场，该电场为供带电墨滴3穿过的电场。在本实施例中，请配合参阅图4所示，在正极板2靠近偏转电极10的第一端101的位置处连接有固定板22，该固定板22连接在正极板2的外侧(也即，该外侧为与弧形表面21相反的一侧)，但不限于此，固定板22的连接位置可以根据实际需要进行设置；如图5所示，该固定板22与底座91相对的一侧面连接有锁紧柱221，该锁紧柱221上可设有内螺纹孔或外螺纹段，以便通过螺钉或具有螺纹孔的连接件等实现与底座91相连的目的；进一步的，为了实现准确、快速、稳定地在底座91上定位安装该正极板2，该固定板22与底座91相对的一侧面还连接有可插设定位于底座91的定位柱222，该定位柱222与锁紧柱221间隔设置。在本实施例中，请配合参阅图4所示，在固定板22的外侧面还设置有固定座223以及连接在固定座223上的加强筋板2231，该固定座223和加强筋板2231均与底座91固定连接。在具体实施例中，固定座223的底部与底座91固定连接，固定座223上设置有用于与锁紧柱221配合的锁紧孔以及用于与定位柱222配合的定位孔；为了避免固定座223开裂，固定座223的外侧面还设置有加强筋板2231。本实施例中，加强筋板2231设置在靠近锁紧柱221的一侧，在其他实施例中，加强筋板2231还可以设置在其他位置，此处不再赘述。

根据物理学理论可知，带电粒子在电场中会受到电场力的作用，当带电粒子以一定的速度垂直于电场线的方向飞入匀强电场时，会受到恒定的与初速度方向成90°角的电场力作用而做匀变速曲线运动，此曲线运动轨迹类似于平抛运动。

在本发明中，当偏转电极10通入高压时，该零极板1与正极板2间会形成电场，该电场为匀强电场，其中设定如下参数：

该带电墨滴3在电场中的偏转距离为y，单位为：毫米mm；

该电场的电压为U，单位为：伏特V；

该带电墨滴3的质量为m，单位为：克g；

该带电墨滴3的电量为q，单位为：库仑C；

该正极板2的弧形表面21与零极板1之间的间距为d，单位为：毫米mm；

该带电墨滴3射入电场的水平速度为V，单位为：m/s；

该零极板1的长度为L，单位为：mm。

则有y＝qUL²/2mdV²。

由上述公式可知，由于零极板1与正极板2之间的间距d规律增加，可使各带电墨滴3在零极板1与正极板2之间的运动规律相同，带电墨滴3在零极板1与正极板2之间的运动轨迹类似一条抛物线。由于在这条抛物线轨迹上的相邻的两个带电墨滴3之间的间距是一定值，而带电墨滴3之间的间距是进行补点运算的重要参数，当这个参数是一个定值时，会使补点运算简单，补点运算影响各个墨滴的电量补偿，进而影响各个带电墨滴3的带电量，而带电墨滴3的带电量会影响墨滴的偏转角度，而带电墨滴3的偏转角度会影响喷印效果，因此当带电墨滴3的带电量合适时，其偏转角度恰当，能够有效保证带电墨滴3打到产品表面的对应位置，进而形成均匀、正确以及美观的字符或图形，有效提高喷印效果。

在本发明的一可行的实施例中，如图3所示，该弧形表面21具有一弧度角θ，该弧度角θ的角度为46°～50°，优选的，在本实施例中，该弧度角θ的角度为47°或48°。进一步的，该正极板2与零极板1之间的最小间距d1为3.9mm～4mm，该最小间距d1位于偏转电极10的第一端101，在本实施例中，该最小间距d1为3.95mm或3.98mm。更进一步的，该带电墨滴3进入电场的初始位置与零极板1之间的垂直距离d11为0.8mm～1mm，在本实施例中，该垂直距离为0.9mm或0.95mm。

通过以上结构以及参数的设置，可以使得带电墨滴3从本发明的偏转电极10内射出时，带电墨滴3的偏转角度恰当，以使带电墨滴3能够准确喷印到产品表面的对应位置，进而在产品表面形成均匀、正确以及美观的字符或图形，有效提高喷印效果。

根据本发明的一个实施方式，如图4所示，该零极板1上还设置有能够安装时间检测机构的安装孔11，该安装孔11与正极板2的弧形表面21面对。

本发明的偏转电极，通过将正极板2与零极板1相对的表面设置为弧形表面21，且使正极板2与零极板1之间的间距d从偏转电极10的第一端101至偏转电极10的第二端102逐渐增大，因此，能够简化墨滴的补点运算，且使得喷印出来的字体均匀，能够有效提高喷印效果。

实施方式二

如图2至图6所示，本发明还提供一种喷码机喷头，该喷码机喷头包括偏转电极。其中，该偏转电极为实施方式一中所述的偏转电极10，因此关于偏转电极10的结构、工作原理和有益效果在此不再赘述。

如图4和图6所示，该喷码机喷头具有底座91及可拆卸地连接在底座91上的外罩95，该偏转电极10安装在底座91上，该底座91上还连接有喷嘴92和回收器93，该偏转电极10的第一端101与喷嘴92相对，该偏转电极10的第二端102与回收器93相对。

该喷嘴92用于向偏转电极10提供墨滴，该回收器93用于回收自偏转电极10喷出的不带电的墨滴。进一步的，在本发明中，在喷嘴92和偏转电极10之间还设有充电极96，该充电极96用于为自喷嘴92喷出的墨滴充电。

该偏转电极10的正极板2通过固定板22连接在底座91上，该偏转电极10的零极板1通过安装座4连接在底座91上。

在本发明中，该偏转电极10的零极板1上设置有时间检测机构(图中未示出)，该时间检测机构位于零极板1的内侧面，且与偏转电极10的正极板2的弧形表面21面对。该时间检测机构为用于检测带电墨滴3在偏转电极10中的运动时间的装置，其能通过时间计算得出带电墨滴3的运动速度。

具体的，在零极板1上设有能够安装时间检测机构的安装孔11，在本实施例中，安装孔11为两个，两个安装孔11自偏转电极10的第一端101至偏转电极10的第二端102间隔设置，该时间检测机构包括两个铜柱，两个铜柱分别设置在两个安装孔11内，铜柱的一端与弧形表面21面对设置，铜柱的另一端与设置在零极板1上的电路板(图中未示出)电连接，该电路板设置在零极板1的外侧(也即，该外侧为与零极板1的内侧相反的一侧)的安装槽12内，如图6所示。

进一步的，在零极板1与底座91相对的底面上还连接有高压控制器13，其中，该高压控制器13能够与喷码机喷头的外罩95上连接的感应器94通信连接，该高压控制器13的位置不限于此，只要能够与感应器94通信连接，且零极板1上的位置空间允许，可以根据实际情况进行设置。该感应器94连接在喷码机喷头的外罩95的内侧壁上，在使用时，若外罩95离开设定位置，即感应器94与高压控制器13之间的距离发生变化时，通入正极板2上的高压可通过高压控制器13进行关闭，以提高安全性。

另外，由于高压控制器13是通过密封胶固定连接于位于零极板1底面的安装孔内(图中未示出)，为了避免固定胶流入安装槽12而污损安装槽12内的电路板，在该安装孔和安装槽12之间的零极板1的底面上设置有密封胶隔离板14。

该喷码机喷头通过采用实施方式一中所述的偏转电极10，可使各带电墨滴3在偏转电极10中的运动规律相同，因此，能够简化墨滴的补点运算，且使得墨滴喷印出来的字体均匀，能够有效提高喷印效果。

以上所述仅为本发明的几个实施例，本领域的技术人员依据申请文件公开的内容可以对本发明实施例进行各种改动或变型而不脱离本发明的精神和范围。

Claims (8)

1.一种偏转电极，包括相对设置的零极板和正极板，其特征在于，所述正极板具有与所述零极板相对的弧形表面，从所述偏转电极的第一端至所述偏转电极的第二端，所述正极板的弧形表面与所述零极板之间的间距逐渐增大；其中，带电墨滴在电场中的偏转距离由所述电场的电压、所述带电墨滴的质量和电量、所述零极板与所述正极板之间的间距、以及所述带电墨滴射入所述电场的水平速度确定；其中，所述弧形表面具有弧度角，所述弧度角的角度为46°～50°，所述正极板与所述零极板之间的最小间距为3.9mm～4mm。

2.如权利要求1所述的偏转电极，其特征在于，带电墨滴进入所述偏转电极的初始位置与所述零极板之间的垂直距离为0.8mm～1mm。

3.如权利要求1所述的偏转电极，其特征在于，所述零极板朝向所述正极板的弧形表面的内侧面上设置有用于放置时间检测机构的安装孔。

4.一种喷码机喷头，其特征在于，所述喷码机喷头包括如权利要求1～3中任一项所述的偏转电极，所述喷码机喷头还包括喷嘴和回收器，所述偏转电极的第一端与所述喷嘴相对，所述偏转电极的第二端与所述回收器相对。

5.如权利要求4所述的喷码机喷头，其特征在于，所述喷码机喷头具有底座，所述喷嘴和所述回收器分别连接在所述底座上，所述偏转电极的正极板通过固定板连接在所述底座上，所述偏转电极的零极板通过安装座连接在所述底座上。

6.如权利要求5所述的喷码机喷头，其特征在于，所述喷码机喷头还具有可拆卸地连接在所述底座上的外罩，所述偏转电极的零极板上设置有高压控制器，所述外罩上连接有感应器，所述感应器与所述高压控制器通信连接。

7.如权利要求4所述的喷码机喷头，其特征在于，所述偏转电极的零极板朝向所述偏转电极的正极板的弧形表面的内侧面上设置有时间检测机构。

8.如权利要求7所述的喷码机喷头，其特征在于，所述时间检测机构包括设置在所述零极板上的两个铜柱，所述铜柱的一端与所述正极板的弧形表面面对设置，所述铜柱的另一端与设置在所述零极板上的电路板电连接，两个所述铜柱自所述偏转电极的第一端至所述偏转电极的第二端间隔设置。

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