CN202878908U - 上下滚轮压电式喷头高解像手持喷码机 - Google Patents

Abstract

一种新型的上下滚轮压电式喷头高解像手持喷码机。其装置包括墨盒、可调墨水过滤器、输墨管、压电式喷头、上滚轮、下滚轮、主控板、喷印开关、旋转编码器、显示屏、手柄、可插拔电池盒。本实用新型可朝侧面及朝下喷印，也可朝上喷印。将墨盒与喷嘴的相对位置设定在合适的供墨点，朝侧面、朝下及朝上喷码时都不会出现滴墨、挂墨或断墨现象。使用上下滚轮，可在小物体上喷印。电池盒可插拔交替充电，整机可更换电池连续使用。

Description

上下滚轮压电式喷头高解像手持喷码机

技术领域

本实用新型属于喷码机设备的制造领域，特别涉及一种便于携带，可手持操作的上下滚轮压电式喷头高解像手持喷码机。 

背景技术

手持喷码机性能和特点： 

手持喷码机配有大容量可充式锂电池，使其可携带方便，可广泛应用于食品、饮料、酒等的外包装、以及各种钢管、编织袋、石膏板等喷码标识，使用地点可以在车间，也可以在仓库、物流货运场、办公室等，可喷印生产日期、作业流水号、生产班次号、防伪防窜货代码(或隐形字符)、公司名称、图形图标等。 

手持喷码机的另一个特殊功能—防伪功能，可使用隐形油墨防伪。隐形油墨可喷印出隐形图案或文字，隐形即无颜色，肉眼看不见，但在紫外光照射下，可呈现出清晰光亮，色彩鲜艳的喷印内容。目前国内大多数医药产品包装或某些有划分销售区域的产品都采用隐形油墨喷码防伪。 

手持喷码机的喷码方式主要由喷头来决定。 

根据目前国内外喷头技术及手持喷码机市场的实际应用情况，手持喷码机主要使用以下几种喷头技术： 

1、热发泡式喷墨(TIJ-Thermal Ink-Jet)喷头 

热发泡式喷墨技术的工作原理是通过喷墨打印头（喷墨室的硅基底）上的电加热组件（通常是热电阻），在3微秒内急速加热到300摄氏度，使喷嘴底部的液态油墨汽化并形成气泡，蒸汽膜将墨水和加热组件隔离，避免将喷嘴内全部墨水加热。加热信号消失后，加热陶瓷表面开始降温，但残留余热仍促使气泡在8微秒内迅速膨胀到最大，由此产生的压力压迫一定量的墨滴克服表面张力快速挤压出喷嘴。随着温度继续下降，气泡开始呈收缩状态。原挤出于喷孔外的墨水受到气泡破裂力量的牵引而形成分散墨滴，后端因墨水的收缩使墨滴开始分离，气泡消失后墨水滴与喷嘴内的墨水就完全分开，而墨水则透过连通喷墨区与储墨区的流道持续流入补充，从而完成一个喷墨的过程。每喷出一个墨滴都是上述流程协同运作的结果。 

热发泡型打印速度较快，但缺点是墨水只经推挤就被喷出，力量不能集中，墨点易受到 惯性影响与印字头拉扯不清，而产生不均匀或墨渣。另一个问题是，气泡式的喷墨方式，因其印字头常处于高温状况下，会使得印字头更容易损耗，故需使用印字头与墨水匣合一的方式来降低成本。 

用热发泡式喷墨(TIJ—Thermal Ink-Jet)喷头所制造的手持式喷码机由于其喷头的像素高，可以喷印高清晰的字体或条码商标等，但无法使用快干油墨，无法在非渗透性材质上使用。如只能在木材、纸张等渗透性材质上使用，不能在金属、塑料等非渗透性材质上使用。 

2、压电式喷头(Piezoelectric) 

压电式喷头是通过给压电晶体施加电压，使之发生高速且轻微的形变，从而将喷嘴中的油墨压出。当压电晶体受到外界的脉冲电压作用时，压电晶体便产生变形，从而导致喷嘴油墨腔的容积减少。这样，一滴油墨便从喷嘴中射出。然后，压电晶体恢复原状，由于表面张力作用，新的油墨进入喷嘴。通过大量并排排列的喷嘴，就可以获得理想的喷印宽度和解像度。（注：压电晶体是由一种叫PZT的半导体压电晶体材料制作而成） 

用压电式喷头所制造的手持式喷码机由于使用的是压电式技术，其喷头的像素高，可以喷印高清晰的字体或条码商标等。既可使用快干油墨，也可使用油性油墨，可在渗透性及非渗透性材质上使用。既可喷印木材、纸张等渗透材质，亦可喷印金属、塑料等非渗透性材质。 

3、按需滴落式（drop on demand简称DOD式）喷头 

按需滴落式的工作原理：喷头由多个高精密的阀门组成，在喷码时，与字型相对应的阀门迅速启闭，墨水依靠内部的恒定压力喷出，在运动的表面形成字符或图形。一个数字信号在纸上产生的是一滴墨，而不是一条墨流。 

用按需滴落式喷头所制造的手持式喷码机由于喷头使用按需滴落式技术，喷印出来的效果为点状，可以使用快干油墨，可以在非渗透性材质上喷码使用，但却不能喷印高清晰的字体或条码商标等。 

按技术划分目前市场上主要有以上三种喷头的手持喷码机，按需滴落式喷头的手持式喷码机虽可多方向喷码，但由于是点阵式的，喷出的字体是点阵字体。一个字的高度一般由7到16点组成，因点数少故无法喷印商标图形和条形码，在使用范围上有一定的局限性。 

其次是热泡式喷头的高解像手持喷码机，可朝侧面、朝下喷印，可喷印文字、商标图形及条形码。但由于其只能喷印在渗透性材料（如木板、纸箱等）上，故使用上也有很大的局限性。 

现有的压电式喷头高解像手持喷码机,虽然有不少的优点，但目前还存在以下问题: 

1.供墨系统包括墨盒、过滤器、喷头和向喷头供墨的输墨管，其对供墨点的控制是根据虹吸原理来实现的，通过调节墨盒和喷头的高度或使用限流阀来调节供墨点，实现适度供墨，这种供墨系统的缺陷是没有将墨盒与喷嘴设置在合适相对位置，没有使供墨系统处于精确的适合供墨点，只能朝侧面及朝下喷码,不能朝上喷码。 

2.由于供墨系统没有处于精确的适合供墨点，即没有处于朝侧面及朝下都合适的平衡点。当喷嘴朝不同方向喷码时，就改变了原有的适合供墨点；当墨盒相对于喷嘴的高度稍高或墨水浓度稍稀时，喷嘴会挂墨、糊嘴或滴墨；当墨盒相对于喷嘴的高度稍低或墨水浓度稍浓时，喷嘴会断墨。在使用时，朝侧面及朝下喷码时喷嘴会出现挂墨、滴墨或缺墨的现象。 

3.由于现有压电式喷高解像手持喷码机在喷嘴面设四个滚轮，且墨盒设在喷头的下方,当喷嘴朝向被喷物体喷码时,由于四个滚轮及整个墨盒的平面与被喷物体非常靠近,故容易与被喷物体相碰，操作使用非常不方便；同时，由于四个滚轮占据很大面积，因而无法在小面积的物体上喷码。如图1所示。 

4.进行喷码操作时，四个滚轮贴紧被喷物体占据面积大，转圈弧形喷码时则有很大的限制；故不能在小面积的物体上弧形滚动喷码。如图1所示。 

5.主控板上没有安装嵌入式操作系统，只能在电脑上编辑排版喷码信息，通过U盘将喷码信息下载到手持喷码机内，然后调用喷码信息进行喷码。 

6.电池固定装在喷码机内部，不可插拔取出，充电电池电能用尽后，必须停机待重新充电后才可再使用。如图1所示。 

图1是一种现有技术的压电式喷头高解像手持喷码机的使用示意图：16显示屏、17压电式喷头、18左滚轮、19右滚轮、20墨盒、21电池箱、22喷码开关、23被喷物体。从图中可以看出，现有技术的压电式喷头高解像手持喷码机的左右两滚轮之间的间距大，墨盒与喷嘴被设置在同一平面上，因此无法在与两滚轮之间间距相等的被喷物体上使用。并且容易与被喷物体表面碰撞，更难以弧形滚动喷码。电池装在电池箱内，无法取出充电，必须将充电器插入充电插口才可充电。 

鉴于以上几点，目前市场上的压电式喷头手持喷码机在操作使用上还有很大的缺陷。 

实用新型内容

为了解决现有压电式喷头高解像手持式喷码机所存在的以下问题： 

1.只能朝侧及朝下喷码，不能朝上喷码。如不能朝天花板上或大物品的底部喷码。 

2.朝侧及朝下喷码时喷嘴会挂墨、滴墨或缺墨。 

3.在小面积的被喷物体平面上不能转动滚轮，无法喷码。也就是只能喷大物体，不能喷小物体。如无法在直径为8厘米的铁罐上喷印条码、图标信息。 

4.不能在小面积的被喷物体平面上弧形滚动喷码。如无法在直径为15厘米的铁罐上喷印一条弧形的信息。 

5.功能简单，无嵌入式操作系统，没有编辑信息功能，只能用电脑编辑信息，然后下载到压电式喷头手持喷码机上使用。 

6.充电电池电能用尽时，必须停机待重新充满电后才可继续使用。 

本实用新型提供了一种重量轻、体积小、功能强、便于携带的上下滚轮压电式喷头高解像手持喷码机。 

本实用新型所要解决的技术问题在于提供了一种上下滚轮压电式喷头高解像喷码机。 

其特征在于：该压电式喷头高解像手持喷码机包括主控板（11）、显示屏（13）、压电式喷头（2）、旋转编码器（12）、墨盒（5）、上滚轮（14）、下滚轮（15）、喷码开关（7）、手柄（3），主控板（11）装在显示屏（13）后方，在主控板（11）及显示屏（13）的下方装有手柄（3），在手柄（3）上装有喷码开关（7），上滚轮（14）位于喷嘴（2a）的上方，下滚轮（15）位于喷嘴（2a）的下方，使用上下滚轮，墨盒（5）设在手柄（3）上方，因此与被喷物体的接触面小，可以在小面积的被喷物体上喷码。 

所述的墨盒储存墨水，可调墨水过滤器调节过滤网密度，可调墨水过滤器上的供墨针与墨盒相连，可调墨水过滤器的出墨口与输墨管相连，输墨管的出墨端与压电式喷头的进墨口相连，墨水进入压电式喷头经喷嘴喷出。输墨管的内径为2.5毫米。 

所述墨盒的下端平面与压电式喷头的下端平面在同一水平面上，位于手柄的上方。 

墨盒近喷嘴端平面与压电式喷头的喷嘴平面平行，两平面距离为4-10mm。 

所述的上滚轮及下滚轮与被喷物体接触并支撑压电式喷头手持喷码机在被喷物体上滚动。上滚轮与旋转编码器通过橡皮带紧密相连，上下滚轮依靠与被喷物体摩擦滚动，上滚轮滚动带动旋转编码器转动。 

所述的可调墨水过滤器装在墨盒的正下方。可调墨水过滤装置是一个可手动调整不同过滤网密度的装置，根据使用不同种类的墨水调整不同的过滤网密度，如使用快干墨水或使用油性墨水时，所调整的过滤网的密度是不同的。 

所述的压电式喷头设置有一百多个喷墨孔。 

所述的显示屏（13）是可触摸的液晶屏，只须触摸显示屏（13）进行操作使用，除此外没有任何其它键盘。显示屏的下方装有手柄，在手柄上装有喷印开关，手柄下部装有可插拔电池盒，可插拔电池盒电的后部有可插拔按扣，可插拔电池盒内装可充电锂电池，可插拔电池盒同时也是上下滚轮压电式喷头高解像手持喷码机的机座。主控板的下方设有电源开关。 

主控板与喷印开关及旋转编码器相连。主控板、压电式喷头、旋转编码器由可插拔电池盒内的可充电锂电池供电。在主控板后方设置USB插口，可插入U盘升级嵌入式操作系统及喷码软件，也可下载图片及喷码数据。 

所述旋转编码器是现有公知产品，其功能是发出一定频率的脉冲信号，脉冲信号的频率是由旋转编码器转动的速度决定的。 

所述可插拔电池盒，整机备有两个可插拔电池盒交替充电，轮流使用，达到上下滚轮压电式喷头高解像手持喷码机可以连续使用的目的。 

本实用新型的基本工作原理是：本实用新型的供墨系统是以大气压及重力作为供墨系统的动力，将供墨的墨盒与喷嘴的相对位置设定在喷嘴朝侧面、朝下及朝上都不会出现滴墨、挂墨或缺墨的三方向都平衡的适合供墨点，根据使用不同墨水调整可调墨水过滤装置使得不会因为使用不同墨水而改变了原有的三方向平衡供墨点，使得在朝侧面、朝下及朝上喷码时，都能达到清晰的喷码效果。使用上下滚轮，墨盒设在手柄上方，因此与被喷物体的接触面小，可以在小面积的被喷物体上喷码。 

在主控板上装载有嵌入式操作系统，功能强大。使用触摸显示屏无需键盘，设置可插拔电池盒可交替充电，轮流使用可插拔电池盒，保持不停机连续工作。 

本实用新型具有如下优点：解决了现有压电式喷头的手持喷码机只可朝侧面及朝下喷码，不能朝上喷码的缺陷；使得可以用压电式喷头高解像手持喷码机朝天花板上或某种大型物体的底部喷印条码或图标文字等。解决现有压电式喷头的手持喷码机从朝侧面喷码转向朝下喷码会出现挂墨、糊嘴或滴墨，从向下喷码转向侧面喷码会出现断墨的问题。解决了现有压电式喷头的手持喷码机只能喷大物体，不能喷小物体的问题。解决了现有压电式喷头的手持喷码机不能在小面积的被喷物体平面上弧形滚动喷码的问题。解决了现有压电式喷头的手持喷码机充电电池电能用尽后，必须停机待重新充电才可以再使用的问题。 

附图说明

下面参照附图和实施例，对本实用新型作进一步描述。 

图1是现有压电式喷头手持喷码机由于喷嘴面有四个滚轮故无法在小物体上喷码的示意图。 

其中，16显示屏、17压电式喷头、17a喷嘴、18左滚轮、19右滚轮、20墨盒、21电池箱、22喷码开关、23被喷物体、24充电插口、25手柄。 

图2是本实用新型上下滚轮压电式喷头高解像手持喷码机在直径为8厘米的圆罐上喷码的使用示意图。 

图3是本实用新型上下滚轮压电式喷头高解像手持喷码机的整体结构立体示意图。 

图4是本实用新型上下滚轮压电式喷头高解像手持喷码机左侧结构示意图。 

图5是本实用新型上下滚轮压电式喷头高解像手持喷码机右侧结构示意图。 

如图2至图5所示，其中，1电源开关、2压电式喷头、2a喷嘴、2b喷头下端平面、3手柄、4USB接口、5墨盒、5a墨盒近喷嘴端、5b墨盒下端平面、6可调过滤装置、6a供墨针、7喷码开关、8输墨管、9可插拔电池盒、10可插拔电池盒按扣、11主控板、12旋转编码器、13触摸显示屏、14上滚轮、15下滚轮。 

具体实施方式

以下实施是对本实用新型的进一步解释及补充，对本实用新型不构成任何限制。 

如图2至图5所示，上下滚轮压电式喷头高解像手持喷码机，因为墨水种类不同，其黏度也不相同，所以在装入墨盒（5）前，先确定使用何种类的墨水，然后调整可调墨水过滤装置（6），接着将墨盒（5）装入手持喷码机，此时可调墨水过滤装置（6）上的供墨针（6a）就插入到墨盒（5）内，墨水进入可调墨水过滤装置（6），再进入输墨管（8），通过输墨管（8）的出墨口进入压电式喷头（2）的进墨口。 

打开电源开关（1），触按显示屏（13）显示系统界面，编辑所要喷印的内容，按喷印触摸键，使之处于待喷状态。使用时，操作人员手握手持喷码机，将压电式喷头（2）及上滚轮（14）下滚轮（15）压在被喷物体表面要喷印的位置，接着用食指按下喷码开关（7），即可将喷嘴（2a）沿着被喷物体（23）表面滚动，此时主控器即开始工作，向前滚动的速度可从旋转编码器（12）产生的脉冲频率反应出来，主控板（11）根据接收到的旋转编码器（12）脉冲信号进行内部计数，当计数到设定的脉冲数，便产生一个驱动压电式喷头（2）的喷射信号，压电式喷头（2）就按照内存的像数点阵喷射一列墨点，从喷嘴（2a）喷出。其喷印频率是由压电式喷头（2）的移动速度及旋转编码器（12）转动的速度决定的，上下滚轮压电式喷头高解像手持喷码机向前推动越快，喷嘴（2a）喷得越快。 

独立的软件操作系统无需电脑编辑即可喷印信息，但如需喷印图标，则需在计算机上用画图软件先制作BMP格式图片，保存在U盘里，将U盘里插入压电式喷头手持喷码机USB插口，将U盘图片载入压电式喷头手持式喷码机供调用。 

可充电电池供电可以在无电工作区通过人工操作的方式在大部分产品的外包装上喷印各种产品信息。该手持式喷码机适用于普通纸箱、食品、饮料、药品、建材等产品外包装。具体的如大钢板、天花板、石板材、陶管材、木板材、集装箱等。 

综上所述仅为本实用新型的具体实施方式。但本实用新型的保护范围并不局限于此。任何熟悉本技术领域的技术人员在本实用新型披露的技术范围内，可轻易想到变化或替换，其变化或替换都应涵盖在本实用新型的保护范围之内。因此，本实用新型的保护范围应以权利要求所述的保护范围为准。 

Claims (6)

1.一种上下滚轮压电式喷头高解像手持喷码机，其特征在于：该压电式喷头高解像手持喷码机包括主控板（11）、显示屏（13）、压电式喷头（2）、旋转编码器（12）、墨盒（5）、上滚轮（14）、下滚轮（15）、喷码开关（7）、手柄（3），主控板（11）装在显示屏（13）后方，在主控板（11）及显示屏（13）的下方装有手柄（3），在手柄（3）上装有喷码开关（7），上滚轮（14）位于喷嘴（2a）的上方，下滚轮（15）位于喷嘴（2a）的下方，使用上下滚轮，墨盒（5）设在手柄（3）上方，因此与被喷物体的接触面小，可以在小面积的被喷物体上喷码。 

2.如权利要求1所述一种上下滚轮压电式喷头高解像手持喷码机，其特征在于：所述的墨盒（5）近喷嘴端（5a）平面与压电式喷头（2）的喷嘴（2a）平面平行，两平面距离为4-10mm。 

3.如权利要求1所述一种上下滚轮压电式喷头高解像手持喷码机，其特征在于：所述墨盒（5）下端平面（5b）与压电式喷头下端（2b）平面在同一水平面上，置于手柄上方。 

4.如权利要求1所述一种上下滚轮压电式喷头高解像手持喷码机，其特征在于：所述的旋转编码器（12）与主控板（11）及喷码开关（7）相连。 

5.如权利要求1所述一种上下滚轮压电式喷头高解像手持喷码机，其特征在于：所述的上滚轮（14）位于喷嘴（2a）的上方、下滚轮（15）位于喷嘴（2a）的下方，上滚轮（14）及下滚轮（15）与被喷物体（23）表面接触，并支撑压电式喷头高解像手持喷码机在被喷物体（23）表面上滚动。 

6.如权利要求1所述一种上下滚轮压电式喷头高解像手持喷码机，其特征在于：所述的显示屏（13）是可触摸的液晶屏，只须触摸显示屏（13）进行操作使用，除此外没有任何其它键盘。 

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