一种喷码机喷印系统技术方案

本实用新型专利技术所涉及的一种喷码机的喷印系统，在同一个晶振腔内增加喷嘴数量，通过控制给每个喷嘴喷出的用于喷印的墨点的充电极性、充电量来改变墨点的飞行偏转方向和偏转高度，设计了相应的喷头结构、通过电路、通讯控制及打印软件，实现了可喷印的最大点阵高度、最大喷印速度的大幅提升以及实际喷印出的内容的高度增加的目的。这样，极大地拓宽了喷码机的应用领域，提高了工业生产效率。

【技术实现步骤摘要】

本技术涉及一种喷码机的喷印系统。
技术介绍
目前，喷墨打印技术分为按需供墨式(DropOnDemand，简称DOD)和连续式喷墨(continuousinkjetprinting,简称CIJ)两种。前者以美国HP，英国赛尔、日本美能达、佳能等为代表，多用于办公室台式打印机以及各种平面物体、可吸水性表面的打印。后者以法国的Imaje、美国的Videojet、英国的Domino为代表，主要用于工业生产领域，在各种产品上不接触、高速喷印各种标识，例如条码，数字，字母，二维码，QR码，日期，批号等等。通常，喷码机的最大可喷印速度、最大可喷印点阵高度以及喷印出的内容的高度方面都有客观限制，成为扩大应用范围的瓶颈。CIJ技术是基于连续喷墨、墨点充电、在高压电场中偏转的原理实现喷墨打印的一种技术。CIJ喷墨方式如图1所示，其采用单喷嘴，结构上由晶振腔(带喷嘴)、充电极、检测极、高压偏转板和回收槽组成，油墨在一定压力下进入晶振腔，驱动信号加到晶振上，晶振产生震荡，从喷嘴口喷出后断裂为一个个分离的墨点，墨点分离过程中充电极在CPU控制下有选择地给墨点充电，充电极电压的变化必须与墨点的断裂同步，已达到最佳充电效果，因此，需要根据晶振的震荡信号的正弦波的相位来确定充电极的充电时间，达到同步的效果。之后墨点继续飞行至检测极时，所带电量由检测极定时检测，产生的电信号经电路专门处理后发送给CPU，用于控制充电极的充电信号对墨点的精确充电。当墨点飞行经过高压偏转板时，静电高压电场对墨点施加垂直于飞行方向的作用力，被充电的墨点的飞行方向发生偏转。墨点的带电量越大，偏转越大。飞出偏转板区域后打到被喷印移动物体表面。在充电极未被充电的墨点不发生偏转，直接飞入有负压的回收槽，被抽回喷码机的油墨系统循环使用。充电信号是按照不同的台阶电压给各个参与喷印的墨点充电的，通常充电信号按照电压从低到高的台阶来进行充电，此时墨点结果偏转区后，偏转角度也逐渐增大，以控制墨点到达被喷印物体表面的指定位置。通常，喷码机采用单晶振腔、单喷嘴，能喷印的点阵高度在32点以下，点阵密度也比较低，对于70um左右直径的喷嘴来讲，在25mm的打印距离上通常在60dpi左右。喷印的点阵高度越高喷印速度越慢。这样就限制了喷码机的应用范围。打印的文字是由若干列点阵描述构成的，如图2所示的字母E的7×5点阵图，它由5列点阵高度为7的点阵描述的。其中，垂直于列的方向为x方向，是被打印物体的运动方向，列的方向为Y向，是墨点偏转方向。在被打印物体运动时，喷码机喷印完该字体点阵图中的一列点后，再顺序喷印下一列点，从而打印出由墨点点阵构成的字符或图案。通常，充电的台阶为32个，也就是说喷印的点阵高度为32点。如果再增加充电台阶，由于墨点飞行状态越来越复杂、难以控制，墨点常常飞不到准确的位置，导致打印质量无法保证。综上所述，采用CIJ技术的单喷嘴结构的喷码机主要存在如下三个技术瓶颈：其一，喷码机喷头的充电极采用台阶电压，根据墨点需要偏离的远近按不同台阶的电压充电，通常最高为32个台阶。如果超过电压的分级数量超过32个，则需要继续增加充电台阶，会导致由于墨点飞行状态越来越复杂，在空气中飞行的轨迹很难控制，墨点常常飞不到准确的位置，造成喷印质量无法保证。其二，喷码机打印的文字是由若干列点阵组成的，通过控制墨点偏转的方向，从而打印出由墨点点阵构成的字符或者图案。由于喷码机喷头的充电极采用台阶电压分级为32个，也就意味着可以控制的墨点偏转方向有32种，所以，通常喷印的点阵高度为32。当所需打印的内容超过32点阵时，CIJ喷码机厂家有这样两种做法。一是采用多喷头，每个喷头负责喷印一部分，不同喷头喷出的内容通过机械调节装置上下拼接。二是在同一个喷头上加装另一套喷腔、充电极、检测极和高压偏转板，如图3所示的双偏转喷头结构示意图。但这个办法存在的问题是被打印的产品表面必须一直保持在规定的打印距离上，因为喷码机是按照图形点阵按列顺序打印，稍有偏差，同一列上两个喷头打印出的内容的相邻部要么上下有重叠，要么上下分开，从而导致打印内容的错位或者变形。而物体在传送带上高速运行时，这种震动是难以避免的。通常，喷码机的有效喷印距离是25mm以内，喷印内容的高度上限为13mm左右。当喷印内容的高度要更高时，例如20mm以上，通过调整高压偏转电场或拉长打印距离的办法会导致打印质量恶化，因为墨点之间的距离拉开过大，点的密度变小，导致打印内容颜色变浅、辨识不清，从而无法满足工业生产需要。这是喷码机的第二个技术瓶颈。其三，通常，喷码机的喷腔在单位时间内喷出的墨滴数量是固定的，造成可用于打印的墨点数量是受限的。应对的办法有提高喷腔内晶振的工作频率、提高墨点的利用效率等手段，受到机械结构、油墨特性和晶振自身的限制，一般晶振的工作频率只能在130KHZ以下，且晶振频率越高，打印墨点的利用效率也随着下降，所以，依靠单位时间内提高墨滴的喷出量来提高喷印速度也不是非常有效的解决方案，这是喷码机的第三个技术瓶颈。
技术实现思路
本技术的目的：旨在提供一种结构简单，生产及使用成本较低，能够有效增加打印速度，提高打印点阵和打印内容高度的一种喷码机喷印系统及其喷印方法。这种喷码机的喷印系统，包括喷头和传送带，所述喷头包括置于晶振腔中的晶振，依次设于晶振腔下方的充电极、检测极和偏转板，其特征在于，所述晶振腔腔体上至少设有两个用以喷射墨点的喷嘴，所述喷头还包括接地电极板，所述接地电极板设置在两个相邻的墨点喷射路径中央，所述充电极和检测极对应设置在墨点喷射路径外周；所述接地电极板与充电极之间形成与喷嘴位置对应的墨点通道，所述喷嘴喷射触点墨点依次经过充电区、检测极和由一组偏转板组成的偏转区后落在被打印物的指定位置，完成喷印。所述晶振腔下端设有喷嘴片，所述喷嘴设置在喷嘴片上。所述喷嘴布置在一条直线上。所述喷嘴沿传送带运动方向偏转一定角度。所述偏转区下方设有回收槽，用于回收飞行方向不发生偏转的墨点。所述传送带上设有同步器。附图说明图1是CIJ喷码机喷头工作原理图图2是字母E的7×5点阵图；图3是双偏转喷头结构示意图；图4是本技术的实施例一的结构示意图；图5是本技术实施例一的静止打印墨点状态示意图；图6是本技术实施例一的运动打印墨点状态示意图；图7是本实用新本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种喷码机的喷印系统，包括喷头和传送带，所述喷头包括置于晶振腔中的晶振，依次设于晶振腔下方的充电极、检测极和偏转板，其特征在于，所述晶振腔腔体上至少设有两个用以喷射墨点的喷嘴，所述喷头还包括接地电极板，所述接地电极板设置在两个相邻的墨点喷射路径中央，所述充电极和检测极对应设置在墨点喷射路径外周；所述接地电极板与充电极之间形成与喷嘴位置对应的墨点通道，所述喷嘴喷射触点墨点依次经过充电区、检测极和由一组偏转板组成的偏转区后落在被打印物的指定位置，完成喷印。

【技术特征摘要】
1.一种喷码机的喷印系统，包括喷头和传送带，所述喷头包括置于晶
振腔中的晶振，依次设于晶振腔下方的充电极、检测极和偏转板，其特征
在于，所述晶振腔腔体上至少设有两个用以喷射墨点的喷嘴，所述喷头还
包括接地电极板，所述接地电极板设置在两个相邻的墨点喷射路径中央，
所述充电极和检测极对应设置在墨点喷射路径外周；所述接地电极板与充
电极之间形成与喷嘴位置对应的墨点通道，所述喷嘴喷射触点墨点依次经
过充电区、检测极和由一组偏转板组成的偏转区后落在被打印物的指定位
置，完成喷印。
2.如权利要求1所述...

【专利技术属性】
技术研发人员：徐正奇，
申请(专利权)人：上海美创力罗特维尔电子机械科技有限公司，
类型：新型
国别省市：上海;31