一種噴碼機噴印系統(tǒng)的制作方法
【技術領域】
[0001 ] 本發(fā)明涉及一種噴碼機的噴印系統(tǒng)。
【背景技術】
[0002]目前，噴墨打印技術分為按需供墨式(Drop On Demand，簡稱D0D)和連續(xù)式噴墨(continuous ink jet printing,簡稱CIJ)兩種。前者以美國HP，英國賽爾、日本美能達、佳能等為代表，多用于辦公室臺式打印機以及各種平面物體、可吸水性表面的打印。后者以法國的Imaje、美國的Video jet、英國的Domino為代表，主要用于工業(yè)生產(chǎn)領域，在各種產(chǎn)品上不接觸、高速噴印各種標識，例如條碼，數(shù)字，字母，二維碼，QR碼，日期，批號等等。通常，噴碼機的最大可噴印速度、最大可噴印點陣高度以及噴印出的內(nèi)容的高度方面都有客觀限制，成為擴大應用范圍的瓶頸。
[0003]CIJ技術是基于連續(xù)噴墨、墨點充電、在高壓電場中偏轉(zhuǎn)的原理實現(xiàn)噴墨打印的一種技術。
[0004]CIJ噴墨方式如圖1所示，其采用單噴嘴，結(jié)構(gòu)上由晶振腔(帶噴嘴)、充電極、檢測極、高壓偏轉(zhuǎn)板和回收槽組成，油墨在一定壓力下進入晶振腔，驅(qū)動信號加到晶振上，晶振產(chǎn)生震蕩，從噴嘴口噴出后斷裂為一個個分離的墨點，墨點分離過程中充電極在CPU控制下有選擇地給墨點充電，充電極電壓的變化必須與墨點的斷裂同步，已達到最佳充電效果，因此，需要根據(jù)晶振的震蕩信號的正弦波的相位來確定充電極的充電時間，達到同步的效果。之后墨點繼續(xù)飛行至檢測極時，所帶電量由檢測極定時檢測，產(chǎn)生的電信號經(jīng)電路專門處理后發(fā)送給CPU，用于控制充電極的充電信號對墨點的精確充電。當墨點飛行經(jīng)過高壓偏轉(zhuǎn)板時，靜電高壓電場對墨點施加垂直于飛行方向的作用力，被充電的墨點的飛行方向發(fā)生偏轉(zhuǎn)。墨點的帶電量越大，偏轉(zhuǎn)越大。飛出偏轉(zhuǎn)板區(qū)域后打到被噴印移動物體表面。在充電極未被充電的墨點不發(fā)生偏轉(zhuǎn)，直接飛入有負壓的回收槽，被抽回噴碼機的油墨系統(tǒng)循環(huán)使用。充電信號是按照不同的臺階電壓給各個參與噴印的墨點充電的，通常充電信號按照電壓從低到高的臺階來進行充電，此時墨點結(jié)果偏轉(zhuǎn)區(qū)后，偏轉(zhuǎn)角度也逐漸增大，以控制墨點到達被噴印物體表面的指定位置。
[0005]通常，噴碼機采用單晶振腔、單噴嘴，能噴印的點陣高度在32點以下，點陣密度也比較低，對于70um左右直徑的噴嘴來講，在25mm的打印距離上通常在60dpi左右。噴印的點陣高度越高噴印速度越慢。這樣就限制了噴碼機的應用范圍。
[0006]打印的文字是由若干列點陣描述構(gòu)成的，如圖2所示的字母E的7X5點陣圖，它由5列點陣高度為7的點陣描述的。其中，垂直于列的方向為X方向，是被打印物體的運動方向，列的方向為Y向，是墨點偏轉(zhuǎn)方向。在被打印物體運動時，噴碼機噴印完該字體點陣圖中的一列點后，再順序噴印下一列點，從而打印出由墨點點陣構(gòu)成的字符或圖案。
[0007]通常，充電的臺階為32個，也就是說噴印的點陣高度為32點。如果再增加充電臺階，由于墨點飛行狀態(tài)越來越復雜、難以控制，墨點常常飛不到準確的位置，導致打印質(zhì)量無法保證。
[0008]綜上所述，采用CIJ技術的單噴嘴結(jié)構(gòu)的噴碼機主要存在如下三個技術瓶頸:
[0009]其一，噴碼機噴頭的充電極采用臺階電壓，根據(jù)墨點需要偏離的遠近按不同臺階的電壓充電，通常最高為32個臺階。如果超過電壓的分級數(shù)量超過32個，則需要繼續(xù)增加充電臺階，會導致由于墨點飛行狀態(tài)越來越復雜，在空氣中飛行的軌跡很難控制，墨點常常飛不到準確的位置，造成噴印質(zhì)量無法保證。
[0010]其二，噴碼機打印的文字是由若干列點陣組成的，通過控制墨點偏轉(zhuǎn)的方向，從而打印出由墨點點陣構(gòu)成的字符或者圖案。由于噴碼機噴頭的充電極采用臺階電壓分級為32個，也就意味著可以控制的墨點偏轉(zhuǎn)方向有32種，所以，通常噴印的點陣高度為32。當所需打印的內(nèi)容超過32點陣時，CIJ噴碼機廠家有這樣兩種做法。一是采用多噴頭，每個噴頭負責噴印一部分，不同噴頭噴出的內(nèi)容通過機械調(diào)節(jié)裝置上下拼接。二是在同一個噴頭上加裝另一套噴腔、充電極、檢測極和高壓偏轉(zhuǎn)板，如圖3所示的雙偏轉(zhuǎn)噴頭結(jié)構(gòu)示意圖。但這個辦法存在的問題是被打印的產(chǎn)品表面必須一直保持在規(guī)定的打印距離上，因為噴碼機是按照圖形點陣按列順序打印，稍有偏差，同一列上兩個噴頭打印出的內(nèi)容的相鄰部要么上下有重疊，要么上下分開，從而導致打印內(nèi)容的錯位或者變形。而物體在傳送帶上高速運行時，這種震動是難以避免的。
[0011]通常，噴碼機的有效噴印距離是25mm以內(nèi)，噴印內(nèi)容的高度上限為13mm左右。當噴印內(nèi)容的高度要更高時，例如20mm以上，通過調(diào)整高壓偏轉(zhuǎn)電場或拉長打印距離的辦法會導致打印質(zhì)量惡化，因為墨點之間的距離拉開過大，點的密度變小，導致打印內(nèi)容顏色變淺、辨識不清，從而無法滿足工業(yè)生產(chǎn)需要。這是噴碼機的第二個技術瓶頸。
[0012]其三，通常，噴碼機的噴腔在單位時間內(nèi)噴出的墨滴數(shù)量是固定的，造成可用于打印的墨點數(shù)量是受限的。應對的辦法有提尚嗔腔內(nèi)晶振的工作頻率、提尚墨點的利用效率等手段，受到機械結(jié)構(gòu)、油墨特性和晶振自身的限制，一般晶振的工作頻率只能在130KHZ以下，且晶振頻率越高，打印墨點的利用效率也隨著下降，所以，依靠單位時間內(nèi)提高墨滴的噴出量來提高噴印速度也不是非常有效的解決方案，這是噴碼機的第三個技術瓶頸。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0013]本發(fā)明的目的:旨在提供一種結(jié)構(gòu)簡單，生產(chǎn)及使用成本較低，能夠有效增加打印速度，提高打印點陣和打印內(nèi)容高度的一種噴碼機噴印系統(tǒng)及其噴印方法。
[0014]這種噴碼機的噴印系統(tǒng)，包括噴頭和傳送帶，所述噴頭包括置于晶振腔中的晶振，依次設于晶振腔下方的充電極、檢測極和偏轉(zhuǎn)板，其特征在于，所述晶振腔腔體上至少設有兩個用以噴射墨點的噴嘴，所述噴頭還包括接地電極板，所述接地電極板設置在兩個相鄰的墨點噴射路徑中央，所述充電極和檢測極對應設置在墨點噴射路徑外周；所述接地電極板與充電極之間形成與噴嘴位置對應的墨點通道，所述噴嘴噴射觸點墨點依次經(jīng)過充電區(qū)、檢測極和由一組偏轉(zhuǎn)板組成的偏轉(zhuǎn)區(qū)后落在被打印物的指定位置，完成噴印。
[0015]所述晶振腔下端設有噴嘴片，所述噴嘴設置在噴嘴片上。
[0016]所述噴嘴布置在一條直線上。
[0017]所述噴嘴沿傳送帶運動方向偏轉(zhuǎn)一定角度。
[0018]所述偏轉(zhuǎn)區(qū)下方設有回收槽，用于回收飛行方向不發(fā)生偏轉(zhuǎn)的墨點。
[0019]所述傳送帶上設有同步器。
【附圖說明】
[0020]圖1是CIJ噴碼機噴頭工作原理圖
[0021]圖2是字母E的7X5點陣圖；
[0022]圖3是雙偏轉(zhuǎn)噴頭結(jié)構(gòu)示意圖；
[0023]圖4是本發(fā)明的實施例一的結(jié)構(gòu)示意圖；
[0024]圖5是本發(fā)明實施例一的靜止打印墨點狀態(tài)示意圖；
[0025]圖6是本發(fā)明實施例一的運動打印墨點狀態(tài)示意圖；
[0026]圖7是本發(fā)明實施例二的機構(gòu)示意圖；
[0027]圖8是本發(fā)明實施例二的靜止打印墨點狀態(tài)示意圖；
[002