[發明專利]平行雙嘴CIJ噴碼系統

在審

• 申請號: 201610068118.7
• 申請日: 2016-02-01
• 公開（公告）號: CN105584218A
• 公開（公告）日: 2016-05-18
• 發明（設計）人: 何建榮;林玲
• 申請（專利權）人: 廈門英杰華機電科技有限公司
• 主分類號: B41J2/035
• 分類號: B41J2/035;B41J3/54
• 代理公司: 廈門市新華專利商標代理有限公司 35203
• 代理人: 李寧

技術領域

本發明涉及工業噴碼機技術領域，特別涉及一種平行雙嘴CIJ噴碼系統。

背景技術

噴碼機是一種通過軟件控制，使用非接觸方式在產品上進行標識的設備，主要由噴墨編碼系統和墨路系統構成，電場偏轉式連續噴墨噴碼機的打印頭中包括一高壓偏轉系統，通過該高壓偏轉系統使帶電墨點在電場中的偏轉來實現字符的還原，通常這類噴碼機稱為CIJ噴碼機。

如圖1所示，墨路系統由墨罐10、壓力泵20、噴槍座30、回收槽40、回收泵50組成，噴槍座30上安裝噴嘴31，噴嘴31前方依次安裝充電槽60、相位檢測極70、高壓偏轉板系統80，噴槍座30、充電槽60、相位檢測電極70與高壓偏轉板系統80組成一個噴碼系統，其中高壓偏轉板系統80由一對正、負極偏轉板組成，噴槍座30內安裝有晶振桿，由連接晶振桿的振晶回路90提供晶振信號；其噴碼系統的工作原理如下：墨水在壓力泵20的作用下，在噴槍座30的噴嘴31出口處形成了一個擠出系統，在壓力作用下的墨水從噴嘴30小孔處噴出形成一條極細的墨水流，通常稱之為墨線，在形成墨線后由于噴嘴31后端晶振桿的振動作用，從而形成系統所需要的墨點（墨滴），此時的墨點類似于顯像管中電子槍發出的電子流，但墨點此時還未帶電并不能像電子流一樣發生偏轉，接下來當墨點經過下方的充電槽60時才能讓特定的墨點帶上電荷變成可受電場力作用發生偏轉的帶電粒子，此過程又稱為墨點充電。

需要被使用的墨滴必須根據帶上相應的負電荷，因此要求墨點在帶上負電荷后才能從墨線上分離，并且墨點充電完成后充電槽60上的電壓也應該立即斷開，以保證不會對相鄰的后一個點進行充電。在保證正弦波電壓幅值、頻率合適的情況下，將正弦電壓加到晶振桿上就會產生打印所需的墨點；并且從噴嘴30噴出的墨線要經過一定距離才可以完全分裂成墨點，因此可以通過調整噴嘴30和充電槽60的相對位置，使墨滴分裂正好發生在充電槽60的中部，這樣能夠在硬件上滿足正確充電的要求。關鍵是“相位”時機的確定，只有施加充電脈沖的時間點和分裂發生時刻保持合適的相位關系，才可以使墨滴帶電量最優，并且不會出現多個墨滴充電的情況。當帶負電荷的墨滴經過相位檢測極70時，在檢測電極上會產生相應的感應信號，此時檢測電路可判斷上一環節的充電過程是否正確，檢測墨滴實際所帶電量是否正確。

經過正確充電的墨點在經過高壓偏轉板系統時將產生偏轉，偏轉后打印在物體上形成噴碼，打印出字符，不帶電的墨點不偏轉而直接落入回收槽40返回到墨路系統中，再由回收泵50泵入墨罐10實現循環利用。

圖文的還原是通過墨點來實現的，每一個圖文點對應一個墨點，單位時間內打印內容越多需要的墨點就越多。在CIJ噴碼機中，墨點的產生是通過晶振頻率來控制每秒時間內噴出的墨點數量，并且晶振頻率也不是隨意設定的，是需要根據墨水各類，噴嘴大小等進行設定，假設晶振頻率為62.5KHz，即每16us噴出一個墨點。由于每個未帶電的墨點運動的軌跡和所處環境都相同，在忽略墨點重力和空氣阻力的影響下，每個墨點都將以相同的速度經過充電區、相位檢測區以及高壓偏轉區，且墨點之間都等距。為了提高噴印速度，就必須在每秒時間內增加被充電墨點的數量，換句話說，就是使更多的墨滴噴印在物體上而不是被回收。這就要求對相臨更近的兩個墨點充電，當墨點的使用率達到100%時，所有墨點都被充電，此時即為該噴碼機的理論極限噴印速度。

一般的小字機的噴嘴通常為60μm左右，晶振頻率大多在62.5KHz左右，較為美觀的打印分辨率為60DPI，此類型噴碼機每秒產生62500個墨點，如果打印一個圖文信息點陣高度為24個點陣的話，相當于每打印一列就需要使用24個墨點，因此每秒最多能打印的列數就是當所有的62500個墨點都被用上的時候，此時每秒可打印的列數為：62500/24=2605列；按60DPI分辨率進行計算可打印長度為2605/60=43.4英寸，即110.236厘米約等于1.1米每秒66米每分鐘，此時的速度小于許多現代化生產線的生產速度，要提高打印速度通常只能減少打印內容，如果將原來的打印高度從24點陣調整為16點陣，此時的極限速度理論上可達到99米每分鐘；如果將點陣高度調整為只打印一行數字或字母，可設置為7點陣，此時理論速度可達到227米每分鐘；因此在許多高速生產線上并不能用一臺噴碼機實現多行內容的打印。

并且，以上打印速度也只是理論計算速度，實際打印時并不能完全將每個墨點都利用起來，因為CIJ噴碼機是采用讓墨點帶電電場偏轉的原理工作的，因此各個墨點除了受到重力及外界風力及干濕度影響外，當墨點利用率增大后帶電墨點間靜電力的相互作用更為明顯。