阅读说明：本技术 喷头及喷码机、喷码方法 (Spray head, ink jet printer and ink jet printing method ) 是由 黄葆钧 卢杰恒 于 2019-10-31 设计创作，主要内容包括：本发明涉及一种喷头及喷码机、喷码方法,包括充电板和多组偏转板。充电板的充电电压为固定值,充电板内开设有用于墨滴通过的第一墨线道。每一组偏转板包括正极板和负极板,正极板和负极板面面相对设置且二者之间有间隙,该间隙用于形成供墨滴通过的第二墨线道。多组偏转板的第二墨线道相贯通。偏转板相邻充电板设置,第二墨线道和第一墨线道连通用于形成墨滴的运动通道。充电板的充电电压为固定值,使得所有经过充电板的单个墨滴的带电量均带有相同的电荷量,在喷码过程中,充电板可一直处于接通电源状态,并对墨滴进行不间断的充电,这样可以不限制喷码机的喷印速度,有利于延长充电板的使用寿命。(The invention relates to a spray head, an ink-jet printer and an ink-jet method. The charging voltage of the charging plate is a fixed value, and a first ink line channel for ink droplets to pass through is formed in the charging plate. Each set of deflection plates includes a positive plate and a negative plate disposed face-to-face with a gap therebetween for forming a second ink line through which ink drops pass. The second ink lines of the deflection plates are communicated. The deflection plate is disposed adjacent to the charging plate, and the second ink line and the first ink line communicate with a movement passage for forming ink droplets. The charging voltage of the charging plate is a fixed value, so that the charged quantity of all the single ink drops passing through the charging plate has the same electric charge quantity, the charging plate can be always in a power-on state in the code spraying process, and the ink drops are continuously charged, so that the spraying and printing speed of the code spraying machine is not limited, and the service life of the charging plate is prolonged.)

喷头及喷码机、喷码方法

技术领域

本发明涉及喷码技术领域，特别是涉及一种喷头及喷码机、喷码方法。

背景技术

喷码机是一种以非接触方式在产品上进行标识的设备，包括喷头，墨路系统，电子系统和机箱等结构。其中喷头以点阵的方式打印出高质量的字符，是打印信息的主要部件，可以满足不同行业的特殊需求。现有技术的喷头通过墨腔将墨线***形成墨滴，墨滴经过充电板带上电量，带电墨滴进入两块相对设置的偏转板之间，在电场力的作用下发生偏转，穿过出墨口落入产品上，配合产品移动打印出所需标识，不带电的墨滴进入回收管再利用。

传统的喷码机的喷头存在以下缺陷：第一、充电板对墨滴进行充电时，每滴墨滴的下落间隔必须大于或等于充电板给墨滴充到最大充电量的充电时间，从而限制了喷码机的喷印速度。第二、在喷印过程中，充电板需要不断地进行不同时间长度的“开启→充电→关闭”过程，这样的操作对充电板的工作负荷和使用寿命有所损害。

发明内容

基于此，有必要针对上述技术问题，提供一种喷头及喷码机，能够减少对喷码机喷印速度的限制，降低充电板的工作负荷，延长充电板的使用寿命。

一种喷头，包括：

充电板，所述充电板设有用于墨滴通过的第一墨线道；

多组偏转板，每一组所述偏转板包括正极板和负极板，所述正极板和所述负极板面面相对设置且二者之间有间隙，所述间隙用于形成供所述墨滴通过的第二墨线道；多组所述偏转板的所述第二墨线道相贯通；所述偏转板相邻所述充电板设置，所述第二墨线道和所述第一墨线道连通用于形成所述墨滴的运动通道。

下面进一步对技术方案进行说明：

在其中一个实施例中，所述第一墨线道和所述第二墨线道连通形成直线型通道。

在其中一个实施例中，所述偏转板的组数和喷码机的点阵数相等。

在其中一个实施例中，所述正极板和所述负极板面面平行设置，所述正极板设于所述第二墨线道的一侧，所述负极板设于所述第二墨线道的另一侧。

在其中一个实施例中，各组所述偏转板的所述正极板和所述负极板之间的距离均相等。

在其中一个实施例中，所述充电板包括面面相对设置的两块金属板，两块所述金属板之间形成所述第一墨线道。

在其中一个实施例中，所述喷头还包括晶振模块，所述晶振模块设于所述充电板的远离所述偏转板的一侧，所述晶振模块设有喷嘴和出墨管道，所述出墨管道用于向所述晶振模块内部输入油墨，所述喷嘴用于将所述油墨喷出到所述充电板的所述第一墨线道内。

在其中一个实施例中，所述喷头还包括回收管道，所述回收管道的一端朝向所述第二墨线道设置，用于接收从所述偏转板内出来的墨滴；所述回收管道的另一端连通于所述出墨管道。

在其中一个实施例中，所述喷头还包括观察灯，所述观察灯设于所述充电板和所述偏转板之间，所述观察灯内设有开口，所述墨滴通过所述开口从所述充电板进入所述偏转板。

在其中一个实施例中，所述喷头还包括壳体，所述充电板、所述偏转板以及所述观察灯均设于所述壳体内。

在其中一个实施例中，一种喷码机包括如上述所述的喷头。

在其中一个实施例中，一种如上述所述喷码机的喷码方法，包括如下步骤：

对充电板供电，在充电过程中，喷头内的充电板的充电电压保持恒定；

对喷头内的晶振模块供电，并打开晶振模块的出墨管道，对晶振模块供墨；

根据待喷印物的喷印位置对相应组的偏转板进行通电，在墨滴经过相应组的偏转板时，所述相应组的偏转板保持通电状态。

在其中一个实施例中，在所述根据待喷印物的喷印位置对相应组的偏转板进行通电的步骤中，所述喷印位置包括空白区和喷印区，该步骤具体包括：

判断所述喷印位置处于空白区或喷印区；

对于空白区，各组所述偏转板均不通电；

对于喷印区，喷印区和各组偏转板的关系为：

最靠近待喷印物的偏转板通电时，墨点落到第一位置；最远离待喷印物的偏转板通电时，墨点落到第二位置；在喷印物上的同一列墨点中，以第X个墨点表示从第一位置到第二位置数第X个墨点，以第一位置的墨点为第一个墨点；以第N组偏转板表示从靠近待喷印物到远离喷印物的方向数第N组偏转板，以最靠近待喷印物的偏转板为第一组偏转板，最远离待喷印物的偏转板为最后一组偏转板；第X个墨点对应第N组偏转板带电，其中X＝N，当第X个墨点经过第N组偏转板时，所述第N组偏转板保持通电状态。

上述喷头及喷码机、喷码方法，至少具有以下有益效果：

本实施例提供的喷头包括充电板和偏转板。本实施例通过在相邻充电板的位置设置多组偏转板，每组偏转板的第二墨线道和第一墨线道连通，墨滴从第一墨线道进入第二墨线道。多组偏转板对墨滴进行间歇式充电，达到使带电墨滴的下落轨迹发生偏转，落到指定地点的目的。在上述过程中，充电板可以采用固定的电压进行充电，使得所有经过充电板的单个墨滴的带电量均带有相同的电荷量，使得每滴墨滴的电荷量均相同。充电板可以一直处于接通电源状态，并对墨滴进行不间断的充电，即充电板不需要经过开启、充电、关闭等步骤的循环，这样可以不限制喷码机的喷印速度，有利于延长充电板的使用寿命。此外，多组偏转板对带电墨滴进行间歇式充电，改变带电墨滴的下落轨迹，并落到指定地点，实现准确喷码。

附图说明

图1为本发明一实施例提供的喷头的剖面分解结构示意图；

图2为图1的正视图；

图3为本发明一实施例提供的晶振模块的结构示意图。

附图标记说明：100、喷头；110、壳体；120、充电板；121、第一墨线道；130、偏转板；131、正极板；132、负极板；133、第二墨线道；140、晶振模块；141、喷嘴；142、出墨管道；143、晶振元件；144、加压油墨腔；145、单向阀；150、回收管道；160、观察灯；161、开口。

具体实施方式

为使本发明的上述目的、特征和优点能够更加明显易懂，下面结合附图对本发明的具体实施方式做详细的说明。在下面的描述中阐述了很多具体细节以便于充分理解本发明。但是本发明能够以很多不同于在此描述的其它方式来实施，本领域技术人员可以在不违背本发明内涵的情况下做类似改进，因此本发明不受下面公开的具体实施的限制。

需要说明的是，当元件被称为“固定于”另一个元件，它可以直接在另一个元件上或者也可以存在居中的元件。当一个元件被认为是“连接”另一个元件，它可以是直接连接到另一个元件或者可能同时存在居中元件。本文所使用的术语“垂直的”、“水平的”、“左”、“右”以及类似的表述只是为了说明的目的，并不表示是唯一的实施方式。

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例的目的，不是旨在于限制本发明。以上所述实施例的各技术特征可以进行任意的组合，为使描述简洁，未对上述实施例中的各个技术特征所有可能的组合都进行描述，然而，只要这些技术特征的组合不存在矛盾，都应当认为是本说明书记载的范围。

本实施例提供了一种喷头100及喷码机，具有能够减少对喷码机喷印速度的限制，降低充电板120的工作负荷，延长充电板120的使用寿命的优点，以下将结合附图进行详细说明。

在一个实施例中，请参阅图1至图3，一种喷头100及喷码机，包括充电板120和多组偏转板130。具体工作时，充电板120的充电电压可以采用固定电压值进行工作，充电板120内开设有用于墨滴通过的第一墨线道121。每一组偏转板130包括正极板131和负极板132，正极板131和负极板132面面相对设置且二者之间有间隙，该间隙用于形成供墨滴通过的第二墨线道133。多组偏转板130的第二墨线道133相贯通。偏转板130相邻充电板120设置，第二墨线道133和第一墨线道121连通用于形成墨滴的运动通道。

本实施例通过在相邻充电板120的位置设置多组偏转板130，每组偏转板130的第二墨线道133和第一墨线道121连通，墨滴从第一墨线道121进入第二墨线道133。多组偏转板130对墨滴进行间歇式充电，达到使带电墨滴的下落轨迹发生偏转，落到指定地点的目的。在上述过程中，充电板120可以采用固定的电压进行充电，使得所有经过充电板120的单个墨滴的带电量均带有相同的电荷量，使得每滴墨滴的电荷量均相同。充电板120可以一直处于接通电源状态，并对墨滴进行不间断的充电，即充电板120不需要经过开启、充电、关闭等步骤的循环，这样可以不限制喷码机的喷印速度，有利于延长充电板120的使用寿命。此外，多组偏转板130对带电墨滴进行间歇式充电，改变带电墨滴的下落轨迹，并落到指定地点，实现准确喷码。

在一个实施例中，请参阅图1和图2，第一墨线道121和第二墨线道133形成直线型通道。具体地，每组偏转板130依次排列在充电板120的正下方，如此，充电板120内的第一墨线道121和每组偏转板130的第二墨线道133在一条直线上，有利于墨滴从第一墨线道121顺利进入第二墨线道133。

在一个实施例中，请参阅图1和图2，正极板131和负极板132面面平行设置，正极板131设于第二墨线道133的一侧，负极板132设于第二墨线道133的另一侧。具体地，多组偏转板130的正极板131均设置在第二墨线道133的同一侧，多组偏转板130的负极板132均设置在第二墨线道133的另一侧。进一步，偏转板130的正极板131和负极板132之间的距离均相等，如此，当多组偏转板130均通电，每组偏转板130之间的电场分布均完全相同，即带电墨滴在每组偏转板130的电场中受力相同。此外，每组偏转板130的正极板131和负极板132之间形成匀强电场。匀强电场的设置便于推导墨滴的规律性运动，进而可以很方便地通过调整场强的大小来控制墨滴的运动。

在一个实施例中，请参阅图1和图2，偏转板130的组数和喷码机的点阵相等。具体地，在实际生产应用中，最大喷印高度为32点阵的喷码机(最大喷印高度为32点阵，即喷印高度范围为6.5-27㎜)，其喷头100内设置32组偏转板130；最大喷印高度为16点阵的喷码机(最大喷印高度为16点阵，即喷印高度范围为6.5-12㎜)，其喷头100内设置16组偏转板130，其他情况以此类推，在此不做赘述。

在一个实施例中，请参阅图1和图2，充电板120包括面面相对设置的两块金属板，两块金属板之间形成第一墨线道121。当充电板120接通电源时，金属板带正电荷。具体地，当充电板120进行充电后，充电板120的两块金属板上均带正电荷，当墨滴运动到第一墨线道121内时，墨滴的正电荷受到充电板120的金属板所带的正电荷排斥，使墨滴在充电板120内最终带上负电荷。将充电板120充电电压设置为恒定不变，在每滴墨滴的大小相同的前提下，每滴墨滴的电荷量也相同。

在一个实施例中，请参阅图1至图3，喷头100还包括晶振模块140，晶振模块140设于充电板120的远离偏转板130的一侧，晶振模块140设有喷嘴141和出墨管道142，出墨管道142用于向晶振模块140内部输入油墨，喷嘴141用于将油墨喷出到充电板120的第一墨线道121内。进一步地，晶振模块140还包括晶振元件143，晶振元件143用于在喷嘴141内振动，分离墨滴。晶振模块140内部设有加压油墨腔144。

具体地，参阅图1至图3，出墨管道142和加压油墨腔144连通并将墨滴运输到加压油墨腔144内，加压油墨腔144内充满油墨并带有恒定的液压。出墨管道142的靠近加压油墨腔144的端部设有单向阀145。单向阀145只允许油墨从喷码机内部向加压油墨腔144进行单向流动，避免油墨倒流。另外，油墨通过统出墨管道142从喷码机内部进入加压油墨腔144并因单向阀145而无法倒流，根据伯努利定律，油墨在出墨管道142内的流速大于在加压油墨腔144内的流速，加压油墨腔144内的压强会升高，如此可以达到增加加压油墨腔144内部的液压的效果。喷嘴141为一个位于加压油墨腔144底部的小尺寸圆孔，其圆孔直径为25μm～75μm(视喷码机型号不同而有所区别)。晶振元件143为特殊材质制成的圆柱形晶体，浸没在加压油墨腔144内部并在静止状态下完全封堵住喷嘴141。当晶振元件143启动后将以较高的频率(比如62500Hz，具体振动频率视喷码机型号而定)进行高速振动，加压油墨腔144内的油墨将在液压的作用下从喷嘴141处断续地涌出，并在液压和重力的作用下以墨滴的形状向下方移动。在墨滴刚离开喷嘴141时，墨滴大致呈圆形状，并互相黏连；在后续移动过程中，墨滴受空气阻力和重力的影响，其形状将大体上趋于水滴形，并且相邻的墨滴完全分离，不互相黏连。

进一步地，请参阅图1至图3，喷头100还包括接地线(未图示)，接地线的一端连接于晶振模块140，另一端接地。充电板120的导电金属板(比如电板为一对5mm*1mm的导电金属板)，安装于晶振模块140的正下方处，比如充电板120到晶振模块140的距离为10mm。由于重力的影响，墨滴从喷嘴141进入充电板120的第一墨线道121时仍然处于部分黏连状态，但在离开充电板120的第一墨线道121时已经完全断开成为各自完全分离的墨滴。具体地，当充电板120进行充电后，充电板120的导电金属板上带正电荷。墨滴的部分正电荷由于受到充电极板所带正电荷的排斥，并沿着接地线导出，使墨滴在完全分离后带有负电荷。将充电板120的充电电压设置为恒定不变，且加压油墨腔144的液压和晶振元件143的振动频率均不变的情况下，每滴墨滴的大小、速度和携带电荷量将保持相同。进一步地，偏转板130设置于充电板120正下方处，比如偏转板130设置在充电板120正下方10mm处。从第一墨线道121出来的墨滴带有负电荷，再进入偏转板130内的第二墨线道133，并在第二墨线道133内的匀强电场的电场力的作用下发生偏转，最后落到指定地点，实现准确喷码。

在一个实施例中，请参阅图1至图3，喷头100还包括回收管道150，回收管道150的一端朝着第二墨线道133设置，用于接收从偏转板130内出来的墨滴。回收管道150的另一端连通于出墨管道142。具体地，回收管道150的管口对准墨滴从喷嘴141出来且垂直下落时的行进轨迹。当下落的墨滴不需要使用(即喷印信息包含空白点，不需墨滴进行附着)时，偏转板130在该墨滴垂直下落通过期间将不会进行通电，因此该墨滴不会受到电场力的作用，墨滴不会朝着正极板131的方向偏转，而是保持垂直下落状态并最终落入回收管道150的管口，再输运回加压油墨腔144内再利用。回收管道150的设置，有利于将不需使用的墨滴回收至加压油墨腔144内，有效避免不需使用的墨滴喷溅在喷印物的表面，造成喷印信息污损和油墨浪费。

在一个实施例中，请参阅图1和图2，喷头100还包括观察灯160，观察灯160设于充电板120和偏转板130之间，观察灯160内设有开口161，墨滴通过开口161从充电板120进入偏转板130。观察灯160为一颗圆形的绿色LED灯，安装于充电板120的正下方。墨滴观察灯160的作用是作为底光光源，便于操作人员通过手持式放大镜观察完全分离后的墨滴形状是否符合要求标准。一般来说，符合要求标准的墨滴应为水滴状，且相邻墨滴之间彻底断开不黏连，并且能够明显观察到墨滴的行进。若操作人员观察到墨滴形状不符合要求标准，则可以尝试通过调整加压油墨腔144内的晶振元件143的振动频率来使墨滴形状改变至符合要求标准。

参阅图1，喷头100还包括壳体110，壳体110主要包括不锈钢材质外壳和塑料固定部件。不锈钢外壳主要用于使用过程中的保护内部元器件和电路板，防止受外力撞击和水汽等影响。塑料固定部件用于固定和密封内部电路板，并且晶振模块140、充电板120、观察灯160、偏转板130、回收管道150均安装固定在壳体100内。

在一个实施例中，一种喷码机包括如上述任一实施例所述的喷头100。由于喷码机包括上述所述的喷头100，技术效果由喷头100带来，有益效果已经包括了喷头100的有益效果，故在此不进行赘述。

在一个实施例中，参阅图1至图3，喷码机的喷码方法具体包括：

步骤S1、对充电板120供电，在充电过程中，喷头100内的充电板120的充电电压保持恒定。在此步骤中，充电板120采用恒定的电压进行充电，使得所有经过充电板120的单个墨滴的带电量均带有相同的电荷量，使得每滴墨滴的电荷量均相同。充电板120可以一直处于接通电源状态，并对墨滴进行不间断的充电，即充电板120不需要经过开启、充电、关闭等步骤的循环，这样可以不限制喷码机的喷印速度，有利于延长充电板120的使用寿命。

步骤S2、对喷头内的晶振模块供电，并打开晶振模块的出墨管道，对晶振模块供墨。在此步骤中，出墨管道142用于向晶振模块140内部输入油墨，喷嘴141用于将油墨喷出到充电板120的第一墨线道121内。进一步地，晶振模块140还包括晶振元件143，晶振元件143在晶振模块通电后在喷嘴141内振动，分离墨滴。

步骤S3、根据待喷印物的喷印位置对相应组的偏转板130进行通电，在墨滴经过相应组的偏转板130时，所述相应组的偏转板130保持通电状态。

其中，喷印位置包括空白区和喷印区。空白区是指不需要喷码的区域，喷印区是需要喷墨的区域。

在此步骤中，首先判断喷印位置处于空白区还是喷印区。对于空白区，各组偏转板130均不通电。对于喷印区，墨点最终的喷印位置和偏转板130通电的关系为：最靠近待喷印物的偏转板130通电时，墨点落到第一位置；最远离待喷印物的偏转板130通电时，墨点落到第二位置；在喷印物上的同一列墨点中，以第X个墨点表示从第一位置到第二位置数第X个墨点，以第一位置的墨点为第一个墨点，以第N组偏转板130表示从靠近待喷印物到远离喷印物的方向数第N组偏转板130；以最靠近待喷印物的偏转板130为第一组偏转板130，最远离待喷印物的偏转板130为最后一组偏转板130；第X个墨点对应第n组偏转板130带电，其中X＝N。并且，当第X个墨点经过第N组偏转板时，第N组偏转板保持通电状态。

以下对偏转板130的使用过程作具体说明：

参阅图1和图2，多组偏转板130安装于充电板120正下方。其中，每组偏转板130由正极板131和负极板132组成，正负极板132均为导电金属板，相邻每组偏转板130的距离可为定值，比如为0.5mm、0.6mm；多组偏转板130在充电板120的正下方依次排列，其各自的正极板131位于第二墨线道133的左侧，其各自的负极板132位于第二墨线道133的右侧。理论上，偏转板130的组数与喷码机允许喷印的点阵数(点阵数即为喷码机的最大喷印高度)相等，例如：最大喷印高度为32点的喷码机，其喷头100内共有32段带电偏转板130；最大喷印高度为16点的喷码机，其喷头100内共有16段带电偏转板130。正极板131和负极板132在通电后，分别带有高电压(比如正极板131带+3800V，负极板132带-3800V)；正负极板132不通电时，均不带有电压。当带电墨滴在下落过程中经过特定的带电的偏转板130中间时，带电的偏转板130的正极板131、负极板132之间存在电势差而在带电的偏转板130的中间区域形成均匀电场。带电墨滴在均匀电场中受到电场力影响而在水平方向上产生加速度，带有负电荷的墨滴受到电场力的作用从而带有一个指向正极板131(向左)的水平方向的速度。同时带电的偏转板130根据下一个带电墨滴的落点位置而关闭或保持开启状态。不同组的偏转板130可被控制分别处于通电状态或不通电状态，从而可对每个带电墨点分别赋予向左的速度。每个墨点在行进过程中，由于经过多组偏转板130的时间非常短，因此重力导致的速度变化可忽略，理论上可将每个墨点视为匀速通过每组偏转板130。墨点与多组偏转板130通电与否的关系为：若墨点不需要用于喷印，则在该墨点匀速通过多组偏转板130过程中，每组偏转板130均保持不通电状态，该墨点没有水平方向上的速度从而最终进入墨滴回收管道150返回加压油墨腔144；若墨点需要用于喷印，则在该墨点匀速通过多组偏转板130的过程中，特定的偏转板130将变为通电状态，使该墨点获得一个水平方向上的速度，从而最终落到指定的喷印位置。在上述过程中，墨点最终的喷印位置和通电的特定偏转板130的关系为：在喷印信息的同一列墨点中，以第X个墨点表示从右到左数第X个墨点。即以最右端为第一个墨点，以最左端为最后一个。以第N组偏转板130表示从下往上数第N组偏转板130。即以最远离充电板120的偏转板130记作第一组偏转板130，最靠近充电板120的偏转板130为最后一组偏转板130。具体地，第X个墨点对应第N组偏转板130带电，其中X＝N。即：X＝N＝1时，从右往左的第一个墨点对应从下往上数的第一组偏转板130带电；X＝N＝2时，从右往左的第二个墨点对应从下往上数的第二组偏转板130带电。其他的墨点对应的偏转板130带电情况以此类推在此不做赘述。

本实施例提供的喷头100包括充电板120，充电板120的充电电压为固定值，使得所有经过充电板120的单个墨滴的带电量均带有相同的电荷量，使得每滴墨滴的电荷量均相同。本实施例通过在相邻充电板120的位置设置多组偏转板130，每组偏转板130的第二墨线道133和第一墨线道121连通，墨滴从第一墨线道121进入第二墨线道133。多组偏转板130对墨滴进行间歇式充电，达到使带电墨滴的下落轨迹发生偏转，落到指定地点的目的。在上述过程中，充电板120可以一直处于接通电源状态，并对墨滴进行不间断的充电，即充电板120不需要经过开启、充电、关闭等步骤的循环，这样可以不限制喷码机的喷印速度，有利于延长充电板120的使用寿命。此外，多组偏转板130对带电墨滴进行间歇式充电，改变带电墨滴的下落轨迹，并落到指定地点，实现准确喷码。

以上所述实施例的各技术特征可以进行任意的组合，为使描述简洁，未对上述实施例中的各个技术特征所有可能的组合都进行描述，然而，只要这些技术特征的组合不存在矛盾，都应当认为是本说明书记载的范围。

以上所述实施例仅表达了本发明的几种实施方式，其描述较为具体和详细，但并不能因此而理解为对发明专利范围的限制。应当指出的是，对于本领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明构思的前提下，还可以做出若干变形和改进，这些都属于本发明的保护范围。因此，本发明专利的保护范围应以所附权利要求为准。