专利名称：一种喷印机的制作方法
技术领域：
本实用新型涉及一种喷印机，用于将墨水以字符形式喷打在产品选定表面上。它通常包括供墨装置和超声波喷头等。
上述喷印机都是由国外买进的产品，价格昂贵，制作复杂，且出于市场竞争的原因，也难以找到具体资料。
为此，本实用新型的目的在于提供一种改进的喷印机，其结构合理，制作简化，因而经济性明显提高。
本实用新型是这样实现上述目的的，一种喷印机，包括供墨装置和超声波喷头，其特征在于所述供墨装置包括一个承受一定压力的封闭筒体，筒体内装有墨水瓶，通常在上端部安置两个管道，一个是进气管，一个是出墨管，它连接到超声波喷头；该超声波喷头包括一个通常圆柱形喷头体安装在支承件上，喷头体中有压钉，其将筒形压套压置在喷头体中央通孔的另一端缩径孔台肩上，在压套中置有一般圆柱形的超声波压电元件，其伸入缩径孔成为一部分浸于液墨中，在喷头体的与支承件远离的端部置有一个带喷嘴小孔的压盖，小孔与压电元件端面间形成一个充满液墨的短圆柱形容腔，在喷头体中置有一条输送通道其从所述缩径孔的内圆表面通至体外部与出墨管相连；在喷嘴下方依次并间隔一定距离安置充电装置和高压偏转装置；喷嘴小孔一般为圆形小孔，经过超声波作用，使液墨从小孔喷出后断裂成直径均匀的微小液滴；然后，这些微型墨滴形式的液流经过充电装置，该充电装置包括充电极和充电信号，充电极为一个槽式电极，充电信号是由一个控制装置提供的程序化脉动电压，该控制装置中的程序是根据打印字符的要求而专门设计的；因此，经过充电极的微墨滴就带上相应的电荷；这些带电的微墨滴通过高压偏转装置，其由施加上直流高压的正、负极板组成，这样，在电场力作用下，带电墨滴流作相应地偏转以成为所要打印的字符。
一个优选方案是在供墨筒和超声波喷头之间安置一个墨液控制阀如球阀和至少一个墨液过滤器。
又一个优选方案是，在控制阀和超声波喷头之间安置两个(第一级和第二级)墨液过滤器，并在两过滤器间安置一个压力指示表。
另一个优选方案是，在高压偏转装置的下方、正对不偏转墨滴流的喷射方向安置一个墨液回收装置。
再一个优选方案是，设置一个为供墨装置提供气压源的空气压缩机并通过空气过滤器连接到供墨装置上。
又一个优选方案是，设置一个为供墨装置提供气压源的供气装置，其包括，连至多用气源的管道和减压阀以及一个空气过滤器。
再一个优选方案是，设置一个回收瓶一方面用管道连至墨液收集器，另一方面该回收瓶还通过空气过滤器和抽真空装置相连。
最后一个优选方案是，抽真空装置是一个真空泵或引射器。
本实用新型具有以下优点1，结构设置合理，适应性强，可应用于各种产品等表面喷印。
2，制作容易，不需高科技制造技术和复杂处理工艺，因而成本低廉，制造周期短。
3，喷印效果很好，并可根据需要喷印各种规格的字符。
4，配合相应的生产线，可实现自动化喷印。
以下结合附图中的一个具体实施例详细说明本实用新型。
图1是本实用新型喷印机的结构原理图。
图2是本实用新型用超声波喷头结构示意图。
参见
图1，其中1为超声波喷头，2为供墨筒，3为球阀，4为第一级墨液过滤器，5为指示压力表，6为第二级墨液过滤器，7为回收瓶，8为真空泵或真空罐，当用真空罐时再连接有真空过滤器9和引射器10。挤压墨液用的压缩空气经调节阀11，空气滤12进入供墨筒2。两只压力表5分别指示空气和墨液压力数值，比较两压力表指示的差值可以判断墨滤是否被脏物堵塞。一般情况下，将上述部件组装在一个框架壳体内，至于组装时各部件间的相互安排，是一般技术，可由实施者确定。
下面借助附图2说明一下喷墨印字的基本过程。其中，用附
图1中的编号1表示整个超声波喷嘴，它包括一个通常圆柱形的喷头体(1－4)安装在支承件(1－2)上，喷头体(1－4)中央置有一个阶梯式通孔，靠近支承件(1－2)的一端置有压钉(1－1)，其将筒形压套(1－3)压置在喷头体(1－4)中央通孔的另一端缩经孔台肩上，在压套(1－3)中置有一般圆柱形的超声波压电元件1－5，其伸入缩径孔中并形成一部分浸于液墨中，原则上，喷头体1－4的端面和压电元件1－5的端面是对齐的，另外喷头体1－4也可以做成两个轴线上分离的构件，在分离处形成一个直径约为压电元件1－5直径3倍的短环形容腔(轴线方向很短)，同时在缩径孔和压电元件圆柱形表面之间也形成一个薄环形容腔，此两个环形容腔在纵剖截面中是成十字交叉的；在喷头体1－4中还置有一条输送通道1－8，其一般从所述缩径孔的内圆表面通至体外，当喷头体1－4在轴线上分成两个构件时，输送通道1－8是连至短环形容腔的环端面处的；在喷头体1－4的与支承件1－2远离的端部置有一个带喷嘴小孔1－7的压盖1－6，小孔一般为圆形，。其与压电元件端面间形成一个容纳液墨的短圆柱形容腔；所述压盖1－6也可制成轴线方向分开的两个构件(1－6，1－9)，含有喷嘴小孔的构件是个薄板园形件，并靠近压电元件1－5端面安置，另一个环形构件置有一个比喷嘴小孔大得多的扩径孔，从而沿液流喷射方向看形成一个两台阶式喇叭孔；小孔直径一般在30～100μm中选用；这和字符的大小有直接关系。1－10，1－11，1－12为保证密封使用的垫圈。所述超声波压电元件可为石英振荡器或压电陶瓷振荡器，本实施例应用压电陶瓷振荡器，其用于使液墨以微滴形式从小孔中喷出成为断续流；在喷嘴下方依次并间隔安置有充电装置1－13和高压偏转装置1－14；充电装置包括充电极和充电信号；电极为通常的槽式电极，充电信号是一个控制装置提供的程序化脉动电压，该控制程序是根据打印字符的要求而专门设计的，此装置用于使经过充电极的微型墨滴带上不同内涵的电荷；1－14为高压偏转装置，其包括高压偏转极和直流高压源，其用于形成高强度电场，以使带电荷的微墨滴在电场力作用进行相应地偏转，从而形成希望的字符。1－15为墨水回收器，将不带电墨滴收集起来。其中充电极脉动电压幅值约0～300V。
高压偏转板电压6KV现在再全面说明一下本机的整个工作过程(见
图1)，通过工业用气源或压缩机提供的气源首先经过空气滤清器12输送给供墨筒2，在压力作用下供墨筒2中的液墨经过球阀后，进入第一级4和第二级6液墨过滤器，得到充分净化的液墨就进入超声波喷头1，在超声波作用下，使墨液成为微型墨滴的形成从小孔喷嘴中喷出。
微滴式断续流就通过充电极1－13之间(见图2)，经过之后就被充上不同内函的电荷，然后经过高压偏转板1－14偏转成各种打印字符。不带电的墨滴一般沿喷射方面不变地进入墨水回收器1－15，然后在负压抽吸作用下进入回收瓶7(
图1)。回收的墨液可重复使用。
由此可以看出，本实用新型是一种符合我国国情，为用户着想的经济实用的产品方案，结构合理，适应性强，不需要昂贵的技术和工艺就可加工制造，因而商业价值高。同时喷印效果很好，字符的能力适应范围宽，因为只要对控制装置作相应的程序设计即可实现。另外，配合相应的生产线，就可实现自动化喷印。
权利要求1.一种喷印机，包括供墨装置，超声波喷头，其特征在于所述供墨装置包括一个承受一定压力的封闭筒体(2)，通常在上端部安置两个管道，一个是进气管，一个是出墨管，其连接到超声波喷头(1)上；超声波喷头包括一个通常圆柱形喷头体(1-4)安装在支承件(1-2)上，喷头体(1-4)中央置有一个阶梯式通孔，靠近支承件(1-2)的一端置有压钉(1-1)，其将筒形压套(1-3)压置在喷头体(1-4)中央通孔的另一端缩径孔台肩上，在压套(1-3)中置有一般圆柱的超声波压电元件(1-5)，其伸入缩径孔成为部分浸于液墨中，在喷头体(1-4)的与支承件(1-2)远离的端部置有一个带喷嘴小孔(1-7)的压盖(1-6)，小孔与压电元件端面间形成一个容纳液墨的短圆柱形容腔；在喷头体(1-4)中置有一条输送通道(1-8)它从所述液径孔的内圆表面通至体(1-4)外部与供墨管相连；在喷嘴下方依次并间隔一定距离安置充电装置和高压偏转装置；在液墨以微滴方式喷出后，首先经过充电装置，该充电装置包括充电极和充电电路，充电极为槽式电极，充电信号是由一个控制装置提供的程序化脉动电压，该控制装置中的控制程序是根据打印字符的要求而设置的；沿液墨微滴断续流喷射方向看，在充电装置之后安置高压偏转装置，其由施加有直流高压的正、负极板组成，它产生高强度电场，使带电墨滴流相应地偏转成为打印的字符。
2.按权利要求1所述的喷印机，其特征在于所述喷头体(1－4)制成轴线上分开的两个构件，在分离处形成一个短环形腔，其与由缩径孔和压电元件(1－5)形成的薄圆环形腔成十字交叉连通，输送通道(1－8)通至所述短环形的环端面上，另外，在供墨管至超声波喷头之间安置一个墨液控制阀如球阀和至少一个墨液过滤器。
3.按权利要求2所述的喷印机，其特征在于在控制阀和超声波喷头之间安置两个(第一级和第二级)墨液过滤器，并在两个过滤器之间安置一个压力指示表。
4.按权利要求3所述的喷印机，其特征在于在高压偏转装置的下方，正对不偏转墨滴流的喷射方向安置一个墨液回收装置。
5.按权利要求4所述的喷印机，其特征在于设置一个为供墨装置提供气压源的空气压缩机，其通过一个空气过滤器连接到供墨装置。
6.按权利要求4所述的喷印机，其特征在于设置一个为供墨装置提供气压源的供气装置，包括连接至多用高压气源的连接管道和减压阀以及一个空气过滤器。
7.按权利要求5或6所述的喷印机，其特征在于设置一个回收瓶，用管道与所述墨液收集器相连接，该回收瓶与一个抽真空装置相连接，在回收瓶和抽真空装置之间安置一个空气过滤器。
8.按权利要求7所述的喷印机，其特征在于抽真空装置是一个真空泵或引射器。
专利摘要一种喷印机，包括供墨装置和超声波喷头，其特征在于 所述供墨装置，包括供墨筒，经过墨液过滤器至超声波喷头，其包括，超声波形成的微型墨滴带电，从而经高压偏转板后，形成希望的字符。本实用新型结构合理，适应性强，不需要昂贵的技术和工艺，成本低，实用性高，且可适用于各种自动生产线产品的打印要求。
文档编号B41J2/01GK2154778SQ93209389
公开日1994年2月2日 申请日期1993年4月17日 优先权日1993年4月17日
发明者张秀传, 王兴甫 申请人:航空航天工业部第三研究院第三十一研究所