[发明专利]具有数字通信的工业喷墨印刷机

说明书

本申请是分案申请，其母案申请的申请号为201180018581.6，申请日为2011年1月25日，发明名称为“具有数字通信的工业喷墨印刷机”。

技术领域

本发明涉及工业连续式喷墨印刷机的控制台和用于在介质上喷射墨滴的打印头之间的链路。根据本发明的链路允许以新的方式分布电子功能，从而提高印刷机的性能并且降低印刷机的成本。

背景技术

在编码和各种产品的工业标记领域中，工业连续喷墨印刷机是公知的，例如，直接在生产线上高速地在食品上标记条形码或有效期。

在可能利用了图形印刷术的特定装饰领域，也有这种印刷机。

在连续式喷墨印刷机中分为两种类别：

一方面是多向偏转连续喷墨印刷机，其中，单个喷射(或少数喷射)的每个墨滴对应于每个墨滴的不同偏转命令而能够在各个墨滴路径上被发送，从而实现对于遵循方向(其是偏转方向)的要被印刷的区域进行扫描；

另一方面是双向连续喷墨印刷机，其中，并排放置的多个喷头中的每个都只具有一个被设计用于印刷的墨滴路径；通过同步控制，在给定时刻，所有的喷射都可以根据一般地与喷嘴板上的喷嘴分布相对应的图案在介质上进行印刷。

在这两种类型的印刷机中，用于扫描要被印刷的区域的另一方向被印刷头和要被印刷的介质之间的相对运动所覆盖。

这些印刷机具有若干个常规的子组件，市售的大多数工业连续式喷墨印刷机(Markem-Imaje、Videojet、Domino或者Linx和Hitachi)内具有这种子组件。实际上，当这些机器用在生产线上时，其通常装有小尺寸的打印头，这允许在更小的空间内整合这些机器。

如图1中所示(多向偏转连续喷墨印刷机的情况)，头1通常远离印刷机的体部20(也称为控制台)相隔几米布置，在该体部中加工用于操作和控制头所需的液压和电气功能。

因此，控制台包括通过集成管(umbilical)15连接到头的油墨电路100和控制器110。

打印头1包括一组用于生成和控制喷射的装置，即，墨滴生成器2、充电电极7、用于检测墨滴的装置8、一组偏转极板4以及用于回收墨滴的槽3。

从墨滴生成器2，通过至少一个校准喷嘴5排出从油墨电路100中传送的导电加压油墨，从而形成至少一个油墨喷射9。

在来自控制器的信号所控制的周期性激励装置(未显示的)的作用下，在喷嘴下游的喷射的特定位置，以对应于激励信号周期的规律间隔断开油墨喷射。

通常在喷射的所谓的“断”点6内引起油墨喷射的这种强迫式断裂。最常用的激励装置是位于油墨上游的喷嘴的压电陶瓷。

在喷射的所谓“断点”处，连续喷射转变成一系列相同的并且规则地间隔开的墨滴9。该墨滴序列的路径沿着与墨滴的喷出轴相应的墨滴路径，通过打印头的几何设置，该墨滴序列基本上到达回收槽3的中心。

单独用于每个喷射的充电电极7位于喷射的断点附近。其目的在于选择性地将所形成的每个墨滴充电至预定的电荷值。为此，在墨滴生成器中，油墨被保持在固定电势，将对于每个墨滴都不同的确定电压施加至充电电极7。

电荷的量取决于电极7的电压电平，由于静电效应，在喷射断点上游的喷射中生成该电荷量，并且在脱离该喷射时，墨滴拾取该电荷量。要施加的充电电压由控制器110生成，并且传送给头1。要注意的是，该充电控制单独用于多向偏转连续式喷墨头内的每个喷射。实际上，对于每个喷射而言，信号的时间进程和充电顺序不同。

充电信号与激励信号同步，但是如下述装置所确定的，针对每个喷射相位滞后。

用于检测墨滴的装置8位于充电电极7的下游，向控制器110提供信号，该信号允许其测量墨滴上实际加载的电荷以及这些墨滴在头内的速度。特定充电的墨滴经过接近一个或多个静电传感器的敏感表面时，该装置8感测电容效应所引起的电流。在Markem-Imaje的专利FR 2 636 884或者在Linx的专利US 6,467,880中描述了这种装置的实例。

通过适当的屏蔽装置将该信号传递给控制器，以便不加入来自大能量信号(例如充电信号)的噪音。

偏转极板4被设置在充电电极下游、墨滴轨迹的两侧。这两个极板具有数千伏的固定相对电势，产生基本上垂直于墨滴轨迹的电场Ed。在控制台110处生成该电位差，并且将该电位差发送给具有合适的电绝缘性的头。

因此，该电场Ed能够偏转进入极板4之间的带电墨滴。偏转的幅度取决于电荷以及这些墨滴的速度。这些偏转的墨滴路径10避开槽3，以便影响要印刷的介质11。