液體噴頭的制作方法
【專利摘要】本發(fā)明公開一種液體噴頭，該噴頭包括一噴嘴本體，該噴嘴本體內(nèi)部具有多個(gè)相互連通且彼此獨(dú)立的壓力產(chǎn)生通道，噴嘴本體具有一進(jìn)液口和多個(gè)噴液口，每個(gè)噴液口連通一個(gè)壓力產(chǎn)生通道；每個(gè)壓力產(chǎn)生通道壁上均連接一致動(dòng)器，每個(gè)壓力產(chǎn)生通道內(nèi)底壁上均固定有一與致動(dòng)器配合并能加大和減小壓力產(chǎn)生通道橫截面積的阻擋塊，所述阻擋塊位于進(jìn)液口和噴液口之間且與致動(dòng)器相對(duì)設(shè)置。由于阻擋塊位于液體噴流通道內(nèi)，在填充墨水時(shí)，致動(dòng)器變形使液體噴流通道開口增大，實(shí)現(xiàn)快速供墨，當(dāng)噴出墨水時(shí)，致動(dòng)器變形使液體噴流通道的開口減小，減少損失的墨水，從而實(shí)現(xiàn)高頻噴墨。
【專利說明】液體噴頭
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001 ] 本發(fā)明涉及液體噴墨式打印技術(shù)，尤其是一種液體噴頭。
【背景技術(shù)】
[0002]如圖1所示，液體噴頭由多個(gè)連通且彼此獨(dú)立的壓力產(chǎn)生通道12構(gòu)成，通過進(jìn)液口 33向壓力產(chǎn)生通道12內(nèi)通入液體，利用壓電元件300和因該壓電元件300的驅(qū)動(dòng)而產(chǎn)生位移的振動(dòng)板作為致動(dòng)器，把儲(chǔ)存在壓力產(chǎn)生通道12內(nèi)的液體經(jīng)噴液口 21噴出，目前主要有以下兩種類型:
[0003]一種是由壓電元件300和振動(dòng)板構(gòu)成壓力產(chǎn)生通道頂壁，振動(dòng)板由下電極膜60、彈性膜50及絕緣體膜55構(gòu)成，且壓電元件300于壓力產(chǎn)生通道的外部，通過壓電元件和振動(dòng)板的變形，使得壓力產(chǎn)生通道體積發(fā)生變化，從而把液體從噴液口 21噴出。在這種液體噴頭中，一般會(huì)在墨水供給流路中設(shè)置阻擋部件限制墨水的損失。參照專利號(hào)為CN201010143225.4名稱為《液體噴射頭的制造方法、液體噴射頭和液體噴射裝置》的專利文獻(xiàn)，如圖1所示:液體噴射通道13，與壓力產(chǎn)生通道12的長度方向一端部連通，并且具有比壓力產(chǎn)生通道12小的截面積。壓力產(chǎn)生通道12在寬度方向縮窄，形成為寬度比壓力產(chǎn)生通道12的寬度小的液體噴射通道13，該液體噴射通道13用于增加從連通路14流入壓力產(chǎn)生通道12的墨水的流路阻力。本實(shí)施方式中，連通路14的截面積與壓力產(chǎn)生通道12的截面積相同。但參照文獻(xiàn)中的結(jié)構(gòu)在限制墨水的損失的同時(shí)也限制了墨水的供給速度，從而減低了打印速度。
[0004]如圖2所示，另一種通過將振動(dòng)板52和壓電元件300設(shè)置在壓力產(chǎn)生通道12內(nèi)部，形成以懸臂梁結(jié)構(gòu)或橋式梁結(jié)構(gòu)，通過向懸臂梁或橋式梁上的壓電元件300施加電壓而使懸臂梁或橋式梁振動(dòng)板發(fā)生振動(dòng)，經(jīng)進(jìn)液口 33進(jìn)入并儲(chǔ)存在壓力產(chǎn)生通道12內(nèi)的液體因?yàn)檎駝?dòng)板52的振動(dòng)而從噴液口 21噴出。但這些設(shè)計(jì)當(dāng)中，在液體噴射通道13中沒有設(shè)置阻擋部件，因此在噴墨過程中墨水的損失較大。專利號(hào)為CN201010143225.4的專利文獻(xiàn)中的阻擋部的作用是為了使墨水流路的壓力保持一定，并不是為了在噴墨過程中減少墨水的損失，并且該專利文獻(xiàn)中阻擋部的設(shè)置僅適用于把壓電元件置于腔室的外表面的情況，而對(duì)于把壓電元件置于腔室內(nèi)部的橋式梁或懸臂梁并不適用。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0005]本發(fā)明提供一種液體噴頭，用于克服現(xiàn)有技術(shù)中的缺陷，能在填充墨水時(shí)實(shí)現(xiàn)夠快速供墨，嗔出墨水時(shí)減少墨水損失，從而實(shí)現(xiàn)聞?lì)l嗔墨。
[0006]本發(fā)明提供的液體噴頭包括一噴嘴本體，該液體噴頭包括一噴嘴本體,該噴嘴本體內(nèi)部具有多個(gè)相互連通且彼此獨(dú)立的壓力產(chǎn)生通道，所述噴嘴本體具有一與所有壓力產(chǎn)生通道均連通的進(jìn)液口和與壓力產(chǎn)生通道數(shù)量相當(dāng)?shù)膰娨嚎?，每個(gè)所述噴液口對(duì)應(yīng)連通一個(gè)壓力產(chǎn)生通道；每個(gè)所述壓力產(chǎn)生通道頂壁上均連接一由振動(dòng)板和壓電元件構(gòu)成的致動(dòng)器，每個(gè)壓力產(chǎn)生通道內(nèi)底壁上均固定有一與致動(dòng)器配合并能導(dǎo)通和斷開壓力產(chǎn)生通道橫截面積的阻擋塊，所述阻擋塊位于進(jìn)液口和噴液口之間且與致動(dòng)器相對(duì)設(shè)置。
[0007]本發(fā)明提供的液體噴頭，由于在壓力產(chǎn)生通道內(nèi)設(shè)置有阻擋塊，且阻擋塊位于液體噴流通道內(nèi)，在填充墨水時(shí)，壓電元件驅(qū)動(dòng)振動(dòng)板向上突起變形，增加液體噴流通道開口，實(shí)現(xiàn)快速供墨，當(dāng)噴出墨水時(shí)，壓電元件驅(qū)動(dòng)振動(dòng)板下凹變形，減小液體噴流通道的開口，減少損失的墨水，從而實(shí)現(xiàn)聞?lì)l噴墨。
【專利附圖】

【附圖說明】
[0008]圖1為現(xiàn)有技術(shù)一的結(jié)構(gòu)示意圖；
[0009]圖2為現(xiàn)有技術(shù)二的結(jié)構(gòu)示意圖；
[0010]圖3為本發(fā)明提供的液體噴頭的俯視圖；
[0011]圖4為實(shí)施例一沿圖3中A-Β向剖視圖；
[0012]圖5為實(shí)施例一中液體噴頭供液時(shí)的參考示意圖；
[0013]圖6為實(shí)施例一中液體噴頭噴液時(shí)的參考示意圖；
[0014]圖7為噴嘴板的立體結(jié)構(gòu)示意圖；
[0015]圖8為實(shí)施例二沿圖3中A-Β向剖視圖；
[0016]圖9為實(shí)施例二中液體噴頭供液時(shí)的參考示意圖；
[0017]圖10為實(shí)施例二中液體噴頭噴液時(shí)的參考示意圖。
【具體實(shí)施方式】
[0018]實(shí)施例一
[0019]如圖3-6所示，本實(shí)施例提供一種液體噴頭，該液體噴頭包括一噴嘴本體，該噴嘴本體內(nèi)部具有多個(gè)相互連通且彼此獨(dú)立的壓力產(chǎn)生通道12，噴嘴本體上具有一進(jìn)液口 33和與壓力產(chǎn)生通道12數(shù)量相當(dāng)?shù)膰娨嚎?21，進(jìn)液口 33與所有壓力產(chǎn)生通道12均連通，每個(gè)噴液口 21對(duì)應(yīng)連通一個(gè)壓力產(chǎn)生通道12 ;每個(gè)壓力產(chǎn)生通道12外頂壁上均連接有一由振動(dòng)板52和壓電元件300構(gòu)成的致動(dòng)器5，每個(gè)壓力產(chǎn)生通道12內(nèi)底壁上均固定有一與致動(dòng)器5配合并能導(dǎo)通和斷開壓力產(chǎn)生通道12橫截面積的阻擋塊4，阻擋塊4位于進(jìn)液口 33和噴液口 21之間且與致動(dòng)器5相對(duì)設(shè)置。這里的相對(duì)設(shè)置具體指阻擋塊4在致動(dòng)器5的變形方向上與致動(dòng)器5相對(duì)設(shè)置。
[0020]本發(fā)明提供的液體噴頭，由于在壓力產(chǎn)生通道內(nèi)設(shè)置有阻擋塊，在填充墨水時(shí)，壓電元件驅(qū)動(dòng)振動(dòng)板向上突起變形，帶動(dòng)壓力產(chǎn)生通道頂壁上突變形，使得壓力產(chǎn)生通道高度方向開口加大，實(shí)現(xiàn)快速供墨，以滿足聞?lì)l噴墨需求；當(dāng)噴出墨水時(shí)，壓電兀件驅(qū)動(dòng)振動(dòng)板下凹變形，帶動(dòng)壓力產(chǎn)生通道頂壁下凹變形，使得壓力產(chǎn)生通道高度方向開口減小，防止墨水回流，減少墨水的損失。阻擋塊4的橫截面可采用梯形，且阻擋塊長底邊端與壓力產(chǎn)生通道12內(nèi)底壁固定第一間隙。供墨時(shí)對(duì)壓力產(chǎn)生通道內(nèi)的液體阻流影響小，噴出墨水時(shí)，能快速實(shí)現(xiàn)阻流，效果較好。除此之外，阻擋塊4的橫截面還可采用半圓形或半橢圓形。在致動(dòng)器5沒有發(fā)生變形時(shí)，阻擋塊4的頂面與壓力產(chǎn)生通道12的內(nèi)頂壁之間具有第一間隙22，該第一間隙22小于或等于致動(dòng)器5的彈性變形量。作為【具體實(shí)施方式】，噴頭本體內(nèi)部沿寬度方向排列有多個(gè)隔壁9將噴頭本體內(nèi)部分成多個(gè)壓力產(chǎn)生通道12 ;隔壁9 一端固定在噴頭本體一內(nèi)端壁上，另一端與噴頭本體另一內(nèi)端壁之間形成連通所有壓力產(chǎn)生通道12的連通部1 ;進(jìn)液口 33設(shè)在該噴頭本體頂面上并與連通部1連通。結(jié)構(gòu)簡單，易于制造，成本較低。
[0021]如圖4-6所示，致動(dòng)器位于壓力產(chǎn)生通道外部，并固定在壓力產(chǎn)生通道外頂壁上，壓力產(chǎn)生通道形成液體噴流通道13，噴液口 21和阻擋塊4均設(shè)在壓力產(chǎn)生通道底壁即噴嘴板3上。噴嘴板3的結(jié)構(gòu)如圖7所示。
[0022]液體從進(jìn)液口 33流進(jìn)連通部1后再分流到由隔壁9隔開的各個(gè)獨(dú)立的壓力產(chǎn)生通道12,如圖4所示，此時(shí)致動(dòng)器處于靜止的狀態(tài)。如圖5所示，對(duì)壓電元件300施加電壓時(shí)致動(dòng)器5遠(yuǎn)離阻擋塊4實(shí)現(xiàn)上拉的過程，此時(shí)致動(dòng)器5和噴嘴板上的阻擋塊4之間的第一間隙22變大，即致動(dòng)器下面的壓力產(chǎn)生通道頂壁和阻擋塊4之間的通道截面積變大，液體以更快的速度流入壓力產(chǎn)生通道12，從而實(shí)現(xiàn)高速填充墨水。當(dāng)壓力產(chǎn)生通道12填充滿墨水之后，對(duì)壓電元件300施加與圖5中相反方向的電壓，使壓電元件300產(chǎn)生如圖6所示的變形，致動(dòng)器帶動(dòng)與其連接的壓力產(chǎn)生通道頂壁向噴嘴板靠近，致動(dòng)器擠壓壓力產(chǎn)生通道12內(nèi)的墨水，使墨水從噴液孔21噴出。在這個(gè)過程中，致動(dòng)器與噴嘴板上的阻擋塊4之間的第一間隙22變小，甚至把液體噴流通道13堵住，即致動(dòng)器下面的壓力產(chǎn)生通道12內(nèi)壁和阻擋塊4之間的液體噴流通道13的截面積變小，防止過多的液體向連通部1反向回流，減少回流液體造成的損失，從而有更多的液體從噴液孔21噴出。
[0023]實(shí)施例二
[0024]作為實(shí)施例一的一種變形，如圖8-10所示，致動(dòng)器置于壓力產(chǎn)生通道內(nèi)部，并固定在壓力產(chǎn)生通道內(nèi)頂壁上，致動(dòng)器5底面與壓力產(chǎn)生通道內(nèi)底壁形成液體噴流通道13 ；這里致動(dòng)器與壓力產(chǎn)生通道12的連接結(jié)構(gòu)優(yōu)選致動(dòng)器5 —端通過支撐座51吊設(shè)在壓力產(chǎn)生通道內(nèi)頂壁上，另一端固定在壓力產(chǎn)生通道一內(nèi)壁上；如圖8所示，致動(dòng)器5頂面與壓力產(chǎn)生通道12內(nèi)頂壁之間具有第二間隙23，該第二間隙23大于致動(dòng)器5的變形量，致動(dòng)器5底面與阻擋塊4頂面之間具有第三間隙24，第三間隙24小于或等于致動(dòng)器變形量。
[0025]如圖9所示，當(dāng)致動(dòng)器5上突變形時(shí)，第三間隙24增大，液體噴流通道13開口加大，實(shí)現(xiàn)快速供墨，以滿足高頻噴墨需求，此時(shí)位于上部的振動(dòng)板52與壓力產(chǎn)生通道內(nèi)頂壁之間不會(huì)接觸，致動(dòng)器在變形過程中不會(huì)受到壓力產(chǎn)生通道的約束，需要對(duì)壓電元件施加的電壓相對(duì)較小即能實(shí)現(xiàn)變形量要求；如圖10所示，噴墨時(shí)，致動(dòng)器5下凹變形，第三間隙24減小，液體噴流通道13開口減小甚至被隔斷，防止墨水反向回流，減小墨水損失。此夕卜，致動(dòng)器還可以貼設(shè)于壓力產(chǎn)生通道的內(nèi)頂壁上，即第二間隙為零，這種連接結(jié)構(gòu)必須對(duì)壓電元件施加較大的電壓才能帶動(dòng)與其貼設(shè)的壓力產(chǎn)生通道頂壁產(chǎn)生上突變形或下凹變形。
[0026]如圖3所示，液體從進(jìn)液口 33流進(jìn)連通部1后再分流到由隔壁9隔開的各個(gè)壓力產(chǎn)生通道12,如圖8所示:此時(shí)的致動(dòng)器處于靜止的狀態(tài)。如圖9所示:對(duì)壓電元件300施加電壓時(shí)致動(dòng)器遠(yuǎn)離噴嘴板實(shí)現(xiàn)上拉的過程，此時(shí)致動(dòng)器底面和噴嘴板上的阻擋塊4頂面之間的第三間隙24變大，即液體噴流通道13的截面積變大，液體以更快的速度流入壓力產(chǎn)生通道12，從而實(shí)現(xiàn)高速填充墨水。對(duì)壓力產(chǎn)生通道填充滿墨水之后，對(duì)致動(dòng)器施加與圖9相反的電壓，使壓電元件的變形如圖10所示，致動(dòng)器向噴嘴板3靠近，致動(dòng)器擠壓壓力產(chǎn)生通道12內(nèi)的墨水，使墨水從噴液口 21噴出，這個(gè)過程中致動(dòng)器底面與噴嘴板上的阻擋塊4頂面之間的第三間隙24變小，即液體噴流通道13的截面積變小，甚至把液體噴流通道13堵住，防止過多的液體向連通部1的反向回流，減少回流液體造成的損失，從而有更多的液體從噴液口 21噴出。
[0027]最后應(yīng)說明的是:以上各實(shí)施例僅用以說明本發(fā)明的技術(shù)方案，而非對(duì)其限制；盡管參照前述各實(shí)施例對(duì)本發(fā)明進(jìn)行了詳細(xì)的說明，本領(lǐng)域的普通技術(shù)人員應(yīng)當(dāng)理解:其依然可以對(duì)前述各實(shí)施例所記載的技術(shù)方案進(jìn)行修改，或者對(duì)其中部分或者全部技術(shù)特征進(jìn)行等同替換；而這些修改或者替換，并不使相應(yīng)技術(shù)方案的本質(zhì)脫離本發(fā)明各實(shí)施例技術(shù)方案的范圍。
【權(quán)利要求】
1.一種液體噴頭，該液體噴頭包括一噴嘴本體，該噴嘴本體內(nèi)部具有多個(gè)相互連通且彼此獨(dú)立的壓力產(chǎn)生通道，所述噴嘴本體具有一與所有壓力產(chǎn)生通道均連通的進(jìn)液口和與壓力產(chǎn)生通道數(shù)量相當(dāng)?shù)膰娨嚎?，每個(gè)所述噴液口對(duì)應(yīng)連通一個(gè)壓力產(chǎn)生通道；每個(gè)所述壓力產(chǎn)生通道頂壁上均連接一由振動(dòng)板和壓電元件構(gòu)成的致動(dòng)器，其特征在于，每個(gè)壓力產(chǎn)生通道內(nèi)底壁上均固定有一與致動(dòng)器配合并能加大和減小壓力產(chǎn)生通道橫截面積的阻擋塊，所述阻擋塊位于進(jìn)液口和噴液口之間且與致動(dòng)器相對(duì)設(shè)置。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的液體噴頭，其特征在于，所述致動(dòng)器固定在所述壓力產(chǎn)生通道外頂壁上，阻擋塊頂面與壓力產(chǎn)生通道內(nèi)頂壁之間具有小于或等于致動(dòng)器變形量的第一間隙。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的液體噴頭，其特征在于，所述致動(dòng)器固定在壓力產(chǎn)生通道內(nèi)頂壁上，所述致動(dòng)器呈長條形；所述致動(dòng)器一端通過支撐座吊設(shè)在壓力產(chǎn)生腔內(nèi)頂壁上，另一端固定在壓力產(chǎn)生腔內(nèi)壁上；所述致動(dòng)器頂面與壓力產(chǎn)生通道內(nèi)頂壁之間具有大于或等于致動(dòng)器變形量的第二間隙，所述致動(dòng)器底面與所述阻擋塊頂面之間具有小于或等于致動(dòng)器變形量的第三間隙。
4.根據(jù)權(quán)利要求1-3任一所述的液體噴頭，其特征在于，所述噴頭本體內(nèi)部沿寬度方向排列有多個(gè)隔壁將其分成多個(gè)所述壓力產(chǎn)生通道；隔壁一端固定在噴頭本體一內(nèi)端壁上，另一端與噴頭本體另一內(nèi)端壁之間形成連通所有壓力產(chǎn)生通道的連通部；進(jìn)液口設(shè)在該噴頭本體頂面上并與該連通部連通。
5.根據(jù)權(quán)利要求1-3任一所述的液體噴頭，其特征在于，所述阻擋塊橫截面呈梯形，所述阻擋塊長底邊端與壓力產(chǎn)生通道內(nèi)底壁固定。
【文檔編號(hào)】B41J2/14GK103660572SQ201210330877
【公開日】2014年3月26日 申請(qǐng)日期:2012年9月7日 優(yōu)先權(quán)日:2012年9月7日
【發(fā)明者】鄒赫麟, 陳曉坤, 周毅 申請(qǐng)人:大連理工大學(xué), 珠海納思達(dá)電子科技有限公司