一種噴墨打印機噴頭的墨腔結(jié)構(gòu)的制作方法
【專利摘要】本發(fā)明公開了一種噴墨打印機噴頭的墨腔結(jié)構(gòu)，噴頭上開有噴出墨滴的噴孔，在噴頭上至少具有兩個墨腔，在每個墨腔的壁上安裝有兩個獨立受控的壓電陶瓷。本發(fā)明的技術(shù)方案，由于采用了一個墨腔有兩個獨立受控壓電陶瓷的結(jié)構(gòu)，就使得噴出墨滴量的大小有更大的變化范圍。
【專利說明】一種噴墨打印機噴頭的墨腔結(jié)構(gòu)

【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明屬于噴墨打印【技術(shù)領(lǐng)域】，尤其涉及運用壓電陶瓷進行噴墨打印的噴頭墨腔。

【背景技術(shù)】
[0002]噴墨打印機的噴頭上都設(shè)置有噴孔和墨腔，噴孔和墨腔的數(shù)量一般根據(jù)需要設(shè)置，一個墨腔對應一個或多個噴孔，在運用壓電陶瓷技術(shù)進行噴墨打印的【技術(shù)領(lǐng)域】，噴頭上每個墨腔的壁上都裝有壓電陶瓷，通過給壓電陶瓷施加脈沖電壓使壓電陶瓷變形，從而使墨腔產(chǎn)生變形，借此產(chǎn)生的變形壓力使墨滴噴出。圖1、2顯示了當前采用壓電陶瓷技術(shù)的噴頭墨腔的通用結(jié)構(gòu)，噴頭的下部是噴孔板3，噴孔板上開有噴孔4，每個噴孔對應一個墨腔2，墨腔的一個壁上安裝有壓電陶瓷5，當壓電陶瓷產(chǎn)生變形時，墨滴即噴出。這種形式的墨腔結(jié)構(gòu)，只是在墨腔的一個壁上設(shè)置壓電陶瓷。噴出墨滴的大小(即墨滴量)受壓電陶瓷變形量、電壓、墨腔容積等參數(shù)影響，一旦噴頭的結(jié)構(gòu)定型，墨腔容積就不能調(diào)整了，墨滴量就僅受電壓波形控制，這樣的話，墨滴量的變化范圍就比較狹窄。也有通過在壓電陶瓷塊上直接切割小槽形成墨腔的做法，這種墨腔可使兩個側(cè)壁具有能工作的壓電陶瓷，但這種結(jié)構(gòu)由于相鄰的墨腔有共同的壓電陶瓷，這就使得這種噴頭在工作時，必須讓相鄰的墨腔不能同時工作，否則會互相干擾。


【發(fā)明內(nèi)容】

[0003]本發(fā)明所要解決的技術(shù)問題是，提供一種噴出墨滴量變化范圍大的噴頭壓力結(jié)構(gòu)。
[0004]為解決上述技術(shù)問題，本發(fā)明的技術(shù)方案為:一種噴墨打印機噴頭的墨腔結(jié)構(gòu)，噴頭上開有噴出墨滴的噴孔，在噴頭上至少具有兩個墨腔，在每個墨腔的壁上安裝有兩個獨立受控的壓電陶瓷。本發(fā)明的技術(shù)方案，由于采用了一個墨腔有兩個獨立受控壓電陶瓷的結(jié)構(gòu)，就使得噴出墨滴量的大小有更大的變化范圍。
[0005]每個墨腔上的兩個壓電陶瓷按變形量分為一大一小兩種。采用本方案，只要讓兩個壓電陶瓷的變形量在合適的差距內(nèi)，并配合合適的電壓變化，可使得噴出的墨滴量能夠在一個范圍內(nèi)變化。
[0006]墨腔是一個壓力腔的形式，兩個壓電陶瓷分開安裝在壓力腔的兩側(cè)。
[0007]墨腔是兩個壓力腔的形式，兩個壓力腔并列設(shè)置，在每個壓力腔上各安裝一個壓電陶瓷。兩個壓力腔按容積分為一大一小，大壓電陶瓷安裝在大壓力腔一側(cè)，小壓電陶瓷安裝在小壓力腔一側(cè)。采用本方案，可以使得噴出的墨滴量的可變范圍更大。另外，墨腔分為兩個壓力腔后，墨腔不必都擠在一邊，可以分散開了，對噴頭有限的空間的利用率更高了。

【專利附圖】

【附圖說明】
[0008]圖1是已知的墨腔結(jié)構(gòu)示意圖； 圖2是圖1的俯視圖；
圖3是本發(fā)明單壓力腔的結(jié)構(gòu)原理圖；
圖4是本發(fā)明雙壓力腔的結(jié)構(gòu)原理圖；
圖5是實施例1單壓力腔的剖面示意圖；
圖6是實施例2雙壓力腔的剖面示意圖。
[0009]附圖標記說明:1墨腔壁，2墨腔，3噴孔板，4噴孔，5、6壓電陶瓷，7噴孔襯板，71凹槽，72出墨孔，8、9柔性電纜，10進墨板，101凹槽，11進墨孔，12、13、14、15墨腔板，21、22壓力腔。

【具體實施方式】
[0010]下面結(jié)合附圖和具體實施例對本發(fā)明作進一步說明，但本發(fā)明的保護范圍并不限于此。
[0011]圖3所示的是噴墨打印機噴頭(圖中未示出噴頭整體)上一個墨腔的結(jié)構(gòu)原理圖，本圖是沿著其中一個墨腔進行的剖面圖，一個噴孔4對應一個墨腔2，墨腔壁I按現(xiàn)有技術(shù)制作而成。如圖所示，墨腔2是一個壓力腔，在這條壓力腔的側(cè)壁上設(shè)置了兩個壓電陶瓷，小壓電陶瓷5和大壓電陶瓷6，這兩個側(cè)壁上的壓電陶瓷是獨立的，分別受控，圖中未顯示壓電陶瓷的控制線路(這里所說的獨立壓電陶瓷，是指每個壓力腔的壓電陶瓷能獨立變形，通常一條壓電陶瓷覆蓋多個壓力腔或者全部覆蓋，每個壓力腔所對應區(qū)域的壓電陶瓷上設(shè)置有獨立控制電極，由獨立的控制電極來控制對應區(qū)域的壓電陶瓷使其變形)。兩個壓電陶瓷的變形參數(shù)是不同的，按變形量分為一大一小兩種(通常這兩條壓電陶瓷的選材相同，厚度相同，長度相同，寬度不同，在圖3上，體現(xiàn)了壓電陶瓷的不同寬度)。當兩個壓電陶瓷分別或者同時產(chǎn)生變形時，能夠從噴孔板3上的噴孔4噴出不同大小的墨滴。
[0012]如圖4，墨腔是兩個壓力腔的形式，即壓力腔21和壓力腔22，這兩個壓力腔是并列的，每個壓力腔上安裝一個壓電陶瓷。兩條壓力腔按容積分為一大一小，大壓電陶瓷安裝在大壓力腔一側(cè)，小壓電陶瓷安裝在小壓力腔一側(cè)。本圖中，大壓力腔21配以大壓電陶瓷6，小壓力腔22配以小壓電陶瓷5。
[0013]圖3和圖4說明了本發(fā)明的原理，下面是對應圖3和圖4的具體實施例。
[0014]實施例1:
圖5是墨腔為單壓力腔的剖面圖，圖中箭頭為墨水流動方向，如圖所示，本發(fā)明包括噴孔板3、噴孔襯板7、墨腔板12、壓電陶瓷5、壓電陶瓷6、柔性電路板8、柔性電路板9、進墨板10，由它們置加組裝而成。進墨板10上開有進墨孔11,墨腔板12上開有墨腔2 (該墨腔2實際上是由墨腔板在此處的孔與柔性電路板包圍而成)，噴孔襯板7上開有出墨孔71，噴孔板3上開有噴出墨滴的噴孔4，墨腔和這些孔構(gòu)成一個壓力腔。在噴孔襯板7還開有凹槽71，在進墨板10上也開有凹槽101，在這兩個凹槽中放置壓電陶瓷。柔性電路板有兩片，分別與兩塊壓電陶瓷連接，分別對壓電陶瓷進行控制，柔性電路板上在壓力腔相應的位置也開有孔(圖中未標識)。本剖面是沿其中一個墨腔進行的剖視，噴頭上對應一個噴孔就有一個墨腔，噴孔和墨腔的數(shù)量一般根據(jù)需要設(shè)置。
[0015]實施例2:
圖6是墨腔為雙壓力腔的剖面圖，本實施例與實施例1類似，只是有3塊墨腔板，即墨腔板13、14、15，這3塊墨腔板將墨腔分隔開，具有兩個壓力腔，即壓力腔21和壓力腔22，在每個壓力腔上各配置一塊壓電陶瓷。兩個壓力腔按容積分為一大一小，大壓電陶瓷6安裝在大壓力腔21 —側(cè)，小壓電陶瓷5安裝在小壓力腔22 —側(cè)。本實施例中，壓電陶瓷采用PZT5，大壓電陶瓷6的寬度為10毫米，小壓電陶瓷5的寬度為5毫米，電壓取6(Tl00V，大壓力腔21的容積為0.6立方毫米，小壓力腔22的容積為0.3立方毫米，當小壓電陶瓷工作時，隨電壓變化墨滴量可在2(Γ40皮升變化，當大壓電陶瓷工作時，隨電壓變化墨滴量可在40^60皮升變化，兩個壓電陶瓷都工作時，則墨滴量可以在6(Γ100皮升變化。
[0016]與目前市場上使用單片壓電陶瓷的墨腔結(jié)構(gòu)相比，本發(fā)明還具有以下優(yōu)點:
I)若要噴出與使用單片壓電陶瓷結(jié)構(gòu)同樣大小，同等速度的墨滴，2片壓電陶瓷可使總驅(qū)動電壓下降一半。驅(qū)動電壓下降帶來的好處是，電路板就比較小，而且較小的電壓，電路板的選擇范圍更大，可以進一步降低成本。在同類設(shè)計中，使用單壓電陶瓷的設(shè)計，驅(qū)動電壓會達到100至200伏之間，驅(qū)動電路在設(shè)計中會顯得很復雜，驅(qū)動芯片的選擇會很局限(類型和廠家很可能是唯一的)。由于本發(fā)明使用雙壓電陶瓷，驅(qū)動電壓保守估計降低一半(50至100伏)，電器部件性能要求也同樣下降，驅(qū)動電路的設(shè)計將變得簡單，體積減小，驅(qū)動芯片的選擇則變大。由于這些驅(qū)動芯片的特殊性，所以一些噴頭廠家都是定制芯片，這就造成成本較高。驅(qū)動電壓下降后，常規(guī)芯片就可以使用，就大大降低制作驅(qū)動芯片的成本，大大擴展驅(qū)動電路的樣式。
[0017]2)若所加電壓與單片壓電陶瓷結(jié)構(gòu)的相同，則可驅(qū)動更大的墨滴。
[0018]3)由于2片壓電陶瓷可單獨控制，則墨腔噴出的墨滴大小可以有多種組合。例如可以設(shè)計為其中一側(cè)的壓電陶瓷工作時每個墨腔可噴出10皮升墨滴，而另一側(cè)的壓電陶瓷工作時每個墨腔可噴出20皮升墨滴，則兩側(cè)的壓電陶瓷同時工作時每個墨腔可噴出30皮升墨滴。那么，該結(jié)構(gòu)的墨腔可實現(xiàn)噴出10、20、30皮升3種大小的墨滴。如果再調(diào)整電壓的大小，則墨滴量的大小還可以有更多的選擇。
[0019]以往用戶根據(jù)打印的精細度要求選擇了一款噴頭，但當精細度要求不同時，客戶只能重新購買另一款噴頭。采用本發(fā)明的噴頭，能夠達到大范圍墨量的兼容，完全可以實現(xiàn)I種噴頭兼容多種墨量，客戶在應用中可以應對不同的需求，只需進行軟件的設(shè)定，無須更改硬件。從低速的高精度打印到高速的低精度打印都可兼容。
[0020]4)采用本發(fā)明的噴頭，每個墨腔的噴墨量是獨立控制的，由于一個噴孔對應一個墨腔，即每個噴孔的噴墨量是獨立控制的，是可變的，在打印中可以控制得更精細。
【權(quán)利要求】
1.一種噴墨打印機噴頭的墨腔結(jié)構(gòu)，噴頭上開有噴出墨滴的噴孔(4)，在噴頭上至少具有兩個墨腔(2)，其特征在于:在每個墨腔的壁上安裝有兩個獨立受控的壓電陶瓷(5、6)0
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的墨腔結(jié)構(gòu)，其特征在于:每個墨腔(2)上的兩個壓電陶瓷按變形量分為一大一小兩種。
3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的墨腔結(jié)構(gòu)，其特征在于:所述墨腔(2)是一個壓力腔的形式，兩個壓電陶瓷分開安裝在壓力腔的兩側(cè)。
4.根據(jù)權(quán)利要求2所述的墨腔結(jié)構(gòu)，其特征在于:所述墨腔(2)是兩個壓力腔的形式，兩個壓力腔并列設(shè)置，每個壓力腔上各安裝一個壓電陶瓷。
5.根據(jù)權(quán)利要求4所述的墨腔結(jié)構(gòu)，其特征在于:所述兩條壓力腔按容積分為一大一小，大壓電陶瓷(6)安裝在大壓力腔(21)—側(cè)，小壓電陶瓷(5)安裝在小壓力腔(22)—側(cè)。
【文檔編號】B41J2/175GK104442011SQ201410839406
【公開日】2015年3月25日 申請日期:2014年12月30日 優(yōu)先權(quán)日:2014年12月30日
【發(fā)明者】周勇, 李兵濤 申請人:廣州市愛司凱科技股份有限公司