本實用新型屬于印刷技術(shù)領(lǐng)域,具體涉及一種用于按需噴墨打印機的打印頭。
背景技術(shù):
噴墨打印機可用于辦公、商業(yè)、工業(yè)等不同領(lǐng)域,尤其是工業(yè)用噴墨打印機的色彩再現(xiàn)效果能與膠印媲美,因其能滿足客戶的個性化需求,具有一張起印、快捷高效等特點,發(fā)展迅速。
目前,噴墨打印技術(shù)按墨滴的連續(xù)性可分為連續(xù)噴墨和按需噴墨兩種。按需噴墨中常見的噴墨方式包括熱噴墨、壓電噴墨和靜電噴墨,其中壓電噴墨技術(shù)較為成熟,然而壓電晶體較為昂貴導(dǎo)致相應(yīng)的打印頭成本較高;熱噴墨技術(shù)中氣泡生成的過程較難控制;靜電噴墨對紙張要求較高,若紙張帶有靜電將影響其成像效果。
技術(shù)實現(xiàn)要素:
本實用新型的目的在于解決現(xiàn)有按需噴墨打印技術(shù)中存在的壓電晶體成本高、氣泡難以控制、靜電噴墨效果容易受干擾等不足,提供一種新型的按需噴墨打印頭,該打印頭利用了熱脹冷縮的原理,通過導(dǎo)熱性良好的金屬和氣體介質(zhì)推動墨倉內(nèi)的墨水排出從而實現(xiàn)各種圖案的打印。為實現(xiàn)上述目的,本實用新型的技術(shù)方案如下。
一種用于按需噴墨打印機的打印頭,包括電熱板、T型導(dǎo)熱金屬塊、活動閥門、腔體以及噴嘴,所述活動閥門位于腔體內(nèi)并將腔體分隔為空腔和墨倉,T型導(dǎo)電金屬塊位于空腔一側(cè)并與活動閥門相連,電熱板加熱面與T型導(dǎo)熱金屬塊受熱面緊密連接,在墨倉一側(cè)設(shè)置有噴嘴和進墨口。
上述方案中,所述電熱板上均勻分布有獨立的微小加熱單元,其能夠接收打印機控制芯片輸送過來的成像信號并依據(jù)成像信號的強弱調(diào)節(jié)加熱強度。
上述方案中,所述T型導(dǎo)熱金屬塊為銅塊或銀塊或者表面鍍銀的銅塊。
上述方案中,所述空腔內(nèi)填充有空氣或氦氣或氖氣。
上述方案中,所述噴嘴為圓臺形,噴嘴的底端直徑大于頂端直徑,噴嘴側(cè)壁與水平線的夾角α=30°。
上述方案中,進墨口與墨倉之間設(shè)有閥門,閥門上裝有感應(yīng)裝置。在墨滴形成與噴射過程中即電熱板加熱時,閥門自動關(guān)閉;當墨滴噴射完成,即電熱板停止加熱時,閥門自動打開,墨水進入。
與現(xiàn)有技術(shù)相比,本發(fā)明具有以下有益效果:(1)利用了熱脹冷縮的原理,實現(xiàn)了墨滴的噴射控制;(2)采用許多微小的四邊形獨立加熱單元和導(dǎo)熱性良好的銅或銀,以及氦氖氣等,熱脹冷縮效果更加明顯;(3)結(jié)構(gòu)簡單,避免了墨水的直接加熱有利于其穩(wěn)定性,便于操作和控制。
附圖說明
圖1為本實用新型按需噴墨打印機打印頭的結(jié)構(gòu)示意圖。
圖2為電熱板發(fā)熱面結(jié)構(gòu)放大示意圖。
圖3為噴嘴結(jié)構(gòu)側(cè)視圖。
圖4 為噴嘴結(jié)構(gòu)立體示意圖。
其中,1-電熱板,2-T型金屬導(dǎo)熱塊,3-活動閥門,4-墨倉,5-噴嘴,6-進墨口,7-空腔,8-發(fā)熱單元,9-噴嘴頂端,10-噴嘴底端。
具體實施方式
為使本領(lǐng)域普通技術(shù)人員充分理解本實用新型的技術(shù)方案和有益效果,以下結(jié)合具體實施例和附圖進行進一步說明。
如圖1所示,一種按需噴墨打印機的打印頭,該打印頭內(nèi)設(shè)置有一個活動閥門將其內(nèi)部空間分隔為兩部分:空腔和墨倉。空腔內(nèi)填充有導(dǎo)熱系數(shù)較高的氣體(如空氣、氦氣或氖氣),在空腔一側(cè)設(shè)置有與活動閥門相連的T型導(dǎo)熱金屬塊(材質(zhì)為銅或銀以及表面鍍銀的銅),T型導(dǎo)熱金屬塊的受熱面與電熱板的發(fā)熱面緊密貼合便于熱量的傳導(dǎo)。電熱板的發(fā)熱面上均勻分布有無數(shù)微小的獨立發(fā)熱單元,電熱板接收到來自打印機控制系統(tǒng)(控制芯片以及驅(qū)動程序)的電信號后相應(yīng)的發(fā)熱單元開始工作,電信號的強弱與加熱的功率密不可分。墨倉位于活動閥門的右側(cè),在墨倉一側(cè)還設(shè)置有墨水進出的通道—噴嘴和進墨口。進墨口與墨倉之間設(shè)有閥門,閥門上裝有感應(yīng)裝置(傳感器或感應(yīng)器,類似于感應(yīng)開關(guān)的作用),在墨滴形成與噴射過程中即電熱板加熱時,閥門自動關(guān)閉;當墨滴噴射完成,即電熱板停止加熱時,閥門自動打開,墨水進入。該噴嘴形狀為圓臺形,噴嘴的底端直徑大于頂端直徑,噴嘴側(cè)壁與水平線的夾角α=30°,在保證墨滴按需噴射的前提下減小墨滴的直徑,同時便于墨滴分離。
本打印頭的工作原理如下:電熱板接收來自控制系統(tǒng)(電路)的電信號后,相應(yīng)的加熱單元開始加熱,T型導(dǎo)熱金屬塊和導(dǎo)熱氣體介質(zhì)受熱后膨脹,推動活動閥門向墨倉移動,墨水受到擠壓從噴嘴擠出。電信號停止時,電熱板停止發(fā)熱溫度降低,T型導(dǎo)熱金屬塊和導(dǎo)熱氣體介質(zhì)收縮,活動閥門向電熱板方向移動,墨水與墨倉分離,形成墨滴。溫度高時T型導(dǎo)熱金屬塊和導(dǎo)熱氣體介質(zhì)的體積增加較大,形成的墨滴也較大;溫度低時,T型導(dǎo)熱金屬塊和導(dǎo)熱氣體介質(zhì)的體積增大較小,形成的墨滴也較小。金屬銅或銀等以及相應(yīng)填充氣體在不同溫度下的導(dǎo)熱系數(shù)和膨脹系數(shù)均為已知確定的值,因此通過控制電熱板可實現(xiàn)精確控制墨水的射出量。
以上實施例僅用于說明本實用新型,并不對其構(gòu)成任何限定。對于本領(lǐng)域普通技術(shù)人員來說,在不脫離本實用新型思路的基礎(chǔ)上所做的任何改進都落入本實用新型的保護范圍之內(nèi)。