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)部具有多個相互連通且彼此獨立的壓力產(chǎn)生通道，噴嘴本體具有一進液口和多個噴液口，每個噴液口連通一個壓力產(chǎn)生通道；每個壓力產(chǎn)生通道壁上均連接一致動器，每個壓力產(chǎn)生通道內(nèi)底壁上均固定有一與致動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，所述阻擋塊位于進液口和噴液口之間且與致動器相對設(shè)置。由于阻擋塊位于液體噴流通道內(nèi)，在填充墨水時，致動器變形使液體噴流通道開口增大，實現(xiàn)快速供墨，當(dāng)噴出墨水時，致動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，液體噴頭由多個連通且彼此獨立的壓力產(chǎn)生通道12構(gòu)成，通過進液口 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)動而產(chǎn)生位移的振動板作為致動器，把儲存在壓力產(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和振動板構(gòu)成壓力產(chǎn)生通道頂壁，振動板由下電極膜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，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。但參照文獻中的結(jié)構(gòu)在限制墨水的損失的同時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板發(fā)生振動，經(jīng)進液口 33進入并儲存在壓力產(chǎn)生通道12內(nèi)的液體因為振動板52的振動而從噴液口 21噴出。但這些設(shè)計當(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。專利號為CN201010143225.4的專利文獻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，能在填充墨水時實現(xiàn)夠快速供墨，嗔出墨水時減少墨水損失，從而實現(xiàn)聞頻嗔墨。
[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)部具有多個相互連通且彼此獨立的壓力產(chǎn)生通道，所述噴嘴本體具有一與所有壓力產(chǎn)生通道均連通的進液口和與壓力產(chǎn)生通道數(shù)量相當(dāng)?shù)膰娨嚎?，每個所述噴液口對應(yīng)連通一個壓力產(chǎn)生通道；每個所述壓力產(chǎn)生通道頂壁上均連接一由振動板和壓電元件構(gòu)成的致動器，每個壓力產(chǎn)生通道內(nèi)底壁上均固定有一與致動器配合并能導(dǎo)通和斷開壓力產(chǎn)生通道橫截面積的阻擋塊，所述阻擋塊位于進液口和噴液口之間且與致動器相對設(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，壓電元件驅(qū)動振動板向上突起變形，增加液體噴流通道開口，實現(xiàn)快速供墨，當(dāng)噴出墨水時，壓電元件驅(qū)動振動板下凹變形，減小液體噴流通道的開口，減少損失的墨水，從而實現(xiàn)聞頻噴墨。
【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為實施例一沿圖3中A-Β向剖視圖；
[0012]圖5為實施例一中液體噴頭供液時的參考示意圖；
[0013]圖6為實施例一中液體噴頭噴液時的參考示意圖；
[0014]圖7為噴嘴板的立體結(jié)構(gòu)示意圖；
[0015]圖8為實施例二沿圖3中A-Β向剖視圖；
[0016]圖9為實施例二中液體噴頭供液時的參考示意圖；
[0017]圖10為實施例二中液體噴頭噴液時的參考示意圖。
【具體實施方式】
[0018]實施例一
[0019]如圖3-6所示，本實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)部具有多個相互連通且彼此獨立的壓力產(chǎn)生通道12，噴嘴本體上具有一進液口 33和與壓力產(chǎn)生通道12數(shù)量相當(dāng)?shù)膰娨嚎?21，進液口 33與所有壓力產(chǎn)生通道12均連通，每個噴液口 21對應(yīng)連通一個壓力產(chǎn)生通道12 ;每個壓力產(chǎn)生通道12外頂壁上均連接有一由振動板52和壓電元件300構(gòu)成的致動器5，每個壓力產(chǎn)生通道12內(nèi)底壁上均固定有一與致動器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位于進液口 33和噴液口 21之間且與致動器5相對設(shè)置。這里的相對設(shè)置具體指阻擋塊4在致動器5的變形方向上與致動器5相對設(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，壓電元件驅(qū)動振動板向上突起變形，帶動壓力產(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，實現(xiàn)快速供墨，以滿足聞頻噴墨需求；當(dāng)噴出墨水時，壓電兀件驅(qū)動振動板下凹變形，帶動壓力產(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。供墨時對壓力產(chǎn)生通道內(nèi)的液體阻流影響小，噴出墨水時，能快速實現(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。在致動器5沒有發(fā)生變形時，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小于或等于致動器5的彈性變形量。作為【具體實施方式】，噴頭本體內(nèi)部沿寬度方向排列有多個隔壁9將噴頭本體內(nèi)部分成多個壓力產(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]液體從進液口 33流進連通部1后再分流到由隔壁9隔開的各個獨立的壓力產(chǎn)生通道12,如圖4所示，此時致動器處于靜止的狀態(tài)。如圖5所示，對壓電元件300施加電壓時致動器5遠離阻擋塊4實現(xiàn)上拉的過程，此時致動器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，致動器帶動與其連接的壓力產(chǎn)生通道頂壁向噴嘴板靠近，致動器擠壓壓力產(chǎn)生通道12內(nèi)的墨水，使墨水從噴液孔21噴出。在這個過程中，致動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]實施例二
[0024]作為實施例一的一種變形，如圖8-10所示，致動器置于壓力產(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 ；這里致動器與壓力產(chǎn)生通道12的連接結(jié)構(gòu)優(yōu)選致動器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大于致動器5的變形量，致動器5底面與阻擋塊4頂面之間具有第三間隙24，第三間隙24小于或等于致動器變形量。
[0025]如圖9所示，當(dāng)致動器5上突變形時，第三間隙24增大，液體噴流通道13開口加大，實現(xiàn)快速供墨，以滿足高頻噴墨需求，此時位于上部的振動板52與壓力產(chǎn)生通道內(nèi)頂壁之間不會接觸，致動器在變形過程中不會受到壓力產(chǎn)生通道的約束，需要對壓電元件施加的電壓相對較小即能實現(xiàn)變形量要求；如圖10所示，噴墨時，致動器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)必須對壓電元件施加較大的電壓才能帶動與其貼設(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，液體從進液口 33流進連通部1后再分流到由隔壁9隔開的各個壓力產(chǎn)生通道12,如圖8所示:此時的致動器處于靜止的狀態(tài)。如圖9所示:對壓電元件300施加電壓時致動器遠離噴嘴板實現(xiàn)上拉的過程，此時致動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，從而實現(xiàn)高速填充墨水。對壓力產(chǎn)生通道填充滿墨水之后，對致動器施加與圖9相反的電壓，使壓電元件的變形如圖10所示，致動器向噴嘴板3靠近，致動器擠壓壓力產(chǎn)生通道12內(nèi)的墨水，使墨水從噴液口 21噴出，這個過程中致動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:以上各實施例僅用以說明本發(fā)明的技術(shù)方案，而非對其限制；盡管參照前述各實施例對本發(fā)明進行了詳細的說明，本領(lǐng)域的普通技術(shù)人員應(yīng)當(dāng)理解:其依然可以對前述各實施例所記載的技術(shù)方案進行修改，或者對其中部分或者全部技術(shù)特征進行等同替換；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)部具有多個相互連通且彼此獨立的壓力產(chǎn)生通道，所述噴嘴本體具有一與所有壓力產(chǎn)生通道均連通的進液口和與壓力產(chǎn)生通道數(shù)量相當(dāng)?shù)膰娨嚎冢總€所述噴液口對應(yīng)連通一個壓力產(chǎn)生通道；每個所述壓力產(chǎn)生通道頂壁上均連接一由振動板和壓電元件構(gòu)成的致動器，其特征在于，每個壓力產(chǎn)生通道內(nèi)底壁上均固定有一與致動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，所述阻擋塊位于進液口和噴液口之間且與致動器相對設(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，所述致動器固定在壓力產(chǎn)生通道內(nèi)頂壁上，所述致動器呈長條形；所述致動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器變形量的第二間隙，所述致動器底面與所述阻擋塊頂面之間具有小于或等于致動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隔壁將其分成多個所述壓力產(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】B41J2/14GK103660572SQ201210330877
【公開日】2014年3月26日 申請日期: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 申請人:大連理工大學(xué), 珠海納思達電子科技有限公司