[發(fā)明專利]噴墨打印頭及噴墨打印機(jī)

有效

• 申請?zhí)枺?/td>: 201310411253.3
• 申請日: 2013-09-11
• 公開（公告）號: CN103496257A
• 公開（公告）日: 2014-01-08
• 發(fā)明（設(shè)計）人: 馮斌;周梅;禇祥誠;黃大任
• 申請（專利權(quán)）人: 佛山市南海金剛新材料有限公司;佛山市陶瓷研究所有限公司;禇祥誠
• 主分類號: B41J2/14
• 分類號: B41J2/14
• 代理公司: 廣州三環(huán)專利代理有限公司 44202
• 代理人: 顏希文

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明涉及噴墨打印領(lǐng)域，特別涉及一種適用于噴墨打印、釉色裝飾、生物制藥的噴墨打印頭及噴墨打印機(jī)。

背景技術(shù)

目前，基于壓電陶瓷驅(qū)動的墨水噴頭和釉料噴頭品種較多，但是通常這類噴墨打印頭（簡稱噴頭）為了更換方便和降低成本，噴頭與墨盒是分離的，換墨盒時不必更換噴頭，因此噴頭使用時間較長，墨腔中長期沉積下來的墨水及其雜質(zhì)容易造成流體槽或噴嘴的堵塞，這已成為限制基于壓電陶瓷驅(qū)動的噴頭壽命的瓶頸問題。所以，近年來不少創(chuàng)新設(shè)計都在考慮或者追求如何避免噴頭的堵塞問題，以延長該類噴頭的使用壽命，實現(xiàn)壓電噴頭更大規(guī)模和范圍的使用。

另外，噴頭作為目前陶瓷噴墨打印機(jī)最核心、所占成本最高、最重要、技術(shù)含量最高的部件，國內(nèi)從研發(fā)到制造均屬空白，完全依賴于進(jìn)口。而為了盡可能保護(hù)墨水中的色料結(jié)構(gòu)，更好地增強(qiáng)發(fā)色效果和陶瓷磚裝飾效果，一般需要加大陶瓷材料墨水的粒徑，將現(xiàn)有的陶瓷材料墨水的平均粒徑300nm，擴(kuò)展使用到0.8至8微米的粒徑范疇，這就需要重新設(shè)計噴頭的噴射單元結(jié)構(gòu)和噴射原理，以達(dá)到增大壓電陶瓷制動器的變形量的目的，才能實現(xiàn)大粒徑墨水的有效噴射動作。市場現(xiàn)有的壓電陶瓷噴墨頭，如市場占有率較高的英國XAAR1001?GS6、XAAR1001?GS12噴墨頭，采用的是壓電陶瓷切槽工藝，通過壓電陶瓷凹槽壁的剪切變形，實現(xiàn)墨水的擠出動作，但由于槽壁的動作會影響到臨近凹槽壁的噴射動作，所以現(xiàn)有噴墨頭的噴嘴板一般都是按照噴嘴三個一組來設(shè)計，同組內(nèi)的噴嘴分時間序列實現(xiàn)噴墨動作，不能同時動作。本專利將通過提出一種新型噴墨打印頭結(jié)構(gòu)和噴射原理，重點解決上述技術(shù)的不足。

發(fā)明內(nèi)容

本發(fā)明所要解決的技術(shù)問題在于，提供一種噴墨打印頭，在能增大壓電陶瓷制動器的變形量、實現(xiàn)大粒徑墨水的有效噴射動作的前提下，其相鄰噴嘴可以同時動作，極大提高了效率。

本發(fā)明所要解決的技術(shù)問題還在于，提供一種噴墨打印頭，能實現(xiàn)墨水在噴頭結(jié)構(gòu)內(nèi)部的有效循環(huán)，避免流體槽或噴嘴的堵塞。

本發(fā)明所要解決的技術(shù)問題還在于，提供一種噴墨打印頭，能有效實現(xiàn)電路的散熱，提高工作溫度的穩(wěn)定性，保障工作狀態(tài)。

本發(fā)明所要解決的技術(shù)問題還在于，提供一種采用上述噴墨打印頭的噴墨打印機(jī)，其結(jié)構(gòu)簡單，效率高，可以有效控制成本并保證質(zhì)量，保護(hù)墨水中的色料結(jié)構(gòu)，更好地增強(qiáng)發(fā)色效果和裝飾效果。

為達(dá)到上述技術(shù)效果，本發(fā)明提供了一種噴墨打印頭，包括至少一個噴射單元，與所述噴射單元相適配的蓋膜、壓電陶瓷致動器和蓋板，流體流入管路，流體流出管路以及驅(qū)動電路裝置；

所述蓋膜、壓電陶瓷致動器、蓋板和噴射單元依次相連，所述蓋膜為壓電陶瓷制動器的一電極，所述蓋板為所述壓電陶瓷致動器的另一電極，與外置的電源地連接；

所述壓電陶瓷制動器和蓋板連接在一起后經(jīng)切槽加工形成若干彼此互不連接的獨(dú)立的壓電陶瓷單元，所述壓電陶瓷單元的變形采用d₃₁橫向彎曲模式；所述蓋板和噴射單元相連接，該連接接觸面在所述噴射單元的一側(cè)設(shè)有若干流體槽，所述壓電陶瓷單元的位置與所述流體槽的凹槽位置相對應(yīng)；

所述流體槽與所述蓋板形成流體通道，所述每個流體通道對應(yīng)設(shè)有至少一個噴嘴通至外界，使所述噴墨打印頭形成側(cè)面或端面噴射；

所述噴嘴在噴墨打印頭工作時，相鄰噴嘴可同時工作。

作為上述方案的改進(jìn)，所述壓電陶瓷單元為條形壓電陶瓷片；

和/或，所述壓電陶瓷單元為單層壓電陶瓷片或雙層壓電陶瓷片。

作為上述方案的改進(jìn)，所述壓電陶瓷單元選用雙層壓電陶瓷片時，兩層的壓電陶瓷片粘結(jié)在一起，上下表面被電極，沿壓電陶瓷片的厚度方向極化，且極化方向相反。

作為上述方案的改進(jìn)，所述蓋板的上表面設(shè)有若干導(dǎo)電通道，所述導(dǎo)電通道連接所述壓電陶瓷單元的上下表面電極。

作為上述方案的改進(jìn)，所述流體流入管路沿著所述蓋板和所述至少一個噴射單元的一側(cè)設(shè)置，用于把流體輸送至每個噴射單元的流體槽；

所述流體流出管路沿著所述蓋板和所述至少一個噴射單元的另一側(cè)設(shè)置，用于把流體輸送出每個噴射單元的流體槽；

所述流體流入管路和所述流體流出管路形成流體在所述流體槽中的內(nèi)循環(huán)。

作為上述方案的改進(jìn)，所述驅(qū)動電路裝置用于向所述壓電陶瓷致動器發(fā)送驅(qū)動信號；

所述驅(qū)動電路裝置與所述蓋板集成在一起，或與所述蓋板通過帶有導(dǎo)電通道的柔性PCB相連。

作為上述方案的改進(jìn)，所述噴嘴通過激光加工、超聲波加工或者精密雕刻機(jī)加工制得；