CN101143516A

CN101143516A - 喷墨印头、液体喷洒装置及其压力调制单元和调整方法

Info

Publication number: CN101143516A
Application number: CNA2006101274841A
Authority: CN
Inventors: 林顺泉; 何美祺; 徐维良; 周柏甫
Original assignee: Industrial Technology Research Institute ITRI
Current assignee: Industrial Technology Research Institute ITRI
Priority date: 2006-09-15
Filing date: 2006-09-15
Publication date: 2008-03-19
Anticipated expiration: 2026-09-15
Also published as: CN100579784C

Abstract

本发明公开一种喷墨印头，包括一腔体以及一压力调制单元。该压力调制单元，连通该腔体。该压力调制单元包括一进气端口、一出气端口、一弹力机构以及一密封块，该密封块连接该弹力机构，该弹力机构通过弹力使该密封块于一第一位置以及一第二位置之间移动，当该密封块位于该第一位置时，该密封块密封该进气端口，当该密封块位于该第二位置时，一气流经过该进气端口，经过该压力调制单元，并通过该出气端口进入该腔体。

Description

喷墨印头、液体喷洒装置及其压力调制单元和调整方法

技术领域

本发明涉及一种喷墨印头，特别是涉及一种可靠度高的喷墨印头。

背景技术

参照图1，其显示美国第6213598号专利所揭露的喷墨印头1，包括气袋10、侧板20、弹簧30、簧片40、以及钢珠50。气袋10经由与大气连接的气袋连接孔11，使外界空气顺利流入喷墨印头内的气袋10，而使气袋10发生膨胀，此时弹簧30同时被压缩，当被压缩的距离达到使侧板20顶到簧片40时，喷墨印头内的负压也达到一定的负压值，此时外界的大气通过空气入口51顺利地将钢珠50顶开，使空气进入喷墨印头内，而使喷墨印头内的负压减小。喷墨印头内的负压减小后，气袋10不再膨胀，弹簧30减少压缩量，使簧片40回归原始压住钢珠50的位置，如此周而复始的循环动作，使喷墨印头内的压力持续维持在一固定压力区间内。

然而，上述喷墨印头1的组装过程极为复杂，组装时间过长，且气袋10的受到喷墨印头1内部空间的限制，压力控制的范围不大。并且，喷墨印头1由于受到零件过多，且气袋10容易材料变质等因素，可靠度并不高。

发明内容

本发明即为了欲解决现有技术问题而提供的一种喷墨印头，包括一腔体以及一压力调制单元。该压力调制单元，连通该腔体。该压力调制单元包括一进气端口、一出气端口、一弹力机构以及一密封块，该密封块连接该弹力机构，该弹力机构通过弹力使该密封块于一第一位置以及一第二位置之间移动，当该密封块位于该第一位置时，该密封块密封该进气端口，当该密封块位于该第二位置时，一气流经过该进气端口，经过该压力调制单元，并通过该出气端口进入该腔体。

应用本发明，设计者可通过调整密封块的重量、弹力机构的弹性系数或是进气端口的气体通道大小，来调整预定负压值，以防止液体(油墨)从喷嘴泄漏。此外，本发明的喷墨印头的组件较少，组装容易，并且可靠度较高。

附图说明

图1为现有的喷墨印头示意图；

图2a为本发明第一实施例的喷墨印头示意图，其中，密封块位于一第一位置；

图2b为本发明第一实施例的喷墨印头示意图，其中，密封块位于一第二位置；

图3a以及图3b为进气端口的细部结构示意图；

图4为壳体121的细部结构示意图；

图5为本发明第一实施例的一变形例示意图；

图6a为本发明第二实施例的喷墨印头示意图，其中，密封块位于一第一位置；以及

图6b为本发明第二实施例的喷墨印头示意图，其中，密封块位于一第二位置。

主要元件符号说明

1～喷墨印头

10～气袋

20～侧板

30～弹簧

40～簧片

50～钢珠

100～喷墨印头

100’～制药装置

110～腔体

120～压力调制单元

121～壳体

1211～本体部

1212～底座

1213～卡榫

1214～表面

1215～通孔

122～进气端口

1221～进气通道

1222～凹陷部

123～出气端口

124～弹力机构

125～密封块

130～喷嘴

140～气流

150～干燥器

160～药物收集器

200～喷墨印头

220～压力调制单元

221～壳体

222～进气端口

223～出气端口

224～弹力机构

2241～弹簧

2242～导杆

2243～支点

225～密封块

具体实施方式

参照图2a以及图2b，其显示本发明第一实施例的喷墨印头100，包括一腔体110、一压力调制单元120以及一喷嘴130。压力调制单元120设于腔体110之中，并连通该腔体110。该压力调制单元120包括一壳体121，一进气端口122、一出气端口123、一弹力机构124以及一密封块125。进气端口122开设于腔体110的表面。出气端口123开设于壳体121的表面。该密封块125连接该弹力机构124。该弹力机构124抵接该壳体121。该弹力机构124通过弹力使该密封块125于一第一位置P1(参照图2a)以及一第二位置P2(参照图2b)之间移动。参照图2a，当该密封块125位于该第一位置P1时，该密封块125密封该进气端口122。参照图2b，当该密封块125位于该第二位置P2时，一气流140经过该进气端口122以及该压力调制单元120，并通过该出气端口123进入该腔体110。喷嘴130设于腔体110之上。

该腔体110为一储液槽。当喷墨印头100连续喷墨之后，该腔体110内的负压值大于一预定负压值，此时，外界压力将该密封块125从该第一位置P1推向该第二位置P2。当气流140流入腔体110之后，腔体110内的负压值恢复，此时弹力机构124利用弹力将该密封块125推回该第一位置P1。由此，本发明的压力调制单元120可以控制腔体110内的负压值，防止液体(油墨)从该喷嘴130泄漏。

在第一实施例中，该进气端口122、该弹力机构124以及该密封块125沿铅直方向排列，该密封块125位于该进气端口122与该弹力机构124之间。该密封块125为一圆球，该弹力机构124为一弹簧。

参照图3a，其显示进气端口122的细部结构，包括一进气通道1221以及一凹陷部1222，该凹陷部1222的形状对应该密封块125，当该密封块位于该第一位置时(参照图3b)，该密封块125贴合接触该凹陷部1222而密封该进气端口122。在第一实施例中，凹陷部1222的曲率半径相等于密封块125的曲率半径，且凹陷部1222的圆心与密封块125的圆心位于同一铅直线上。凹陷部1222与密封块125的的接触面积小于二分之一的密封块125表面积。

在一般的操作情形下，该预定负压值介于-5～-15mini bar之间。

该预定负压值的大小，可通过调整密封块125的重量、调整弹力机构124的弹性系数或是调整进气端口122的气体通道大小，而加以控制。当弹力机构124的弹性系数较大时，该预定负压值较大，当弹力机构124的弹性系数较小时，该预定负压值较小。当密封块125的重量较大时，该预定负压值较大，当密封块125的重量较小时，该预定负压值较小。当进气端口122的气体通道1221较大时，密封块125与大气的接触面积较大，该预定负压值较大，当进气端口122的气体通道1221较小时，密封块125与大气的接触面积较小，该预定负压值较小。

因此，设计者可通过调整密封块125的重量、弹力机构124的弹性系数或是进气端口122的气体通道大小，来调整预定负压值，以防止液体(油墨)从该喷嘴130泄漏。例如，在本发明的实施例中，该弹力机构124的弹性系数为0.5。此外，本发明的喷墨印头的组件较少，组装容易，并且可靠度较高。

参照图4，其显示壳体121的细部结构，壳体121包括一本体部1211以及一底座1212，本体部1211的底部具有卡榫1213，本体部1211通过卡榫1213卡合连接底座1212。弹力机构124由底座1212的表面1214所支撑。弹力机构124以及密封块125均设于本体部1211的通孔1215之中。密封块125的直径大于弹力机构124的直径。通孔1215的直径大于密封块125的直径。本体部1211以及底座1212均以注塑成型的方式制作。

参照图5，其显示本发明第一实施例的一变形例，特点在于，第一实施例的结构应用于一制药装置100’，该制药装置100’更包括一干燥器150以及一药物收集器160。其中，腔体110中容纳药物液体，药物液体由喷嘴130喷出，并经过干燥器150干燥，最后，成为药物粉末而由药物收集器160所收集。

本发明的压力调制单元可适用于各种精密液体喷洒装置，并不受限于本发明的实施例。

参照图6a以及图6b，其系显示本发明第二实施例的喷墨印头200，包括一腔体110、一压力调制单元220以及一喷嘴130。压力调制单元220设于腔体110之中，并连通该腔体110。该压力调制单元220包括一壳体221，一进气端口222、一出气端口223、一弹力机构224以及一密封块225。第二实施例的特点在于，弹力机构224包括一弹簧2241、一导杆2242以及一支点2243，该导杆2242通过支点2243以可枢转的方式设于该壳体221中，该弹簧224 1连接该导杆2242的一端，该密封块225连接该导杆2242的另一端，当该密封块225位于该第一位置(图6a中的位置)而密封进气端口222时，该导杆2242处于一第一方位。当该密封块225位于该第二位置(图6b中的位置)而开启进气端口222时，该导杆2242处于一第二方位，且，此时该弹簧2241对该导杆2242施加一弹力。

在第二实施例中，密封块225的顶端呈圆锥状，该进气端口222的开口形状对应该密封块225。

虽然结合以上具体的较佳实施例揭露了本发明，然而其并非用以限定本发明，任何熟悉此项技术者，在不脱离本发明的精神和范围内，仍可作一些的更动与润饰，因此本发明的保护范围应以附上的权利要求所界定的为准。

Claims

1.一种喷墨印头，包括：

腔体；以及

压力调制单元，连通该腔体，其中，该压力调制单元包括进气端口、出气端口、弹力机构以及密封块，该密封块连接该弹力机构，该弹力机构通过弹力使该密封块于第一位置以及第二位置之间移动，当该密封块位于该第一位置时，该密封块密封该进气端口，当该密封块位于该第二位置时，一气流经过该进气端口，经过该压力调制单元，并通过该出气端口进入该腔体。

2.如权利要求1所述的喷墨印头，其中，该进气端口、该弹力机构以及该密封块沿铅直方向排列，该密封块位于该进气端口与该弹力机构之间。

3.如权利要求1所述的喷墨印头，其中，当该腔体内的负压值大于一预定负压值时，外界压力将该密封块从该第一位置推向该第二位置。

4.如权利要求1所述的喷墨印头，其中，该预定负压值介于-5～-15minibar之间。

5.如权利要求1所述的喷墨印头，其中，该进气端口包括一进气通道以及一凹陷部，该凹陷部的形状对应该密封块，当该密封块位于该第一位置时，该密封块贴合接触该凹陷部而密封该进气端口。

6.如权利要求4所述的喷墨印头，其中，该密封块为一圆球。

7.如权利要求4所述的喷墨印头，其中，该密封块为一圆锥。

8.如权利要求1所述的喷墨印头，其中，该弹力机构为一弹簧，该弹簧的弹性系数约为0.5。

9.如权利要求1所述的喷墨印头，其更包括一喷嘴，设于该腔体之上。

10.如权利要求1所述的喷墨印头，其中，该腔体为一储液槽。

11.如权利要求1所述的喷墨印头，其中，该弹力机构包括一弹簧以及一导杆，该导杆以可枢转的方式设于该压力调制单元中，该弹簧连接该导杆的一端，该密封块连接该导杆的另一端，当该密封块位于该第一位置时，该导杆处于一第一方位，当该密封块位于该第二位置时，该导杆处于一第二方位，且该弹簧对该导杆施加一弹力。

12.一种压力调整方法，包括：

提供如权利要求3所述的喷墨印头；

调制该密封块的重量，以调整该预定负压值的大小。

13.一种压力调整方法，包括：

提供如权利要求3所述的喷墨印头；

调制该弹力机构的弹性系数，以调整该预定负压值的大小。

14.一种压力调整方法，包括：

提供如权利要求3所述的喷墨印头；

调制该进气端口的一气体通道的直径，以调整该预定负压值的大小。

15.一种压力调制单元，连通一腔体，包括：

进气端口；

出气端口；

弹力机构；以及

密封块，该密封块连接该弹力机构，该弹力机构通过弹力使该密封块于第一位置以及第二位置之间移动，其中，当该密封块位于该第一位置时，该密封块密封该进气端口，当该密封块位于该第二位置时，一气流经过该进气端口，经过该压力调制单元，并通过该出气端口进入该腔体。

16.一种液体喷洒装置，包括：

腔体；以及

17.如权利要求16所述的液体喷洒装置，其中，该液体喷洒装置为制药装置。

18.如权利要求16所述的液体喷洒装置，其更包括喷嘴、干燥器以及药物收集器，该喷嘴设于该腔体之上，其中，该腔体中容纳药物液体，该药物液体由该喷嘴喷出，经过该干燥器干燥，最后，成为药物粉末而由该药物收集器所收集。