CN109311323A - 用于喷墨打印机的喷嘴 - Google Patents

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Abstract

一种用于喷墨打印机的喷嘴，包括主体(2)和通孔(3)，该通孔布置成穿过主体(2)，该通孔有表面(4)。至少该通孔(3)的表面(4)由弹性材料制成。

Description

用于喷墨打印机的喷嘴
技术领域
本发明涉及一种用于喷墨打印机的喷嘴。
背景技术
根据本发明的喷嘴特别(但并不排他)有利地用于喷墨打印机，该喷墨打印机使用陶瓷釉料或油墨。
众所周知，用于喷墨印刷的陶瓷釉料有极大的磨蚀性。
为此，目前可用于分配陶瓷釉料的喷嘴提供有极硬的结构化表面，由适于承受釉料腐蚀作用的材料来制成。
因此，获得喷嘴的所需尺寸和结构精度需要非常昂贵的处理。而且，由于悬浮在釉料中的颗粒，目前可用的喷嘴相当频繁地堵塞。
发明内容
本发明的目的是提供一种用于喷墨打印机的喷嘴，它能够避免目前可用喷嘴的缺点。
总的来说，根据本发明的喷嘴通过否定迄今为止在该领域中提出的方案而解决了耐陶瓷釉料的磨蚀作用的问题。实际上，根据本发明的喷嘴并不是具有高硬度的表面，而是由柔性和可变形的材料来制成，例如弹性体和/或硅酮材料。本申请人发现，除了耐釉料的磨蚀之外，这种材料还保证了与目前使用的硬质或硬化材料相同的操作精度。而且，能够使用的方法比目前用于硬质或硬化材料的方法更快和更便宜。
附图说明
通过下面对本发明实施例的详细说明，将更清楚本发明的其它特征和优点，该实施例通过附图中的非限定实例来示例说明，附图中：
图1表示了根据本发明的喷嘴的示意剖视图；
图2表示了根据本发明的打印头的轴测图；
图3表示了图2的打印头根据平面III-III的剖视图；
图4表示了模具的示意剖视图，该模具能够用于制造根据本发明的一组喷嘴。
具体实施方式
根据本发明的用于打印机的喷嘴包括主体(2)，通孔(3)布置成穿过该主体(2)。
优选是，通孔(3)装备有纵向轴线(Y)，并有相对于该轴线的轴对称结构。例如，在优选但并不排他的实施例中，通孔(3)具有圆锥形结构的第一部分(31)和柱形结构的第二部分(32)。这两个部分(31,32)都与纵向轴线(Y)同心。
通孔(3)具有与印刷流体流接触的表面(4)，该印刷流体将通过通孔(3)来分配。
优选是，该表面(4)由弹性材料制成(至少对于确定厚度)。例如，确定厚度的弹性材料层能够用于涂覆通孔(3)的表面(4)。也可选择，主体(2)(通孔(3)布置成穿过该主体(2))至少对于包括通孔(3)表面(4)的部分能够由弹性材料制成。这意味着主体(2)的、围绕通孔(3)的确定厚度部分由弹性材料制成。
在优选但并不排他的喷嘴实施例中，主体(2)完全由弹性材料制成。
因此，根据本发明的喷嘴并不是像已知类型的喷嘴那样具有高硬度的表面，而是由弹性材料制成，即由能够弹性变形的材料制成。这使得耐磨性显著增加，因为通孔(3)的表面(4)响应由釉料的磨料颗粒施加的压力而自由地弹性变形，而不会发生任何实质性磨损。而且，表面(4)和/或主体(2)的弹性有助于除去可能堵塞通孔(3)的任何颗粒积累。这是因为印刷流体的压力增加(由于可能的堵塞)将导致表面(4)的弹性变形和堵塞的排出。
优选是，可以制造表面(4)和主体(2)的弹性材料具有在20和90之间的肖氏A硬度。在该肖氏A硬度区间中，与使用弹性材料相关的优点大大增加。在该区间中，大约40的肖氏A硬度特别有利。
弹性材料包括例如弹性体材料和/或橡胶材料。
特别有利的是使用包括硅酮材料或硅酮类材料的弹性材料。实际上，硅酮类材料具有与陶瓷釉料的一定亲和力，因此它们显著降低了能够形成釉料积累和堵塞的可能性。特别适合该目的的硅酮材料是RTV类硅酮。实际上，这些材料适合通过注射模制来进行处理，具有低注射压力。这允许使用具有非常薄的芯和插入件的模具，该模具适合产生根据本发明的喷嘴，如在下面的说明中更好所述。
喷嘴的还一可能实施例设想使用包括聚丙烯的弹性材料。
在可能的实施例中，根据本发明的喷嘴包括与主体(2)相连的支承体(5)。该支承体(5)能够由比用于产生通孔(3)的表面(4)和/或主体(2)的弹性材料明显更硬的材料来制成。支承体(5)能够由金属材料制成，例如钢。
支承体(5)用于包容主体(2)的变形。为此，在特别有利的实施例中，支承体(5)具有座(51)，主体(2)至少局部布置在该座中。在这种结构中，主体(2)能够完全由弹性材料制成，如上所述。
图3表示了根据本发明的一组喷嘴。两个或更多喷嘴(1)具有主体(2)，该主体(2)在喷嘴本体(20)中相互连接成单件。优选是，喷嘴本体(20)能够由前面对于单个喷嘴(1)所述类型的弹性材料来制成。因此，喷嘴本体(20)包括两个或更多主体(2)，通孔(3)布置成穿过各主体。
在图2的实施例中，喷嘴本体(20)总体具有基本成薄膜形式的扁平结构，多个喷嘴(1)的主体(2)从该扁平结构中伸出。优选是，各主体(2)具有柱形结构，与它自身的纵向轴线(Y)同心。
图3中所示的一组喷嘴包括支承体(5)，该支承体装备有两个或更多座(51)，主体(2)至少局部容纳在各座中。在该实施例中，支承体(5)有扁平结构。
优选但并不排他，喷嘴(1)在包含通孔(3)的纵向轴线(Y)的相同平面上对齐。因此，喷嘴(1)确定了一排，其中，纵轴(Y)共面。喷嘴(1)显然也可能有其它布置方式。
总的来说，根据本发明的一组喷嘴在结构上由喷嘴本体(20)和与它相连的支承件(5)来确定。该组喷嘴可以用于产生打印头，如图3中所示。
打印头包括用于打印流体的供给导管(10)。这种供给导管(10)具有用于印刷流体的进口开口(11)和出口开口(12)，并至少局部由封闭体(7)来界定。根据本发明的一组喷嘴(1)与供给导管(10)相连，以使得通孔(3)与供给导管(10)连通。在供给管道(10)中循环的流体可以通过通孔(3)而从供给管道(10)自身向外分配。在打印头的优选实施例中，供给导管(10)至少局部由喷嘴本体(20)封闭。特别是，供给导管(10)由根据本发明的喷嘴本体封闭。如图2中示意所示，支承体(5)能够与一个或多个连接部分(5a)相符，该连接部分构造成能够与封闭体(7)连接。因此，供给导管(10)基本由封闭体(7)和支承体(5)来界定，该支承体能够通过它自身的连接部分(5a)而与封闭体(7)连接。供给导管(10)只通过喷嘴(1)的通孔(3)以及进口和出口(11、12)而与外部连通。
如图1中所示，根据本发明的喷嘴可以装备有闸板(6)，该闸板可在关闭结构和打开结构之间移动，在该关闭结构中，它堵塞通孔(3)，在该打开结构中，它并不堵塞通孔(3)。闸板(6)有前表面(61)，该前表面布置成基本垂直于纵向轴线(Y)，在关闭位置中，该前表面将与主体(2)的前端表面(21)和通孔(3)接触，如图1中所示。在打开结构中，闸板(6)升高和从主体(2)的前端表面和通孔(3)移走。例如，闸板(6)可以有截头锥形结构，其中，它的顶点面向通孔(3)。
在已知类型的喷嘴中，主体(2)和闸板(6)由硬化材料或具有高硬度的材料来制成。这使得闸板的前表面(61)和主体的前端表面(21)能够高精度地制造。这两个表面必须完全平行，以便在闸板(6)的关闭位置中完全叠置，以便能够完全关闭通孔(3)。
在根据本发明的喷嘴中，使用弹性材料来制造主体(2)能够扩大用于形成闸板(6)的公差范围。特别是，前表面(61)上的任何缺陷和/或相对于纵向轴线(Y)的不完全垂直定位可以通过主体(2)的前端表面(21)的弹性变形来补偿。这使得喷嘴和打印头的生产成本显著降低。
在特别优选的实施例中，闸板(6)也由弹性材料制成，优选是具有在20和90之间的肖氏A硬度。对于闸板(6)，也重复了已经对于表面(4)和主体(2)所述的与使用弹性材料相关的所有优点。优选是，用于产生闸板(6)的弹性材料的肖氏A硬度比用于产生喷嘴的表面(4)或主体(2)的弹性材料的肖氏A硬度更低。
在特别优选的实施例中，如在相同申请人的专利申请WO2015186014中所述，闸板(6)包括至少一个灵敏元件(62)，该灵敏元件由适合与磁场相互作用的材料来制成，用于闸板自身的运动。该灵敏元件(62)例如为磁体。优选是，未示出的电磁驱动装置可以设置成产生灵敏元件(62)(该灵敏元件实现为永磁体)的第一吸引磁场和第二排斥磁场，以便使得闸板(6)在关闭位置和打开位置之间运动。优选是，灵敏元件(62)布置在闸板(6)内部，即它包含在闸板(6)中。
在根据本发明的打印头中，如图3中所示，闸板(6)在闸板本体(60)中相互连接成单件。
这种闸板本体(60)至少局部界定了供给管道(10)。而且，闸板本体(60)置于供给导管(10)和电磁驱动装置(未示出)之间。各闸板(6)在它自身的通孔(3)的打开和/或关闭运动中牢固约束在闸板本体(60)上。优选是，闸板(6)的灵敏元件(62)布置在闸板本体(60)内。
如图3中所示，闸板本体(60)可以提供有两个基本柱形的端部部分，进口开口(11)和出口开口(12)提供为通过该端部部分。这样，开口(11、12)可以由与制造闸板本体(60)材料相同的材料来制成。闸板本体(60)的端部部分布置在提供于封闭体(7)中的座内，以使得开口(11、12)可从打印头的外部接近。开口(11、12)预先布置成与未示出的、用于供给打印液体的供给回路连接。
闸板本体(60)也置于封闭体(7)和供给导管(10)之间。封闭体(7)可以提供有多个通孔，这些通孔基本与闸板(6)对齐，这使得闸板本体(60)能够变形，特别是在闸板(6)的打开冲程中。实际上，根据本发明的打印头包括外壳，该外壳由相互连接的支承体(5)和封闭体(7)来确定，喷嘴本体(20)和闸板本体(60)布置在该外壳的内部。因此，打印头表现为单体，并能够容易地与打印机相连。
根据本发明的一组喷嘴可以执行设想有以下步骤的方法。
该方法基本为注射模制方法。
如图4中所示，模具(100)装备有主腔室(101)，一个或多个凸起形状(30)在该主腔室内凸出，各凸起形状确实复制通孔(3)的形状。模具(100)装备有一个或多个注射槽道(102、103)，用于将材料引入主腔室(101)中。
在主腔室内，支承体(5)布置成使得各座(51)至少局部围绕凸起形状(30)。
然后，处于熔融状态的弹性材料或弹性体材料注入模具中。支承体(5)和凸起形状(30)包含在熔融状态的弹性材料或弹性体材料中。然后使材料固化，从而呈现它的弹性或弹性体特征。
固化后，从模具中取出弹性材料。支承体(5)包含在材料自身中，以使得通孔(3)在一端处堵塞。实际上，当从模具中取出时，在与布置凸起形状(30)的一侧相对的一侧上，一层弹性材料覆盖支承件(5)。该层能够通过切割处理而移除，从而与支承体(5)齐平，这截断主体(2)的、与支承体(5)齐平和没有通孔(3)的端部。
因此，根据本发明的喷嘴通过否定迄今为止在该领域中提出的方案而解决了耐陶瓷釉料的磨蚀作用的问题。实际上，根据本发明的喷嘴并不是具有高硬度的表面，而是由柔性和可变形的材料来制成，例如弹性体和/或硅酮材料。本申请人发现，除了耐釉料的磨蚀之外，这种材料还适合以与目前使用的硬质或硬化材料相同的精度来处理，但是，能够有更快和更便宜的处理。

Claims (16)

1.一种用于喷墨打印机的喷嘴，包括：主体(2)，该主体由弹性材料制成；通孔(3)，该通孔布置成穿过主体(2)，与纵向轴线(Y)同心，该通孔有表面(4)；其特征在于，该喷嘴包括闸板(6)，该闸板能在关闭结构和打开结构之间运动，在该关闭结构中，该闸板堵塞通孔(3)，在该打开结构中，该闸板不堵塞通孔(3)，其中，该闸板(6)由弹性体材料制成。
2.根据权利要求1所述的喷嘴，其中：闸板(6)有前表面(61)，该前表面布置成基本垂直于纵向轴线(Y)，在关闭位置中，该前表面将布置成与主体(2)和通孔(3)的前端表面(21)接触。
3.根据权利要求1所述的喷嘴，其中：所述弹性体材料的肖氏A硬度为20和90之间。
4.根据权利要求1所述的喷嘴，其中：所述弹性体材料的肖氏A硬度为大约40。
5.根据权利要求1所述的喷嘴，其中：所述弹性体材料包括硅酮材料。
6.根据权利要求1所述的喷嘴，其中：所述弹性体材料包括聚丙烯。
7.根据前述任意一项权利要求所述的喷嘴，还包括：支承体(5)，该支承体与主体(2)相连。
8.根据权利要求7所述的喷嘴，其中：支承体(5)有座，主体(2)至少局部布置在该座中。
9.用于喷墨打印机的一组喷嘴，包括两个或更多根据前述至少一项权利要求所述的喷嘴(1)，其中，喷嘴(1)的通孔(3)形成为穿过相应的主体(2)，该主体在喷嘴板(20)内相互提供为单件。
10.根据权利要求9所述的一组喷嘴，还包括：支承体(5)，该支承体提供有两个或更多座，主体(2)至少局部容纳在该两个或更多座的每一个座中。
11.根据权利要求9或10所述的一组喷嘴，其中：喷嘴(1)在包含通孔(3)的纵向轴线(Y)的相同平面上对齐。
12.一种打印头，包括：用于打印流体的供给导管(10)；根据权利要求9至11中至少一项所述的一组喷嘴(1)，其中，通孔(3)与供给导管(10)连通。
13.根据权利要求12所述的打印头，其中：供给导管(10)至少局部由板(20)封闭，喷嘴(1)的主体(2)提供为单件。
14.根据权利要求12所述的打印头，还包括：根据权利要求1所述的闸板(6)，用于各打印头，其中，闸板(6)在闸板(6)的本体内相互提供为单件，且供给导管(10)至少局部由闸板(6)的本体封闭。
15.一种用于实现根据权利要求1至8中任意一项所述的喷嘴的方法，包括以下步骤：
制备模具，该模具有主腔室，凸起形状(30)在该主腔室中凸出，该凸起形状(30)确实复制了通孔(3)的形状；
将支承体(5)布置在主腔室内，该支承体提供有座(51)，以使得所述座(51)至少局部围绕该凸起形状(30)；
将大量熔融弹性材料引入模具中，以使得支承体(5)和凸起形状(30)都由熔融弹性材料包围；
在固化后，从模具中取出弹性材料，而且一部分在通孔的一端处堵塞通孔(3)。
16.一种用于实现根据权利要求9至11中任意一项所述的一组喷嘴的方法，包括以下步骤：
制备模具，该模具有主腔室，两个或更多凸起形状(30)在该主腔室中凸出，该凸起形状确实复制了通孔(3)的形状；
将提供有两个或更多座(51)的支承体(5)布置在主腔室内，以使得各座(51)至少局部围绕该凸起形状(30)；
将大量熔融弹性材料引入模具中，以使得支承体(5)和凸起形状(30)都由熔融弹性材料包围；
在固化后，从模具中取出弹性材料，而且一部分在通孔的一端处堵塞通孔(3)。
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