CN111016437A - 单微孔喷嘴、联排喷头及喷墨打印系统 - Google Patents

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朱军辉
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Abstract

本发明公开了一种单微孔喷嘴、联排喷头及喷墨打印系统，包括单微孔喷嘴，所述单微孔喷嘴包括压电陶瓷和金属片，所述金属片设置在所述压电陶瓷上，所述金属片的中心处贯穿开设有通孔；所述喷墨打印系统包括供墨组件、正负压调节组件和压电驱动控制器，所述压电驱动控制器与多个单微孔喷嘴上的压电陶瓷连接，所述压电驱动控制器能够控制压电陶瓷的振动频率和振动幅度。其能够提高打印精度，稳定性好，效果好。

Description

单微孔喷嘴、联排喷头及喷墨打印系统
技术领域
本发明涉及柔性印刷电子及增材制造技术领域，具体涉及一种单微孔喷嘴、联排喷头及喷墨打印系统。
背景技术
传统雾化片主要用于将液体雾化后，以烟雾状的形式散发出来。其工作原理是利用压电陶瓷高频震荡，压电陶瓷高频震荡的振荡频率为1.7MH或2.0Hz，超过人的听觉范围。压电陶瓷高频震荡带动连接的金属片高频振动，通过机械能将液态水分子结构打散而产生自然飘逸的水雾。现有雾化片技术在传统的雾化行业应用广泛，只能将液体直接雾化，但是无法精确的控制雾化的液滴大小和数量；现有技术主要单个雾化片采用双孔或多孔进行工作，主要用于雾化，基于该机构目前没有针对单孔进行精密打印的技术。
发明内容
本发明要解决的技术问题是提供一种单微孔喷嘴、联排喷头及喷墨打印系统，其能够提高打印精度，稳定性好，效果好。
为了解决上述技术问题，本发明提供了一种单微孔喷嘴，包括压电陶瓷和金属片，所述金属片设置在所述压电陶瓷上，所述金属片的中心处贯穿开设有通孔，所述通孔的内径为5-50um。
本发明公开了一种联排喷头，基于上述单微孔喷嘴，包括壳体，所述壳体内设置有多个单微孔喷嘴，所述壳体内水平设置有平衡压板，所述平衡压板与壳体的内壁密封配合设置，所述平衡压板将壳体的内腔分割成墨槽和容气腔，所述容气腔位于墨槽上侧，所述单微孔喷嘴与墨槽连接，所述平衡压板上贯穿开设有通气孔。
作为优选的，多个所述单微孔喷嘴阵列排布。
作为优选的，相邻两行的所述单微孔喷嘴错位排布。
作为优选的，所述壳体包括盒体和盖板，所述盒体上端部开口，所述盖板盖设在盒体上，所述盖板与盒体可拆卸连接。
本发明公开了一种喷墨打印系统，基于上述的联排喷头，包括：
供墨组件，其为联排喷头供墨，所述供墨组件与墨槽连接；
正负压调节组件，其与容气腔连接以调节容气腔内的气压；
压电驱动控制器，其与多个单微孔喷嘴上的压电陶瓷连接，所述压电驱动控制器能够控制压电陶瓷的振动频率和振动幅度。
作为优选的，所述供墨组件包括液管和将墨料泵至墨槽的给料泵，所述墨槽与所述单微孔喷嘴通过液管连接。
作为优选的，所述压电驱动控制器的输出波形、输出电压和输出频率可调。
作为优选的，所述正负压调节组件包括蠕动泵、三通管和负压发生器，所述三通管的第一端与蠕动泵连接，所述三通管的第二端与负压发生器连接，所述三通管的第三端与容气腔连接。
本发明的有益效果：
1、本发明设置了一种单微孔喷嘴，包括压电陶瓷和金属片，金属片设置在压电陶瓷上，金属片的中心处贯穿开设有通孔，采用单微孔喷嘴的方式实现精确打印，通过控制压电陶瓷的振动，可精确控制喷嘴处的单个墨滴的体积。
2、本发明设置了一种联排喷头，包括壳体，壳体内设置有多个单微孔喷嘴，所述壳体内水平设置有平衡压板，平衡压板将壳体的内腔分割成墨槽和容气腔，单微孔喷嘴与墨槽连接，平衡压板上贯穿开设有通气孔；当容气腔中为负压时，通过负压环境为喷头提供一定的负压，确保墨槽里的液体不会因为重力或者毛细管效应往下渗透或滴落，确保系统的稳定性；当容气腔中为正压时，通过正压环境，使得墨槽里的液体加速流出，主要是在更换材料或者清洗时使用。
3、本发明设置了一种喷墨打印系统，该喷墨打印系统包括供墨组件、正负压调节组件和压电驱动控制器，供墨组件可为联排喷头同时供墨；正负压调节组件可调节容气腔中的负压，稳定性和均一性好；而压电驱动控制器通过控制压电驱动电路输出的电压和频率，控制压电陶瓷的振幅和振动频率，可实现对单个喷嘴的出墨的大小及数量进行精确控制，实现精密打印。
附图说明
图1为本发明喷墨打印系统的结构示意图；
图2为本发明喷墨打印系统仰视图；
图3为本发明的剖视图。
图中标号说明：10、联排喷头；11、单微孔喷嘴；12、壳体；121、盒体；122、盖板；13、平衡压板；14、墨槽；15、容气腔；20、压电驱动控制器；30、正负压组件；40、供墨组件。
具体实施方式
下面结合附图和具体实施例对本发明作进一步说明，以使本领域的技术人员可以更好地理解本发明并能予以实施，但所举实施例不作为对本发明的限定。
参照图1-图3所示，本发明公开了一种单微孔喷嘴11、联排喷头10及喷墨打印系统。
本发明公开了一种单微孔喷嘴11，包括压电陶瓷和金属片，金属片设置在压电陶瓷上，金属片的中心处贯穿开设有通孔，通孔的内径为5-50um。将该单微孔喷嘴11与供墨组件40连接，通过控制压电陶瓷的振动，即可实现该单微孔喷嘴11喷出墨水，从而实现打印，打印精度高。
本发明公开了一种联排喷头10，基于上述的单微孔喷嘴11，包括壳体12，壳体12内设置有多个单微孔喷嘴11，壳体12内水平设置有平衡压板13，平衡压板13与壳体12的内壁密封配合设置，平衡压板13将壳体12的内腔分割成墨槽14和容气腔15，所述容气腔位于墨槽上侧，单微孔喷嘴与墨槽14连接，墨槽14为多个单微孔喷嘴供墨。在平衡压板13上贯穿开设有通气孔，如此，容气腔与墨槽连通。由于平衡压板13上贯穿开设有通气孔，通过改变容气腔15中气压可调节墨槽中的压力。通过负压环境为喷头提供一定的负压，确保墨槽14里的液体不会因为重力或者毛细管效应往下渗透或滴落，确保系统的稳定性。通过正压环境，使得墨槽14里的液体加速流出，主要是在更换材料或者清洗时使用。
多个单微孔喷嘴11阵列排布。相邻两行的单微孔喷嘴11错位排布。如此，结构更为紧凑，且这种阵列式组合的联排喷头10，打印精度更高，打印的分辨率和效率高。
壳体12包括盒体121和盖板122，盒体121上端部开口，盖板122盖设在盒体121上，盖板122与盒体121可拆卸连接，方便清洗。
本发明公开了一种喷墨打印系统，基于上述的联排喷头10，包括：
供墨组件40，其为联排喷头10供墨，供墨组件40与墨槽14连接；
正负压调节组件，其与容气腔15连接以调节容气腔15内的气压；
压电驱动控制器20，其与多个单微孔喷嘴11上的压电陶瓷连接，压电驱动控制器20能够控制压电陶瓷的振动频率和振动幅度。
供墨组件40包括液管和将墨料泵至墨槽14的给料泵，墨槽14与单微孔喷嘴11通过液管连接。
压电驱动控制器20的输出电压、输出波形和输出频率可调，通过控制压电驱动电路输出的电压和频率，控制压电陶瓷的振幅和振动频率，可实现对单个喷嘴的出墨的大小及数量进行精确控制，实现精密打印。对于压电驱动控制器20为现有技术，其实现输出电压、输出波形和输出频率可调也是本领域技术人员易于实现的，在此不做详细介绍。
正负压调节组件包括蠕动泵、三通管和负压发生器，三通管的第一端与蠕动泵连接，三通管的第二端与负压发生器连接，三通管的第三端与容气腔15连接。蠕动泵将气体引入三通管，并经三通管进入容气腔，从而增加容气腔中的气压；而负压发生器可经三通管将容气腔中的气体抽出，从而减小容气腔中气压。负压发生器可为真空发生器。
以上所述实施例仅是为充分说明本发明而所举的较佳的实施例，本发明的保护范围不限于此。本技术领域的技术人员在本发明基础上所作的等同替代或变换，均在本发明的保护范围之内。本发明的保护范围以权利要求书为准。

Claims (9)

1.一种单微孔喷嘴，其特征在于，包括压电陶瓷和金属片，所述金属片设置在所述压电陶瓷上，所述金属片的中心处贯穿开设有通孔，所述通孔的内径为5-50um。
2.一种联排喷头，基于权利要求1所述的单微孔喷嘴，其特征在于，包括壳体，所述壳体内设置有多个单微孔喷嘴，所述壳体内水平设置有平衡压板，所述平衡压板与壳体的内壁密封配合设置，所述平衡压板将壳体的内腔分割成墨槽和容气腔，所述容气腔位于墨槽上侧，所述单微孔喷嘴与墨槽连接，所述平衡压板上贯穿开设有通气孔。
3.如权利要求2所述的联排喷头，其特征在于，多个所述单微孔喷嘴阵列排布。
4.如权利要求3所述的联排喷头，其特征在于，相邻两行的所述单微孔喷嘴错位排布。
5.如权利要求2所述的联排喷头，其特征在于，所述壳体包括盒体和盖板，所述盒体上端部开口，所述盖板盖设在盒体上，所述盖板与盒体可拆卸连接。
6.一种喷墨打印系统，基于权利要求2至5任一项所述的联排喷头，其特征在于，包括：
供墨组件，其为联排喷头供墨，所述供墨组件与墨槽连接；
正负压调节组件，其与容气腔连接以调节容气腔内的气压；
压电驱动控制器，其与多个单微孔喷嘴上的压电陶瓷连接，所述压电驱动控制器能够控制压电陶瓷的振动频率和振动幅度。
7.如权利要求6所述的喷墨打印系统，其特征在于，所述供墨组件包括液管和将墨料泵至墨槽的给料泵，所述墨槽与所述单微孔喷嘴通过液管连接。
8.如权利要求6所述的喷墨打印系统，其特征在于，所述压电驱动控制器的输出波形、输出电压和输出频率可调。
9.如权利要求6所述的喷墨打印系统，其特征在于，所述正负压调节组件包括蠕动泵、三通管和负压发生器，所述三通管的第一端与蠕动泵连接，所述三通管的第二端与负压发生器连接，所述三通管的第三端与容气腔连接。
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