壓電噴墨頭及包括該壓電噴墨頭的打印設(shè)備的制作方法
【專利摘要】本實(shí)用新型公開了一種壓電噴墨頭及包括該壓電噴墨頭的打印設(shè)備，屬于噴墨打印【技術(shù)領(lǐng)域】，所述壓電噴墨頭包括噴頭基座、流體槽板、噴嘴板、壓電陶瓷驅(qū)動(dòng)器和驅(qū)動(dòng)電路裝置，所述噴頭基座包括墨水腔、墨水流入管路和墨水流出管路；所述流體槽板上開有多個(gè)流體槽并將所述墨水腔分隔成墨水流入腔和墨水流出腔；所述噴嘴板上開有多個(gè)微噴孔，每個(gè)微噴孔均與所述流體槽的凹部位置相對應(yīng)；所述壓電陶瓷驅(qū)動(dòng)器包括多個(gè)壓電陶瓷微單元，每個(gè)壓電陶瓷微單元均與所述流體槽的凹部位置相對應(yīng)；所述驅(qū)動(dòng)電路裝置與所述壓電陶瓷驅(qū)動(dòng)器電連接。本實(shí)用新型有效地解決了壓電噴墨頭工作效率較低；材料選擇空間小，加工成本高；流體槽和/或微噴孔易堵塞的問題。
【專利說明】
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001] 本實(shí)用新型涉及噴墨打印【技術(shù)領(lǐng)域】，特別是指一種壓電噴墨頭及包括該壓電噴墨 頭的打印設(shè)備。 壓電噴墨頭及包括該壓電噴墨頭的打印設(shè)備
【背景技術(shù)】
[0002] 壓電噴墨頭作為陶瓷噴墨打印機(jī)最核心、所占成本最商、最重要、技術(shù)含量最商的 部件，國內(nèi)從研發(fā)到制造均屬空白，完全依賴于進(jìn)口。這種壓電噴墨頭大多采用壓電陶瓷切 槽工藝，通過壓電陶瓷凹槽壁的剪切變形，實(shí)現(xiàn)墨水的擠出動(dòng)作，但由于凹槽壁的動(dòng)作會(huì)影 響到臨近凹槽壁的噴射動(dòng)作，所以現(xiàn)有壓電噴墨頭的微噴孔板一般都是按照微噴孔三個(gè)一 組來設(shè)計(jì)，同組內(nèi)的微噴孔分時(shí)間序列實(shí)現(xiàn)噴墨動(dòng)作，不能同時(shí)動(dòng)作，工作效率較低。
[0003] 上述壓電噴墨頭的噴射動(dòng)作，是由凹槽壁的剪切變形，擠壓流體槽中的墨水完成 的，壓電噴墨頭中的流體槽要完成儲(chǔ)墨與噴射雙重功能，實(shí)現(xiàn)部件結(jié)構(gòu)與功能的雙重復(fù)合。 為使壓電噴墨頭具有較高的噴射性能，就需要該部件材料必須能同時(shí)滿足具有較優(yōu)的電學(xué) 性能和壓電性能，以及結(jié)構(gòu)可加工性和較好的塑性變形能力，材料選擇空間很小，加工成本 較聞。
[0004] 并且，上述壓電噴墨頭為了更換方便和降低成本，壓電噴墨頭與墨盒是分離的，更 換墨盒時(shí)不必更換壓電噴墨頭，因此壓電噴墨頭使用時(shí)間較長，墨腔中長期沉積下來的墨 水及其雜質(zhì)容易造成流體槽和/或微噴孔的堵塞，導(dǎo)致壓電噴墨頭的噴射精度下降，使用 壽命縮短。所以，近年來不少創(chuàng)新設(shè)計(jì)都在考慮或者追求如何避免壓電噴墨頭的堵塞問題， 以提高噴射精度和延長使用壽命，實(shí)現(xiàn)壓電噴墨頭更大規(guī)模和范圍的使用。 實(shí)用新型內(nèi)容
[0005] 本實(shí)用新型提供一種壓電噴墨頭及包括該壓電噴墨頭的打印設(shè)備，有效地解決了 壓電噴墨頭工作效率較低；材料選擇空間小，加工成本高；流體槽和/或微噴孔易堵塞的問 題。
[0006] 為解決上述技術(shù)問題，本實(shí)用新型提供技術(shù)方案如下：
[0007] -種壓電噴墨頭，包括噴頭基座、流體槽板、噴嘴板、壓電陶瓷驅(qū)動(dòng)器和驅(qū)動(dòng)電路 裝置，其中：
[0008] 所述噴頭基座的下端面上開有凹槽，所述噴嘴板蓋設(shè)在所述凹槽上，形成墨水腔， 所述噴頭基座的上端面上設(shè)置有與所述墨水腔連通的墨水流入管路和墨水流出管路； [0009] 所述流體槽板上開有多個(gè)流體槽，所述流體槽板位于所述墨水腔內(nèi)并將所述墨水 腔分隔成兩部分，形成墨水流入腔和墨水流出腔，所述墨水流入腔與所述墨水流入管路連 通，所述墨水流出腔與所述墨水流出管路連通；
[0010] 所述噴嘴板為所述壓電陶瓷驅(qū)動(dòng)器提供彈性物理支撐，所述噴嘴板上開有與所述 流體槽數(shù)量一致的微噴孔，每個(gè)微噴孔均與所述流體槽的凹部位置相對應(yīng)；
[0011] 所述壓電陶瓷驅(qū)動(dòng)器粘結(jié)在所述噴嘴板外表面上，所述壓電陶瓷驅(qū)動(dòng)器包括與所 述流體槽數(shù)量一致的壓電陶瓷微單元，每個(gè)壓電陶瓷微單元均與所述流體槽的凹部位置相 對應(yīng)；
[0012] 所述驅(qū)動(dòng)電路裝置與所述壓電陶瓷驅(qū)動(dòng)器電連接。
[0013] 進(jìn)一步的，所述流體槽板為至少一塊，形狀為長條形，所述流體槽板間隔設(shè)置在所 述墨水流入管路和墨水流出管路之間，所述墨水腔在所述墨水流入管路一側(cè)形成所述墨水 流入腔，所述墨水腔在所述墨水流出管路一側(cè)形成所述墨水流出腔。
[0014] 進(jìn)一步的，所述流體槽板為相互平行的兩塊，形狀為長條形，所述墨水腔內(nèi)還設(shè)置 有擋流板，所述墨水腔的一個(gè)側(cè)壁的一部分與所述兩塊流體槽板以及所述擋流板在所述墨 水流入管路一側(cè)共同圍成所述墨水流入腔，所述墨水腔內(nèi)其余部分為所述墨水流出腔。
[0015] 進(jìn)一步的，所述壓電陶瓷微單元為單層壓電陶瓷片或雙層壓電陶瓷片。
[0016] 進(jìn)一步的，所述雙層壓電陶瓷片由上下兩層壓電陶瓷片粘結(jié)形成，上下兩層壓電 陶瓷片是沿厚度方向極化，且極化方向相反。
[0017] 進(jìn)一步的，所述噴嘴板的下表面涂有第一鈍化層，所述第一鈍化層表面設(shè)置有與 所述壓電陶瓷微單元數(shù)量一致的導(dǎo)電通道，所述導(dǎo)電通道表面涂有第二鈍化層，所述導(dǎo)電 通道兩端分別連接所述壓電陶瓷微單元和驅(qū)動(dòng)電路裝置。
[0018] 進(jìn)一步的，所述驅(qū)動(dòng)電路裝置為外接柔性PCB板或集成在所述噴嘴板上。
[0019] 進(jìn)一步的，所述噴嘴板的材質(zhì)為金屬材料或非金屬材料，所述金屬材料為鎳鐵合 金、不銹鋼或鈹青銅，所述非金屬材料為聚四氟乙烯樹脂或特氟龍膜，所述微噴孔通過激光 加工制得；
[0020] 所述壓電陶瓷驅(qū)動(dòng)器的材質(zhì)為軟性壓電陶瓷材料或者壓電應(yīng)變常數(shù)d33大于500 的壓電材料；
[0021] 所述流體槽板的材質(zhì)為結(jié)構(gòu)陶瓷、金屬材料、有機(jī)玻璃、工程塑料或半導(dǎo)體硅材 料，所述結(jié)構(gòu)陶瓷為氧化鋁、氧化鋯、氮化硅或氮化鋁。
[0022] 進(jìn)一步的，所述噴嘴板的厚度為30 μ m-100 μ m ;所述壓電陶瓷微單元的厚度為 100 μ m-300 μ m ;所述微噴孔的直徑為30 μ m-80 μ m ;所述流體槽的深度小于等于500 μ m。
[0023] -種打印設(shè)備，所述打印設(shè)備包括上述壓電噴墨頭。
[0024] 本實(shí)用新型具有以下有益效果：
[0025] 與現(xiàn)有技術(shù)相比，本實(shí)用新型的壓電噴墨頭及包括該壓電噴墨頭的打印設(shè)備工作 時(shí)，利用壓電陶瓷面內(nèi)伸縮變形將墨水從墨水腔中的壓迫噴出，其中壓電陶瓷驅(qū)動(dòng)器的多 個(gè)壓電陶瓷微單元之間彼此獨(dú)立，加電之后獨(dú)自發(fā)生面內(nèi)伸縮變形，不會(huì)影響到或受制于 相鄰壓電陶瓷微單元的變形，彼此動(dòng)作互不干擾，任何時(shí)刻任意微噴孔都可以單獨(dú)工作或 相鄰微噴孔同時(shí)工作，這極大改善了壓電噴墨頭的工作效率；流體槽僅僅完成儲(chǔ)墨功能， 參與墨水的內(nèi)循環(huán)，不具有噴射功能，而由另一部件壓電陶瓷驅(qū)動(dòng)器來完成墨水的噴射動(dòng) 作，因此，壓電陶瓷驅(qū)動(dòng)器的材質(zhì)只須滿足具有較優(yōu)的電學(xué)性能和壓電性能，而流體槽的材 質(zhì)只須滿足具有結(jié)構(gòu)可加工性和較好的塑性變形能力即可，材料選擇空間大，加工成本較 低；本實(shí)用新型中的墨水從墨盒中流出后依次經(jīng)過墨水流入管路、墨水流入腔、流體槽、墨 水流出腔、墨水流出管路，最后再返回墨盒，實(shí)現(xiàn)了墨水內(nèi)循環(huán)，可以將墨水中的雜質(zhì)、氣泡 等帶出送至墨盒中，這樣就避免了流體槽和/或微噴孔的堵塞。
【專利附圖】
【附圖說明】
[0026] 圖1為本實(shí)用新型的壓電噴墨頭的結(jié)構(gòu)示意圖；
[0027] 圖2為本實(shí)用新型的壓電噴墨頭的一種實(shí)施方式的分解示意圖；
[0028] 圖3為本實(shí)用新型的壓電噴墨頭的一種實(shí)施方式的組裝視圖；
[0029] 圖4為本實(shí)用新型的壓電噴墨頭的另一種實(shí)施方式的分解示意圖；
[0030] 圖5為本實(shí)用新型的壓電噴墨頭的另一種實(shí)施方式的組裝視圖；
[0031] 圖6為圖4的壓電噴墨頭的流體槽板的視圖A部分的局部放大圖；
[0032] 圖7為圖4的壓電噴墨頭的壓電陶瓷驅(qū)動(dòng)器的視圖B部分的局部放大圖；
[0033] 圖8為本實(shí)用新型的壓電噴墨頭的單層壓電陶瓷微單元的局部放大圖；
[0034] 圖9為本實(shí)用新型的壓電噴墨頭的雙層壓電陶瓷微單元的局部放大圖。
【具體實(shí)施方式】
[0035] 為使本實(shí)用新型的實(shí)施例要解決的技術(shù)問題、技術(shù)方案和優(yōu)點(diǎn)更加清楚，下面將 結(jié)合附圖及具體實(shí)施例進(jìn)行詳細(xì)描述。
[0036] -方面，本實(shí)用新型提供一種壓電噴墨頭，如圖1至圖7所示，包括噴頭基座1、流 體槽板2、噴嘴板3 (或3'）、壓電陶瓷驅(qū)動(dòng)器4和驅(qū)動(dòng)電路裝置（未示出），其中：
[0037] 噴頭基座1的下端面上開有凹槽，噴嘴板3 (或3'）蓋設(shè)在凹槽上，形成墨水腔11， 嗔頭基座1的上端面上設(shè)直有與墨水腔11連通的墨水流入管路12和墨水流出管路13,嗔 頭基座1可以采用注塑成型，一次完成，工藝簡單可靠；
[0038] 流體槽板2上開有多個(gè)流體槽21，流體槽板2位于墨水腔11內(nèi)并將墨水腔11分 隔成兩部分，形成墨水流入腔112和墨水流出腔113,墨水流入腔112與墨水流入管路12連 通，墨水流出腔113與墨水流出管路13連通；
[0039] 噴嘴板3為壓電陶瓷驅(qū)動(dòng)器4提供彈性物理支撐，噴嘴板3 (或3'）上開有與流體 槽21數(shù)量一致的微噴孔31 (或31'），每個(gè)微噴孔31 (或31'）均與流體槽21的凹部位置 相對應(yīng)；
[0040] 壓電陶瓷驅(qū)動(dòng)器4粘結(jié)在噴嘴板3 (或3'）外表面上，壓電陶瓷驅(qū)動(dòng)器4包括與流 體槽21數(shù)量一致的壓電陶瓷微單元41，每個(gè)壓電陶瓷微單元41均與流體槽21的凹部位置 相對應(yīng)；
[0041] 驅(qū)動(dòng)電路裝置與壓電陶瓷驅(qū)動(dòng)器4電連接。
[0042] 工作時(shí)，墨水從墨盒中流出，進(jìn)入墨水流入管路12,通過墨水流入管路12進(jìn)入墨 水流入腔112,并經(jīng)過流體槽21進(jìn)入墨水流出腔113,打印時(shí)，需要某個(gè)微噴孔31 (或31'） 噴出墨水時(shí)，驅(qū)動(dòng)電路裝置產(chǎn)生驅(qū)動(dòng)電信號(hào)，該電信號(hào)發(fā)送到壓電陶瓷驅(qū)動(dòng)器4與該微噴 孔31 (或3Γ)相應(yīng)的壓電陶瓷微單元41，壓電陶瓷微單元41在電信號(hào)的作用下產(chǎn)生變形， 擠壓噴嘴板3(或3'），噴嘴板3(或3'）具有一定的彈性，隨著壓電陶瓷微單元41產(chǎn)生相 應(yīng)變形，壓迫流體槽21內(nèi)的墨水，使其從該微噴孔31 (或31'）噴出，未噴出的墨水在壓力 的作用下流入墨水流出腔113,最后經(jīng)墨水流出管路13返回到墨盒中。
[0043] 與現(xiàn)有技術(shù)相比，本實(shí)用新型的壓電噴墨頭的壓電陶瓷驅(qū)動(dòng)器4結(jié)構(gòu)簡單，制作 時(shí)可以先將壓電陶瓷驅(qū)動(dòng)器4(優(yōu)選長條狀結(jié)構(gòu)）粘結(jié)在噴嘴板3(或3'）上，再利用精密 劃片機(jī)，將上述整根的條狀壓電陶瓷驅(qū)動(dòng)器4切割成梳狀各自獨(dú)立的壓電陶瓷微單元41， 且每個(gè)壓電陶瓷微單元41均與流體槽21的凹部位置相對應(yīng)。壓電陶瓷微單元41之間彼 此獨(dú)立，加電之后獨(dú)自變形，不會(huì)影響到或受制于相鄰壓電陶瓷微單元41的變形，彼此動(dòng) 作互不干擾，任何時(shí)刻任意微噴孔31 (或31'）都可以單獨(dú)工作或相鄰微噴孔31 (或31'） 同時(shí)工作，這極大改善了壓電噴墨頭的工作效率；壓電陶瓷微單元41的變形采用的是面內(nèi) 伸縮變形模式，可以對流體槽21中的墨水產(chǎn)生較大的變形壓力，有利于增加墨滴噴射初始 速度；
[0044] 流體槽21僅僅完成儲(chǔ)墨功能，參與墨水的內(nèi)循環(huán)，不具有噴射功能，而由另一部 件壓電陶瓷驅(qū)動(dòng)器4來完成墨水的噴射動(dòng)作。因此，壓電陶瓷驅(qū)動(dòng)器4的材質(zhì)只須滿足具 有較優(yōu)的電學(xué)性能和壓電性能，而流體槽21的材質(zhì)只須滿足具有結(jié)構(gòu)可加工性和較好的 塑性變形能力即可，材料選擇空間大，流體槽21、壓電陶瓷微單元41均可以采用高精度劃 片機(jī)加工制得，加工精度高，加工成本較低；
[0045] 本實(shí)用新型中的墨水從墨盒中流出后依次經(jīng)過墨水流入管路12、墨水流入腔 112、流體槽21、墨水流出腔113、墨水流出管路13,最后再流入墨盒，實(shí)現(xiàn)了墨水內(nèi)循環(huán)，可 以將墨水中的雜質(zhì)、氣泡等帶出送至墨盒中，這樣就避免了流體槽21和/或微噴孔31 (或 31'）的堵塞，提高噴射精度和延長使用壽命。
[0046] 作為本實(shí)用新型的一種改進(jìn)，如圖2及圖3所示，流體槽板2為至少一塊（圖中所 示為相互平行的兩塊），形狀為長條形，流體槽板2間隔設(shè)置在墨水流入管路12和墨水流出 管路13之間，墨水腔11在墨水流入管路12 -側(cè)形成墨水流入腔112,墨水腔11在墨水流 出管路13-側(cè)形成墨水流出腔113。這種壓電噴墨頭結(jié)構(gòu)簡單，無需增加其他部件，加工制 造方便。
[0047] 作為本實(shí)用新型的另一種改進(jìn)，如圖4及圖5所示，流體槽板2為相互平行的兩 塊，形狀為長條形，墨水腔11內(nèi)還設(shè)置有擋流板5,墨水腔11的一個(gè)側(cè)壁的一部分與兩塊流 體槽板2以及擋流板5在墨水流入管路12 -側(cè)共同圍成墨水流入腔112,墨水腔11內(nèi)其余 部分為墨水流出腔113。這種壓電噴墨頭的墨水在循環(huán)過程中，所有的墨水均參與流動(dòng)循 環(huán)，不會(huì)出現(xiàn)墨水腔11內(nèi)的某個(gè)部分的墨水靜止不流動(dòng)的情況，更好的避免了流體槽21和 /或微噴孔31'的堵塞，提高噴射精度和延長使用壽命。
[0048] 應(yīng)當(dāng)理解的是，圖2-5僅示出了壓電噴墨頭內(nèi)優(yōu)選的兩種不同的結(jié)構(gòu)形式，本領(lǐng) 域技術(shù)人員可以在此基礎(chǔ)上進(jìn)行改進(jìn)和調(diào)整，以形成更多不同的結(jié)構(gòu)形式，此處不再贅述。
[0049] 本實(shí)用新型中，如圖8及圖9所示，為適應(yīng)不同材料制成的噴嘴板3,壓電陶瓷微單 元41可以為單層壓電陶瓷片或雙層壓電陶瓷片。當(dāng)噴嘴板3的制造材料彈性較好時(shí)，壓電 陶瓷微單元41的變形可帶動(dòng)噴嘴板3發(fā)生彎曲，對流體槽21產(chǎn)生足夠的壓力時(shí)，可選擇單 層壓電陶瓷片；當(dāng)噴嘴板3的制造材料彈性較差或者為非導(dǎo)體時(shí)，噴嘴板3不發(fā)生彎曲變形 或者彎曲變形小，而不能對流體槽21產(chǎn)生足夠的壓力時(shí)，可選擇雙層壓電陶瓷片。
[0050] 壓電陶瓷微單元41為雙層壓電陶瓷片時(shí)，為使噴嘴板3產(chǎn)生足夠的彎曲變形，如 圖9所示，壓電陶瓷微單元41由上層壓電陶瓷片411和下層壓電陶瓷片412粘結(jié)形成，上 下兩層壓電陶瓷片是沿厚度方向極化，且極化方向相反。當(dāng)壓電陶微單元41收到信號(hào)驅(qū)動(dòng) 時(shí)，上層壓電陶瓷片411和下層壓電陶瓷片412產(chǎn)生方向相反的橫向面內(nèi)變形，從而壓電陶 瓷微單元41自身產(chǎn)生彎曲變形，帶動(dòng)噴嘴板3彎曲，對流體槽21產(chǎn)生壓力，實(shí)現(xiàn)墨水噴射。
[0051] 為了方便的使壓電陶瓷驅(qū)動(dòng)器4和驅(qū)動(dòng)電路裝置實(shí)現(xiàn)電連接，噴嘴板3的下表面 涂有第一鈍化層，第一鈍化層表面設(shè)置有與壓電陶瓷微單元41數(shù)量一致的導(dǎo)電通道，導(dǎo)電 通道表面涂有第二鈍化層，導(dǎo)電通道兩端分別連接壓電陶瓷微單元41和驅(qū)動(dòng)電路裝置。
[0052] 這樣，噴嘴板3的一側(cè)與流體槽21構(gòu)成腔體陣列，墨水就在該腔體陣列中循環(huán)流 動(dòng)，導(dǎo)電通道布置在噴嘴3的另一側(cè)，分布在壓電陶瓷微單元41的兩側(cè)，與壓電陶瓷微單元 41連接，并為其提供驅(qū)動(dòng)信號(hào)。工作時(shí)壓電陶瓷微單元41產(chǎn)生的大量熱量可通過噴嘴板 3和導(dǎo)電通道傳到墨水和噴頭基座處，并隨著墨水的循環(huán)流動(dòng)被帶走，實(shí)現(xiàn)電路的散熱，這 樣可以有效地減少過熱的問題，壓電噴墨頭的工作溫度比較穩(wěn)定，保障壓電噴墨頭的工作 狀態(tài)。
[0053] 更具體的，驅(qū)動(dòng)電路裝置可以為外接柔性PCB板，更方便的，可以將驅(qū)動(dòng)電路裝置 集成在嗔嘴板3上。
[0054] 本實(shí)用新型的壓電噴墨頭的材料選擇空間大，加工工藝簡單，加工成本較低，具體 的，噴嘴板3的材質(zhì)可以為金屬材料或非金屬材料，金屬材料可以為鎳鐵合金、不銹鋼或鈹 青銅，非金屬材料可以為聚四氟乙烯樹脂或特氟龍膜；
[0055] 微噴孔31可以通過現(xiàn)有技術(shù)中各種方式制得，優(yōu)選通過激光加工制得，激光加工 與現(xiàn)有的MEMS相比有以下優(yōu)點(diǎn)：（l)MEMS生產(chǎn)線成本極高，而激光加工設(shè)備成本低；（2)激 光加工的精度完全可以滿足設(shè)計(jì)要求，MEMS加工的精度遠(yuǎn)遠(yuǎn)超過了所需，造成了浪費(fèi)；（3) MEMS的工序十分復(fù)雜，而激光加工過程簡單可靠。故而，激光加工滿足精度的同時(shí)，降低了 加工成本，簡化了加工過程；
[0056] 壓電陶瓷驅(qū)動(dòng)器4的材質(zhì)可以為軟性壓電陶瓷材料或者壓電應(yīng)變常數(shù)d33大于 500的壓電材料；
[0057] 流體槽板2的材質(zhì)可以為結(jié)構(gòu)陶瓷、金屬材料、有機(jī)玻璃、工程塑料或半導(dǎo)體硅材 料，結(jié)構(gòu)陶瓷為氧化鋁、氧化鋯、氮化硅或氮化鋁。
[0058] 本實(shí)用新型的壓電噴墨頭的各項(xiàng)部件尺寸具體可以為：噴嘴板3的厚度可以為 30μπι-100μπι;壓電陶瓷微單元41的厚度可以為100μπι-300μπι ;微噴孔31的直徑可以為 30 μ m-80 μ m ;流體槽21的深度可以為小于等于500 μ m。
[0059] 另一方面，本實(shí)用新型提供一種打印設(shè)備，該打印設(shè)備包括上述的壓電噴墨頭。
[0060] 與現(xiàn)有技術(shù)相比，本實(shí)用新型的打印設(shè)備的壓電噴墨頭的每個(gè)壓電陶瓷微單元41 之間彼此獨(dú)立，加電之后獨(dú)自變形，不會(huì)影響到或受制于相鄰壓電陶瓷微單元41的變形， 任何時(shí)刻任意微噴孔31都可以單獨(dú)工作或相鄰微噴孔31同時(shí)工作，這極大改善了壓電噴 墨頭的工作效率；流體槽21僅僅完成儲(chǔ)墨功能，參與墨水的內(nèi)循環(huán)，不具有噴射功能，而由 另一部件壓電陶瓷驅(qū)動(dòng)器4來完成墨水的噴射動(dòng)作，材料選擇空間大，加工成本較低；本實(shí) 用新型的打印設(shè)備實(shí)現(xiàn)了墨水內(nèi)循環(huán)，可以將墨水中的雜質(zhì)、氣泡等帶出送至墨盒中，這樣 就避免了流體槽21和/或微噴孔31的堵塞，提高噴射精度和延長使用壽命。
[0061] 以上所述是本實(shí)用新型的優(yōu)選實(shí)施方式，應(yīng)當(dāng)指出，對于本【技術(shù)領(lǐng)域】的普通技術(shù) 人員來說，在不脫離本實(shí)用新型所述原理的前提下，還可以作出若干改進(jìn)和潤飾，這些改進(jìn) 和潤飾也應(yīng)視為本實(shí)用新型的保護(hù)范圍。
【權(quán)利要求】
1. 一種壓電噴墨頭，其特征在于，包括噴頭基座、流體槽板、噴嘴板、壓電陶瓷驅(qū)動(dòng)器和 驅(qū)動(dòng)電路裝置，其中： 所述噴頭基座的下端面上開有凹槽，所述噴嘴板蓋設(shè)在所述凹槽上，形成墨水腔，所述 噴頭基座的上端面上設(shè)置有與所述墨水腔連通的墨水流入管路和墨水流出管路； 所述流體槽板上開有多個(gè)流體槽，所述流體槽板位于所述墨水腔內(nèi)并將所述墨水腔分 隔成兩部分，形成墨水流入腔和墨水流出腔，所述墨水流入腔與所述墨水流入管路連通，所 述墨水流出腔與所述墨水流出管路連通； 所述噴嘴板為所述壓電陶瓷驅(qū)動(dòng)器提供彈性物理支撐，所述噴嘴板上開有與所述流體 槽數(shù)量一致的微噴孔，每個(gè)微噴孔均與所述流體槽的凹部位置相對應(yīng)； 所述壓電陶瓷驅(qū)動(dòng)器粘結(jié)在所述噴嘴板外表面上，所述壓電陶瓷驅(qū)動(dòng)器包括與所述 流體槽數(shù)量一致的壓電陶瓷微單元，每個(gè)壓電陶瓷微單元均與所述流體槽的凹部位置相對 應(yīng)； 所述驅(qū)動(dòng)電路裝置與所述壓電陶瓷驅(qū)動(dòng)器電連接。
2. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的壓電噴墨頭，其特征在于，所述流體槽板為至少一塊，形狀為 長條形，所述流體槽板間隔設(shè)置在所述墨水流入管路和墨水流出管路之間，所述墨水腔在 所述墨水流入管路一側(cè)形成所述墨水流入腔，所述墨水腔在所述墨水流出管路一側(cè)形成所 述墨水流出腔。
3. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的壓電噴墨頭，其特征在于，所述流體槽板為相互平行的兩塊， 形狀為長條形，所述墨水腔內(nèi)還設(shè)置有擋流板，所述墨水腔的一個(gè)側(cè)壁的一部分與所述兩 塊流體槽板以及所述擋流板在所述墨水流入管路一側(cè)共同圍成所述墨水流入腔，所述墨水 腔內(nèi)其余部分為所述墨水流出腔。
4. 根據(jù)權(quán)利要求1至3中任一權(quán)利要求所述的壓電噴墨頭，其特征在于，所述壓電陶 瓷微單元為單層壓電陶瓷片或雙層壓電陶瓷片。
5. 根據(jù)權(quán)利要求4所述的壓電噴墨頭，其特征在于，所述雙層壓電陶瓷片由上下兩層 壓電陶瓷片粘結(jié)形成，上下兩層壓電陶瓷片是沿厚度方向極化，且極化方向相反。
6. 根據(jù)權(quán)利要求1至3中任一權(quán)利要求所述的壓電噴墨頭，其特征在于，所述噴嘴板的 下表面涂有第一鈍化層，所述第一鈍化層表面設(shè)置有與所述壓電陶瓷微單元數(shù)量一致的導(dǎo) 電通道，所述導(dǎo)電通道表面涂有第二鈍化層，所述導(dǎo)電通道兩端分別連接所述壓電陶瓷微 單元和驅(qū)動(dòng)電路裝置。
7. 根據(jù)權(quán)利要求6所述的壓電噴墨頭，其特征在于，所述驅(qū)動(dòng)電路裝置為外接柔性PCB 板或集成在所述噴嘴板上。
8. 根據(jù)權(quán)利要求1至3中任一權(quán)利要求所述的壓電噴墨頭，其特征在于，所述噴嘴板的 材質(zhì)為金屬材料或非金屬材料，所述金屬材料為鎳鐵合金、不銹鋼或鈹青銅，所述非金屬材 料為聚四氟乙烯樹脂或特氟龍膜，所述微噴孔通過激光加工制得； 所述壓電陶瓷驅(qū)動(dòng)器的材質(zhì)為軟性壓電陶瓷材料或者壓電應(yīng)變常數(shù)d33大于500的壓 電材料； 所述流體槽板的材質(zhì)為結(jié)構(gòu)陶瓷、金屬材料、有機(jī)玻璃、工程塑料或半導(dǎo)體硅材料，所 述結(jié)構(gòu)陶瓷為氧化鋁、氧化鋯、氮化硅或氮化鋁。
9. 根據(jù)權(quán)利要求1至3中任一權(quán)利要求所述的壓電噴墨頭，其特征在于，所述噴嘴板的 厚度為30 μ m-100 μ m ;所述壓電陶瓷微單元的厚度為100 μ m-300 μ m ;所述微噴孔的直徑 為30 μ m-80 μ m ;所述流體槽的深度小于等于500 μ m。
10. -種打印設(shè)備，其特征在于，所述打印設(shè)備包括權(quán)利要求1至9中任一權(quán)利要求所 述的壓電噴墨頭。
【文檔編號(hào)】B41J2/14GK203888374SQ201420263136
【公開日】2014年10月22日 申請日期:2014年5月21日 優(yōu)先權(quán)日:2014年5月21日
【發(fā)明者】黃大任, 崔宏超 申請人:北京派和科技股份有限公司