[发明专利]工业打印头

说明书

一种工业打印头(100)，其包括封闭在腔室中的流动通道，其中所述流动通道(102)具有至少一个流体入口(102a)和至少一个流体出口(102b)，其中所述流动通道通过振动分配器(104)在使用中谐振，所述振动分配器包括以轴向构造布置的质量谐振器(103)、压电激振器(108)和波聚集器(110)。

技术领域

本发明涉及工业打印头。

背景技术

已知压电致动的针基于PCT/HU1999/000015中描述的机制可用于流体的沉积。然而，该技术的工业应用要求改进系统的许多操作特性，以确保一致的操作并实现多种应用所需的对于具有高粘度和/或对小或大颜料颗粒有较高固体装载量的流体的印刷。

PCT/HU1999/000015中描述的打印头设计由于其结构小而具有若干限制。这些限制包括：操作功率；以及由于小的散热表面和小的压电元件，使得如果出现过载，可能会发生“去极化(depolarized)”或者机械功能停止。

在本专利申请中描述了一种打印头设计，其克服了先前描述的发明的工业限制，包括以下：主要较大的换能器零件和增加的振动质量，较高的输入功率以及每种部件材料的尺寸和数量已经变型为以增加印刷喷嘴的流速(如图2所示，包括质量谐振器，压电激振器和波聚集器)。

本文描述了工业打印头的构造的发明，该构造克服了PCT/HU1999/000015中描述的构造的限制，以产生一种压电致动流道沉积原理的新颖且工业上可应用的实施方式，其具有性能加强的流体，这种流体具有高粘度和/或对小或大颜料颗粒的高固体装载量。

发明内容

本发明的一方面提供了一种工业打印头，该工业打印头包括封闭在腔室中的流动通道，其中，所述流动通道具有至少一个流体入口和至少一个流体出口，其中所述流动通道通过振动分配器在使用中谐振，所述振动分配器包括以轴向构造布置的质量谐振器、压电激振器和波聚集器。

有利的是，根据本发明上述方面的工业打印头能够分配粘度为100-1000cP的粘性流体以及/或者粒度为20-500微米的具有不同的各向异性(different anisotropy)的粘性流体。

在一个实施例中，所述质量谐振器具有比所述波聚集器更大的质量密度。

有利的是，这种结构通过波聚集器提供了更高的振动幅度。

在一个实施例中，波聚集器是圆锥形的。

圆锥形的波聚集器为流动通道提供聚焦的谐振。

在一个实施例中，至少一个流体出口包括两个或更多个流体出口。在另一个实施例中，两个或更多个流体出口中的每一个所具有的流动方向垂直于流体通道的流动方向。

压电驱动流道沉积器的构造形成可在工业上用作可靠的数字打印头的阵列，这种压电驱动流道沉积器的构造有助于打印具有高粘度和/或对小或大颜料颗粒有高固体承载量的流体。

本发明的一个方面提供了一种工业打印头，该工业打印头包括封闭在腔室中的单个压电致动流动通道分配器。由于打印头的三维形状较大，各个喷嘴不能以低间距堆叠，因此还开发了多喷嘴结构，该多喷嘴结构包括单个振动系统以驱动多个喷射喷嘴。

附图说明

图1示出了现有技术的工业打印头的侧视图；

图2示出了图1的工业打印头的俯视图；

图3示出了与图1的现有技术工业打印头相比的根据本发明的各方面的工业打印头的一个实施例；

图4示出了多孔口喷嘴板设计的三维视图。

具体实施方式