[发明专利]一种防止墨水回流的压电喷墨打印喷头结构

说明书

本发明提供一种防止墨水回流的压电喷墨打印喷头结构，供墨通道与墨盒相连，墨水因毛细力作用依次充满供墨通道、限流部、压力产生腔、引流部，到达喷嘴；由上电极、压电陶瓷、下电极、振动板组成驱动元件，当上电极和下电极同时通电时，压电陶瓷因为逆压电效应产生变形，进而驱动振动板变形，振动板变形会挤压压力产生腔内的墨水，限流部和引流部防止墨水回流至供墨通道，使墨水从所述喷嘴处喷出。本发明的结构使用压电陶瓷，驱动元件产生驱动力，压力产生腔对应的基底部分进行去除加工，驱动元件处于悬空状态，驱动元件位于压力产生腔室内部。本发明的压电喷墨打印喷头结构，其制作工艺简单、成本低、工艺重复性好，并且具有防墨水回流的效果。

技术领域

本发明涉及包括有墨盒、供墨通道、限流部、压力产生腔、引流部、喷嘴、上电极、压电陶瓷、下电极、振动板，具体地，本发明涉及从喷嘴处喷射液体的压电喷墨打印喷射头。

背景技术

喷墨打印机是将彩色液体油墨经喷嘴变成细小微粒喷到印纸上,有的喷墨打印机有三个或四个打印喷头，以便打印黄、品红青黑四色；有的是共用一个喷头，分四色喷印。喷墨打印机采用技术主要有两种：连续式喷墨技术与随机式喷墨技术。

早期的喷墨打印机以及当前大幅面的喷墨打印机都是采用连续式喷墨技术，而当前市面流行的喷墨打印机都普遍采用随机喷墨技术。连续喷墨技术以电荷调制型为代表，随机式喷墨系统中墨水只在打印需要时才喷射，所以又称为按需式。它与连续式相比，结构简单，成本低，可靠性也高，但是，因受射流惯性的影响墨滴喷射速度低。在这种随机喷墨系统中，为了弥补这个缺点，不少随机式喷墨打印机采用了多喷嘴的方法来提高打印速度。随机式喷墨技术主要有微压电式和热气泡式两大类。

1.热气泡喷墨技术

喷墨打印机一般多采用热气泡喷墨技术，通过墨水在短时间内的加热、膨胀、压缩，将墨水喷射到打印纸上形成墨点，增加墨滴色彩的稳定性，实现高速度、高质量打印。由于除了墨滴的大小以外，墨滴的形状、浓度的一致性都会对图像质量产生重大影响，而墨水在高温下产生的墨点方向和形状均不容易控制，所以高精度的墨滴控制十分重要。热泡式喷墨打印的原理是将墨水装入到一个非常微小的毛细管中，通过一个微型的加热垫迅速将墨水加热到沸点。这样就生成了一个非常微小的蒸汽泡，蒸汽泡扩张就将一滴墨水喷射到毛细管的顶端。停止加热，墨水冷却，导致蒸汽凝结收缩，从而停止墨水流动，直到下一次再产生蒸汽并生成一个墨滴。

2.微压电技术

微压电技术把喷墨过程中的墨滴控制分为3个阶段：在喷墨操作前，压电元件首先在信号的控制下微微收缩；然后，元件产生一次较大的延伸，把墨滴推出喷嘴；在墨滴马上就要飞离喷嘴的瞬间，元件又会进行收缩，干净利索地把墨水液面从喷嘴收缩。这样，墨滴液面得到了精确控制，每次喷出的墨滴都有完美的形状和正确的飞行方向。

微压电式喷墨系统在装有墨水的喷头上设置换能器，换能器受打印信号的控制，从而控制墨水的喷射。根据微压电式喷墨系统换能器的工作原理及排列结构可分为：压电管型、压电薄膜型、压电薄片型等几种类型。

采用微电压的变化来控制墨点的喷射，不仅避免了热气泡喷墨技术的缺点，而且能够精确控制墨点的喷射方向和形状。压电式喷墨打印喷头在微型墨水贮存器的后部采用了一块压电晶体。对晶体施加电流，就会使它向内弹压。当电流中断时，晶体反弹回原来的位置，同时将一滴微量的墨水通过喷嘴射出去。当电流恢复时，晶体又向后外延拉，进入喷射下一滴墨水的准备状态。