[发明专利]一种多墨水喷射及混合的MEMS压电式喷墨打印头

说明书

一种多墨水喷射及混合的MEMS压电式喷墨打印头，包括下底板和上盖板，下底板和上盖板连接后形成的双层结构设有第一腔室、第二腔室以及混合腔室，混合腔室通过微流道与第一腔室、第二腔室连通，第一腔室的结构与第二腔室相同；两个腔室的压力腔上方的振动隔板上表面贴附有PZT压电材料，混合腔室的上半混合腔上方的振动隔板上表面贴附有PZT压电材料；不同墨水可以分别从第一腔室，以及第二腔室注入到喷头内部，当喷墨要求为单墨水喷墨时，选择其中一个腔室进行工作，当喷墨要求为多墨水混合时，两个腔室进行工作；喷墨打印喷头也可达到不同墨水延时交替喷墨的效果；喷墨打印喷头结合了MEMS加工方法，能够达到微型化，阵列化并且大幅度降低了成本。

技术领域

本发明属于喷墨打印头技术领域，具体涉及一种多墨水喷射及混合的MEMS压电式喷墨打印头。

背景技术

喷墨打印头的应用前景十分广泛，不仅应用于传统的喷墨打印机或是喷墨印刷设备，还可在增材制造技术的3D打印当中有所作为，具有很广阔的发展空间以及市场领域。喷墨打印头根据驱动喷墨的方式可以被分为两大类，即压电式喷墨打印头以及热发泡式喷墨打印头。热发泡式喷墨打印头起源较早，采用加热产生空气泡的方式加压进行喷墨，然而这种方式受限于热传导的速度较慢，因此反应速度不够快，同时加热会导致墨水以及墨盒的品质下降。进而研究人员提出了压电式喷墨打印头，这种喷头采用压电陶瓷对喷头腔室进行挤压达到喷墨效果，由于采用了电驱动使得喷墨反应速度变快，打印较为迅速。

随着喷墨材料的不断发展，对于喷墨打印头的要求逐渐提高，新型的喷墨打印头需要满足实现多种墨水的实时切换，以及不同墨水材料的混合，现有喷墨打印头已经无法满足这种高响应时间，高集成化的要求。

发明内容

为了克服上述现有技术的缺点，本发明目的在于提供了一种多墨水喷射及混合的MEMS压电式喷墨打印头，能够实现单墨水的喷射动作以及多墨水的混合及喷射动作，满足高响应时间，高集成化的要求。

为了实现上述目的，本发明采用的技术方案为：

一种多墨水喷射及混合的MEMS压电式喷墨打印头，包括下底板5和上盖板4，下底板5和上盖板4连接后形成的双层结构设有第一腔室1、第二腔室2以及混合腔室3，混合腔室3通过微流道6与第一腔室1、第二腔室2连通，第一腔室1的结构与第二腔室2相同；

第一腔室1由第一上半腔室1-1以及第一下半腔室1-2组成；第一上半腔室1-1设有第一墨水入口1-3、第一压力腔1-4以及第一振动隔板1-5，第一压力腔1-4上方的第一振动隔板1-5上表面贴附有第一PZT压电材料1-6；第一下半腔室1-2设有第一限流腔室1-7以及第一阻尼腔室1-8；第一上半腔室1-1和第一下半腔室1-2连接后，第一墨水入口1-3和第一限流腔室1-7连通，第一限流腔室1-7和第一压力腔1-4连通，第一压力腔1-4和第一阻尼腔室1-8连通；

第二腔室2由第二上半腔室2-1以及第二下半腔室2-2组成，第二上半腔室2-1设有第二墨水入口2-3，第二压力腔2-4及第二振动隔板，第二压力腔2-4上方的第二振动隔板上表面贴附有第二PZT 压电材料2-6；第二下半腔室2-2设有第二限流腔室2-7以及第二阻尼腔室2-8；第二上半腔室2-1和第二下半腔室2-2连接后，第二墨水入口2-3和第二限流腔室2-7连通，第二限流腔室2-7和第二压力腔2-4连通，第二压力腔2-4和第二阻尼腔室2-8连通；

混合腔室3由第三上半腔室3-1以及第三下半腔室3-2组成，第三上半腔室3-1设有第三上半混合腔3-3，第三上半混合腔3-3上方的第三振动隔板3-4上表面贴附有第三PZT压电材料3-5；第三下半腔室3-2设有第三限流腔室3-6、第三下半混合腔3-7以及喷头3-8，喷头3-8设置在第三下半混合腔3-7下方；第三上半腔室3-1以及第三下半腔室3-2连接后，第三限流腔室3-6通过微流道6和第一阻尼腔室1-8、第二阻尼腔室2-8的上部连通，第三限流腔室3-6和第三上半混合腔3-3连通，第三上半混合腔3-3和第三下半混合腔3-7连通。