多層材料噴孔結(jié)構(gòu)及打印機(jī)的制作方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及打印技術(shù)領(lǐng)域，特別涉及一種多層材料噴孔結(jié)構(gòu)以及應(yīng)用所述多層材料噴孔結(jié)構(gòu)的打印機(jī)。
【背景技術(shù)】
[0002]打印機(jī)廣泛應(yīng)用于各類場合，尤其是辦公場合，打印機(jī)中包括噴頭?，F(xiàn)有的噴頭結(jié)構(gòu)通過給電阻加熱器施加電壓脈沖，造成溫度升高，在電阻加熱器周圍產(chǎn)生氣泡，進(jìn)而產(chǎn)生墨滴。
[0003]傳統(tǒng)噴孔通常為單一材質(zhì)，例如為親水材質(zhì)，也就是說其疏水性不夠，打印一段時(shí)間后造成噴孔周圍殘留墨水累積，從而造成墨滴發(fā)射角度偏移，影響打印質(zhì)量。
[0004]如果噴孔為疏水材質(zhì)，也就是說親水性不夠，會造成壓力腔內(nèi)殘留空氣無法有效排出，影響噴孔正常工作。傳統(tǒng)噴墨頭在使用過程中壓力腔中的墨水處于負(fù)壓狀態(tài)，以保證在不打印的狀態(tài)下墨水不會外溢，由于在實(shí)際打印過程中，壓力腔內(nèi)的負(fù)壓具有不穩(wěn)定性，當(dāng)壓力腔內(nèi)負(fù)壓的絕對值超過墨水與腔體內(nèi)壁毛細(xì)現(xiàn)象所產(chǎn)生的吸引力，壓力腔內(nèi)的墨水會被吸回進(jìn)墨通道，造成噴孔無法產(chǎn)生墨滴。墨滴發(fā)射頻率決定于每次墨滴發(fā)射以后墨水回流填滿壓力腔的時(shí)間，噴孔內(nèi)壁的親水性越差墨水回流至壓力腔的時(shí)間越長，導(dǎo)致墨滴發(fā)射頻率越低。
[0005]此外，如果在單一材質(zhì)的外壁涂覆疏水薄膜，所述疏水薄膜的厚度典型厚度小于lum，遠(yuǎn)小于噴孔材料層的厚度，這種結(jié)構(gòu)會導(dǎo)致的一個(gè)后果是:在對外壁進(jìn)行清洗擦拭過程中，容易對外壁造成磨損，從而失去疏水性。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0006]本發(fā)明主要解決的技術(shù)問題是目前單一材質(zhì)的噴孔造成噴孔周圍殘留墨水累積或墨滴發(fā)射頻率較低。
[0007]為解決上述技術(shù)問題，本發(fā)明提供一種多層材料噴孔結(jié)構(gòu)，包括基底、多層噴孔材料層、進(jìn)墨通道、進(jìn)墨口和出墨口，所述多層噴孔材料層至少包括一層內(nèi)壁和一層外壁，所述內(nèi)壁設(shè)置在所述基底上，所述內(nèi)壁與所述基底形成壓力腔，所述外壁位于所述內(nèi)壁的外圍，所述進(jìn)墨通道貫穿所述基底，所述進(jìn)墨口位于所述進(jìn)墨通道的底部，所述出墨口位于所述壓力腔的頂部并貫穿所述多層噴孔材料層，所述壓力腔分別與所述進(jìn)墨口和所述出墨口相通，所述多層材料層內(nèi)壁為親水材質(zhì)，所述外壁為疏水材質(zhì)，所述外壁的厚度大于所述多層噴孔材料層總厚度的1/2。
[0008]在本發(fā)明一個(gè)較佳實(shí)施例中，還包括中間層，所述中間層位于所述外壁和所述內(nèi)壁之間。
[0009]在本發(fā)明一個(gè)較佳實(shí)施例中，所述進(jìn)墨口與所述壓力腔之間設(shè)置有濾網(wǎng)。
[0010]在本發(fā)明一個(gè)較佳實(shí)施例中，所述壓力腔的底部設(shè)置有壓電制動器。
[0011]在本發(fā)明一個(gè)較佳實(shí)施例中，所述壓力腔的底部設(shè)置有電阻加熱器。
[0012]在本發(fā)明一個(gè)較佳實(shí)施例中，所述外壁的厚度大于5um。
[0013]在本發(fā)明一個(gè)較佳實(shí)施例中，所述外壁為耐磨材質(zhì)。
[0014]在本發(fā)明一個(gè)較佳實(shí)施例中，所述外壁為低表面能材質(zhì)，所述內(nèi)壁為高表面能材質(zhì)。
[0015]在本發(fā)明一個(gè)較佳實(shí)施例中，所述外壁為高分子化合物或氟化物，所述內(nèi)壁為金屬或無機(jī)化合物。
[0016]本發(fā)明還提供一種打印機(jī)，所述打印機(jī)包括多層材料噴孔結(jié)構(gòu)，所述多層材料噴孔結(jié)構(gòu)包括基底、多層噴孔材料層、進(jìn)墨通道、進(jìn)墨口和出墨口，所述多層噴孔材料層至少包括一層內(nèi)壁和一層外壁，所述內(nèi)壁設(shè)置在所述基底上，所述內(nèi)壁與所述基底形成壓力腔，所述外壁位于所述內(nèi)壁的外圍，所述進(jìn)墨通道貫穿所述基底，所述進(jìn)墨口位于所述進(jìn)墨通道的底部，所述出墨口位于所述壓力腔的頂部并貫穿所述多層噴孔材料層，所述壓力腔分別與所述進(jìn)墨口和所述出墨口相通，所述多層材料層內(nèi)壁為親水材質(zhì)，所述外壁為疏水材質(zhì)，所述外壁的厚度大于所述多層噴孔材料層總厚度的1/2。
[0017]本發(fā)明的有益效果是:本發(fā)明的所述多層材料噴孔結(jié)構(gòu)將噴孔材質(zhì)設(shè)計(jì)成至少兩層的不同材質(zhì)，其內(nèi)壁具備親水性，可以與墨水產(chǎn)生良好的浸潤性，從而可以保證墨滴發(fā)射頻率而提升打印速度。所述多層材料噴孔結(jié)構(gòu)的外壁為具備疏水性的耐磨材質(zhì)，可以與墨水產(chǎn)生非浸潤性，避免噴孔周圍殘留墨水累積，從而提升打印的可靠性和打印質(zhì)量。所述多層材料噴孔結(jié)構(gòu)的外壁厚度大于所述多層噴孔材料層總厚度的1/2，避免在重復(fù)擦洗過程中完全磨損而失去疏水性。進(jìn)一步的，設(shè)置于所述內(nèi)壁和所述外壁之間的中間層，可以補(bǔ)償所述內(nèi)壁和所述外壁的殘留凈應(yīng)力，從而避免所述多層材料噴孔結(jié)構(gòu)的結(jié)構(gòu)翹曲。
【附圖說明】
[0018]為了更清楚地說明本發(fā)明實(shí)施例中的技術(shù)方案，下面將對實(shí)施例描述中所需要使用的附圖作簡單地介紹，顯而易見地，下面描述中的附圖僅僅是本發(fā)明的一些實(shí)施例，對于本領(lǐng)域普通技術(shù)人員來講，在不付出創(chuàng)造性勞動的前提下，還可以根據(jù)這些附圖獲得其它的附圖，其中:
圖1是本發(fā)明多層材料噴孔結(jié)構(gòu)一較佳實(shí)施例的結(jié)構(gòu)示意圖。
【具體實(shí)施方式】
[0019]下面將對本發(fā)明實(shí)施例中的技術(shù)方案進(jìn)行清楚、完整地描述，顯然，所描述的實(shí)施例僅是本發(fā)明的一部分實(shí)施例，而不是全部的實(shí)施例?；诒景l(fā)明中的實(shí)施例，本領(lǐng)域普通技術(shù)人員在沒有做出創(chuàng)造性勞動前提下所獲得的所有其它實(shí)施例，都屬于本發(fā)明保護(hù)的范圍。
[0020]本發(fā)明提供一種多層材料噴孔結(jié)構(gòu)，請參閱圖1，所述多層材料噴孔結(jié)構(gòu)包括基底
1、多層噴孔材料層、進(jìn)墨通道7、進(jìn)墨口 2和出墨口 3，所述多層噴孔材料層至少包括一層內(nèi)壁4和一層外壁5，所述內(nèi)壁4設(shè)置在所述基底I上，所述內(nèi)壁4與所述基底I形成壓力腔6，所述外壁5位于所述內(nèi)壁4的外圍，所述進(jìn)墨通道7貫穿所述基底I，所述進(jìn)墨口 2位于所述進(jìn)墨通道7的底部，所述出墨口 3位于所述壓力腔6的頂部并貫穿所述多層噴孔材料層，所述壓力腔6分別與所述進(jìn)墨口 2和所述出墨口 3相通，所述多層材料層內(nèi)壁4為親水材質(zhì)，所述外壁5為疏水材質(zhì)，所述外壁5的厚度大于所述多層噴孔材料層總厚度的1/2。
[0021 ] 所述進(jìn)墨口 2與所述壓力腔6之間設(shè)置有濾網(wǎng)8，可以過濾通過所述進(jìn)墨口 2進(jìn)入所述壓力腔6的顆粒物。
[0022]進(jìn)一步的，所述壓力腔6的底部設(shè)置有電阻加熱器9和壓電制動器。其中，當(dāng)所述電阻加熱器9被施加電壓脈沖，造成溫度升高，在其周圍產(chǎn)生氣泡10，進(jìn)而產(chǎn)生墨滴11。
[0023]所述外壁5為耐磨材質(zhì)，且其厚度大于5um，從而可以避免對所述外壁5進(jìn)行清洗擦拭過程中由于磨損而失去疏水性。進(jìn)一步的，所述外壁5優(yōu)選為低表面能材質(zhì)，例如高分子化合物或氟化物。
[0024]所述內(nèi)壁4優(yōu)選為高表面能材質(zhì)，例如金屬或無機(jī)化合物。
[0025]在改進(jìn)的實(shí)施例中，所述多層材料噴孔結(jié)構(gòu)還可以進(jìn)一步包括中間層12，所述中間層12位于所述外壁5和所述內(nèi)壁4之間。所述中間層12可以補(bǔ)償所述內(nèi)壁4和所述外壁5的殘留凈應(yīng)力，以避免殘留凈應(yīng)力造成所述多層材料噴孔結(jié)構(gòu)的結(jié)構(gòu)翹曲。
[0026]本發(fā)明還提供一種打印機(jī)，所述打印機(jī)包括所述多層材料噴孔結(jié)構(gòu)，其結(jié)構(gòu)在此不再贅述。
[0027]相較于現(xiàn)有技術(shù)，本發(fā)明的所述多層材料噴孔結(jié)構(gòu)將噴孔材質(zhì)設(shè)計(jì)成至少兩層的不同材質(zhì)，其內(nèi)壁具備親水性，可以與墨水產(chǎn)生良好的浸潤性，從而可以保證墨滴發(fā)射頻率而提升打印速度。所述多層材料噴孔結(jié)構(gòu)的外壁為具備疏水性的耐磨材質(zhì)，可以與墨水產(chǎn)生非浸潤性，避免噴孔周圍殘留墨水累積，從而提升打印的可靠性和打印質(zhì)量。所述多層材料噴孔結(jié)構(gòu)的外壁厚度大于所述多層噴孔材料層總厚度的1/2，避免在重復(fù)擦洗過程中完全磨損而失去疏水性。進(jìn)一步的，設(shè)置于所述內(nèi)壁和所述外壁之間的中間層，可以補(bǔ)償所述內(nèi)壁和所述外壁的殘留凈應(yīng)力，從而避免所述多層材料噴孔結(jié)構(gòu)的結(jié)構(gòu)翹曲。
[0028]以上所述僅為本發(fā)明的實(shí)施例，并非因此限制本發(fā)明的專利范圍，凡是利用本發(fā)明說明書內(nèi)容所作的等效結(jié)構(gòu)或等效流程變換，或直接或間接運(yùn)用在其它相關(guān)的技術(shù)領(lǐng)域，均同理包括在本發(fā)明的專利保護(hù)范圍內(nèi)。
【主權(quán)項(xiàng)】
1.一種多層材料噴孔結(jié)構(gòu)，包括基底、多層噴孔材料層、進(jìn)墨通道、進(jìn)墨口和出墨口，所述多層噴孔材料層至少包括一層內(nèi)壁和一層外壁，所述內(nèi)壁設(shè)置在所述基底上，所述內(nèi)壁與所述基底形成壓力腔，所述外壁位于所述內(nèi)壁的外圍，所述進(jìn)墨通道貫穿所述基底，所述進(jìn)墨口位于所述進(jìn)墨通道的底部，所述出墨口位于所述壓力腔的頂部并貫穿所述多層噴孔材料層，所述壓力腔分別與所述進(jìn)墨口和所述出墨口相通，其特征在于，所述多層材料層內(nèi)壁為親水材質(zhì)，所述外壁為疏水材質(zhì)，所述外壁的厚度大于所述多層噴孔材料層總厚度的1/2。2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的多層材料噴孔結(jié)構(gòu)，其特征在于，還包括中間層，所述中間層位于所述外壁和所述內(nèi)壁之間。3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的多層材料噴孔結(jié)構(gòu)，其特征在于，所述進(jìn)墨口與所述壓力腔之間設(shè)置有濾網(wǎng)。4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的多層材料噴孔結(jié)構(gòu)，其特征在于，所述壓力腔的底部設(shè)置有壓電制動器。5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的多層材料噴孔結(jié)構(gòu)，其特征在于，所述壓力腔的底部設(shè)置有電阻加熱器。6.根據(jù)權(quán)利要求1所述的多層材料噴孔結(jié)構(gòu)，其特征在于，所述外壁的厚度大于5um。7.根據(jù)權(quán)利要求1所述的多層材料噴孔結(jié)構(gòu)，其特征在于，所述外壁為耐磨材質(zhì)。8.根據(jù)權(quán)利要求1所述的多層材料噴孔結(jié)構(gòu)，其特征在于，所述外壁為低表面能材質(zhì)，所述內(nèi)壁為高表面能材質(zhì)。9.根據(jù)權(quán)利要求8所述的多層材料噴孔結(jié)構(gòu)，其特征在于，所述外壁為高分子化合物或氟化物，所述內(nèi)壁為金屬或無機(jī)化合物。10.—種打印機(jī)，其特征在于，包括權(quán)利要求1-9任一所述的多層材料噴孔結(jié)構(gòu)。
【專利摘要】本發(fā)明公開了一種多層材料噴孔結(jié)構(gòu)以及應(yīng)用所述多層材料噴孔結(jié)構(gòu)的打印機(jī)。所述多層材料噴孔結(jié)構(gòu)包括基底、多層噴孔材料層、進(jìn)墨通道、進(jìn)墨口和出墨口，所述多層噴孔材料層至少包括一層內(nèi)壁和一層外壁，所述內(nèi)壁設(shè)置在所述基底上，所述內(nèi)壁與所述基底形成壓力腔，所述外壁位于所述內(nèi)壁的外圍，所述進(jìn)墨通道貫穿所述基底，所述進(jìn)墨口位于所述進(jìn)墨通道的底部，所述出墨口位于所述壓力腔的頂部并貫穿所述多層噴孔材料層，所述壓力腔分別與所述進(jìn)墨口和所述出墨口相通，所述多層材料層內(nèi)壁為親水材質(zhì)，所述外壁為疏水材質(zhì)，所述外壁的厚度大于所述多層噴孔材料層總厚度的1/2。本發(fā)明的多層材料噴孔結(jié)構(gòu)可以提升打印速度、可靠性和打印質(zhì)量。
【IPC分類】B41J2/14
【公開號】CN105599452
【申請?zhí)枴緾N201610120045
【發(fā)明人】李令英, 宋佳麗, 謝永林
【申請人】中國科學(xué)院蘇州納米技術(shù)與納米仿生研究所, 蘇州銳發(fā)打印技術(shù)有限公司
【公開日】2016年5月25日
【申請日】2016年3月3日