多層材料噴孔結構及打印機的制作方法
【技術領域】
[0001]本發明涉及打印技術領域，特別涉及一種多層材料噴孔結構以及應用所述多層材料噴孔結構的打印機。
【背景技術】
[0002]打印機廣泛應用于各類場合，尤其是辦公場合，打印機中包括噴頭。現有的噴頭結構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生氣泡，進而產生墨滴。
[0003]傳統噴孔通常為單一材質，例如為親水材質，也就是說其疏水性不夠，打印一段時間后造成噴孔周圍殘留墨水累積，從而造成墨滴發射角度偏移，影響打印質量。
[0004]如果噴孔為疏水材質，也就是說親水性不夠，會造成壓力腔內殘留空氣無法有效排出，影響噴孔正常工作。傳統噴墨頭在使用過程中壓力腔中的墨水處于負壓狀態，以保證在不打印的狀態下墨水不會外溢，由于在實際打印過程中，壓力腔內的負壓具有不穩定性，當壓力腔內負壓的絕對值超過墨水與腔體內壁毛細現象所產生的吸引力，壓力腔內的墨水會被吸回進墨通道，造成噴孔無法產生墨滴。墨滴發射頻率決定于每次墨滴發射以后墨水回流填滿壓力腔的時間，噴孔內壁的親水性越差墨水回流至壓力腔的時間越長，導致墨滴發射頻率越低。
[0005]此外，如果在單一材質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，遠小于噴孔材料層的厚度，這種結構會導致的一個后果是:在對外壁進行清洗擦拭過程中，容易對外壁造成磨損，從而失去疏水性。
【發明內容】
[0006]本發明主要解決的技術問題是目前單一材質的噴孔造成噴孔周圍殘留墨水累積或墨滴發射頻率較低。
[0007]為解決上述技術問題，本發明提供一種多層材料噴孔結構，包括基底、多層噴孔材料層、進墨通道、進墨口和出墨口，所述多層噴孔材料層至少包括一層內壁和一層外壁，所述內壁設置在所述基底上，所述內壁與所述基底形成壓力腔，所述外壁位于所述內壁的外圍，所述進墨通道貫穿所述基底，所述進墨口位于所述進墨通道的底部，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墨口和所述出墨口相通，所述多層材料層內壁為親水材質，所述外壁為疏水材質，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]在本發明一個較佳實施例中，還包括中間層，所述中間層位于所述外壁和所述內壁之間。
[0009]在本發明一個較佳實施例中，所述進墨口與所述壓力腔之間設置有濾網。
[0010]在本發明一個較佳實施例中，所述壓力腔的底部設置有壓電制動器。
[0011]在本發明一個較佳實施例中，所述壓力腔的底部設置有電阻加熱器。
[0012]在本發明一個較佳實施例中，所述外壁的厚度大于5um。
[0013]在本發明一個較佳實施例中，所述外壁為耐磨材質。
[0014]在本發明一個較佳實施例中，所述外壁為低表面能材質，所述內壁為高表面能材質。
[0015]在本發明一個較佳實施例中，所述外壁為高分子化合物或氟化物，所述內壁為金屬或無機化合物。
[0016]本發明還提供一種打印機，所述打印機包括多層材料噴孔結構，所述多層材料噴孔結構包括基底、多層噴孔材料層、進墨通道、進墨口和出墨口，所述多層噴孔材料層至少包括一層內壁和一層外壁，所述內壁設置在所述基底上，所述內壁與所述基底形成壓力腔，所述外壁位于所述內壁的外圍，所述進墨通道貫穿所述基底，所述進墨口位于所述進墨通道的底部，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墨口和所述出墨口相通，所述多層材料層內壁為親水材質，所述外壁為疏水材質，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]本發明的有益效果是:本發明的所述多層材料噴孔結構將噴孔材質設計成至少兩層的不同材質，其內壁具備親水性，可以與墨水產生良好的浸潤性，從而可以保證墨滴發射頻率而提升打印速度。所述多層材料噴孔結構的外壁為具備疏水性的耐磨材質，可以與墨水產生非浸潤性，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量。所述多層材料噴孔結構的外壁厚度大于所述多層噴孔材料層總厚度的1/2，避免在重復擦洗過程中完全磨損而失去疏水性。進一步的，設置于所述內壁和所述外壁之間的中間層，可以補償所述內壁和所述外壁的殘留凈應力，從而避免所述多層材料噴孔結構的結構翹曲。
【附圖說明】
[0018]為了更清楚地說明本發明實施例中的技術方案，下面將對實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明的一些實施例，對于本領域普通技術人員來講，在不付出創造性勞動的前提下，還可以根據這些附圖獲得其它的附圖，其中:
圖1是本發明多層材料噴孔結構一較佳實施例的結構示意圖。
【具體實施方式】
[0019]下面將對本發明實施例中的技術方案進行清楚、完整地描述，顯然，所描述的實施例僅是本發明的一部分實施例，而不是全部的實施例。基于本發明中的實施例，本領域普通技術人員在沒有做出創造性勞動前提下所獲得的所有其它實施例，都屬于本發明保護的范圍。
[0020]本發明提供一種多層材料噴孔結構，請參閱圖1，所述多層材料噴孔結構包括基底
1、多層噴孔材料層、進墨通道7、進墨口 2和出墨口 3，所述多層噴孔材料層至少包括一層內壁4和一層外壁5，所述內壁4設置在所述基底I上，所述內壁4與所述基底I形成壓力腔6，所述外壁5位于所述內壁4的外圍，所述進墨通道7貫穿所述基底I，所述進墨口 2位于所述進墨通道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分別與所述進墨口 2和所述出墨口 3相通，所述多層材料層內壁4為親水材質，所述外壁5為疏水材質，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 ] 所述進墨口 2與所述壓力腔6之間設置有濾網8，可以過濾通過所述進墨口 2進入所述壓力腔6的顆粒物。
[0022]進一步的，所述壓力腔6的底部設置有電阻加熱器9和壓電制動器。其中，當所述電阻加熱器9被施加電壓脈沖，造成溫度升高，在其周圍產生氣泡10，進而產生墨滴11。
[0023]所述外壁5為耐磨材質，且其厚度大于5um，從而可以避免對所述外壁5進行清洗擦拭過程中由于磨損而失去疏水性。進一步的，所述外壁5優選為低表面能材質，例如高分子化合物或氟化物。
[0024]所述內壁4優選為高表面能材質，例如金屬或無機化合物。
[0025]在改進的實施例中，所述多層材料噴孔結構還可以進一步包括中間層12，所述中間層12位于所述外壁5和所述內壁4之間。所述中間層12可以補償所述內壁4和所述外壁5的殘留凈應力，以避免殘留凈應力造成所述多層材料噴孔結構的結構翹曲。
[0026]本發明還提供一種打印機，所述打印機包括所述多層材料噴孔結構，其結構在此不再贅述。
[0027]相較于現有技術，本發明的所述多層材料噴孔結構將噴孔材質設計成至少兩層的不同材質，其內壁具備親水性，可以與墨水產生良好的浸潤性，從而可以保證墨滴發射頻率而提升打印速度。所述多層材料噴孔結構的外壁為具備疏水性的耐磨材質，可以與墨水產生非浸潤性，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量。所述多層材料噴孔結構的外壁厚度大于所述多層噴孔材料層總厚度的1/2，避免在重復擦洗過程中完全磨損而失去疏水性。進一步的，設置于所述內壁和所述外壁之間的中間層，可以補償所述內壁和所述外壁的殘留凈應力，從而避免所述多層材料噴孔結構的結構翹曲。
[0028]以上所述僅為本發明的實施例，并非因此限制本發明的專利范圍，凡是利用本發明說明書內容所作的等效結構或等效流程變換，或直接或間接運用在其它相關的技術領域，均同理包括在本發明的專利保護范圍內。
【主權項】
1.一種多層材料噴孔結構，包括基底、多層噴孔材料層、進墨通道、進墨口和出墨口，所述多層噴孔材料層至少包括一層內壁和一層外壁，所述內壁設置在所述基底上，所述內壁與所述基底形成壓力腔，所述外壁位于所述內壁的外圍，所述進墨通道貫穿所述基底，所述進墨口位于所述進墨通道的底部，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墨口和所述出墨口相通，其特征在于，所述多層材料層內壁為親水材質，所述外壁為疏水材質，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.根據權利要求1所述的多層材料噴孔結構，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壁之間。3.根據權利要求1所述的多層材料噴孔結構，其特征在于，所述進墨口與所述壓力腔之間設置有濾網。4.根據權利要求1所述的多層材料噴孔結構，其特征在于，所述壓力腔的底部設置有壓電制動器。5.根據權利要求1所述的多層材料噴孔結構，其特征在于，所述壓力腔的底部設置有電阻加熱器。6.根據權利要求1所述的多層材料噴孔結構，其特征在于，所述外壁的厚度大于5um。7.根據權利要求1所述的多層材料噴孔結構，其特征在于，所述外壁為耐磨材質。8.根據權利要求1所述的多層材料噴孔結構，其特征在于，所述外壁為低表面能材質，所述內壁為高表面能材質。9.根據權利要求8所述的多層材料噴孔結構，其特征在于，所述外壁為高分子化合物或氟化物，所述內壁為金屬或無機化合物。10.—種打印機，其特征在于，包括權利要求1-9任一所述的多層材料噴孔結構。
【專利摘要】本發明公開了一種多層材料噴孔結構以及應用所述多層材料噴孔結構的打印機。所述多層材料噴孔結構包括基底、多層噴孔材料層、進墨通道、進墨口和出墨口，所述多層噴孔材料層至少包括一層內壁和一層外壁，所述內壁設置在所述基底上，所述內壁與所述基底形成壓力腔，所述外壁位于所述內壁的外圍，所述進墨通道貫穿所述基底，所述進墨口位于所述進墨通道的底部，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墨口和所述出墨口相通，所述多層材料層內壁為親水材質，所述外壁為疏水材質，所述外壁的厚度大于所述多層噴孔材料層總厚度的1/2。本發明的多層材料噴孔結構可以提升打印速度、可靠性和打印質量。
【IPC分類】B41J2/14
【公開號】CN105599452
【申請號】CN201610120045
【發明人】李令英, 宋佳麗, 謝永林
【申請人】中國科學院蘇州納米技術與納米仿生研究所, 蘇州銳發打印技術有限公司
【公開日】2016年5月25日
【申請日】2016年3月3日