用于热泡式喷墨打印机喷头的特斯拉阀装置及其制备方法

本发明属于热泡式喷墨打印机喷头，具体涉及用于热泡式喷墨打印机喷头的特斯拉阀装置及其制备方法。

背景技术：

1、喷墨打印技术是一种常见的非接触式打印方法，广泛应用于办公室、家庭和工业领域。传统的喷墨技术包括热泡式喷墨、洗涤式喷墨和压电式喷墨等。这些技术通常都使用一个或多个喷头来将墨水喷射到打印介质上，实现图像或文本的输出。热泡式喷墨技术利用加热墨水产生气泡的原理进行喷墨。这种技术具有打印速度快、分辨率高、适用于多种介质的优点。然而，在喷头设计中存在一些挑战，如喷头堵塞、反向流动等问题，影响了打印系统的性能和可靠性。在热泡式喷墨技术中，墨水在加热后形成气泡，喷射出喷头。然而，当喷头停止工作时，墨水可能会发生反向流动，导致墨水的浪费和打印质量下降。

2、目前针对上述问题的解决方案通常包括添加阀门或采用复杂的控制系统，但这些方案可能增加成本、复杂度或维护难度。随着对打印质量和效率的要求不断提高，对打印系统稳定性的需求也日益迫切。为解决墨水反向流动的问题，单向流通阀技术逐渐引入。这些阀门设计旨在确保在正向喷墨时保持畅通，而在反向情况下阻止墨水的逆流。然而，现有的单向流通阀设计可能涉及复杂的移动零部件，增加了制造和维护的难度。

3、喷头反向流动、墨水堵塞等问题直接影响了打印系统的可靠性和稳定性，因此，设计一种既能够有效限制墨水反向流动，减少墨水的浪费，又易于制造和维护，节约制造成本的用于热泡式喷墨打印机喷头的特斯拉阀装置及其制备方法，就显得十分重要。

技术实现思路

1、本发明是为了克服现有技术中，现有用于解决墨水反向流动问题的单向流通阀技术，存在制造和维护难度复杂以及无法有效限制墨水反向流动的问题，提供了一种既能够有效限制墨水反向流动，减少墨水的浪费，又易于制造和维护，节约制造成本的用于热泡式喷墨打印机喷头的特斯拉阀装置及其制备方法。

2、为了达到上述发明目的，本发明采用以下技术方案：

3、用于热泡式喷墨打印机喷头的特斯拉阀装置，包括特斯拉阀；所述特斯拉阀具有内部管道结构；所述内部管道结构包含若干个交替排列连接的管路分支；每个管路分支均具有两条管路，其中一条管路为正向直道，呈倾斜状；另一条管路为弯道，所述弯道弯曲成半环状，并回连到正向直道上。

4、作为优选，所述内部管道结构两端分别与进液储液池和喷液储液池相连接。

5、作为优选，所述喷液储液池的中部处下方设有加热单元。

6、作为优选，所述加热单元采用铬铝合金加热元件。

7、作为优选，所述内部管道结构的材料采用耐腐蚀性质的硬质金属合金或陶瓷。

8、作为优选，所述特斯拉阀的长为60um-200um，宽为5um-40um，厚度为5um-40um。

9、作为优选，每条正向直道与水平线成30度，且长度为4um-15um；每条弯道的圆弧部分与相邻的正向直道相切，且圆弧半径为2um-12um。

10、本发明还提供了用于热泡式喷墨打印机喷头的特斯拉阀装置的制备方法，包括如下步骤；

11、s1，选取第一硅基片，在所述第一硅基片下表面刻蚀出进液通道、进液墨水储存腔、特斯拉阀、喷液墨水储存腔和喷嘴；

12、s2，选取第二硅基片，在所述第二硅基片的上表面刻蚀出加热单元凹槽，并在第二硅基片上表面沉积二氧化硅绝缘层；最后在所述加热单元凹槽中设置加热单元；

13、s3，将第一硅基片的下表面和第二硅基片的上表面进行键合。

14、本发明与现有技术相比，有益效果是：(1)本发明与传统单向流通阀相比，特斯拉阀的设计更为简单，无需任何可移动组件，简化了喷头系统的结构，减少了潜在的故障点，提高了系统的可靠性；同时特斯拉阀的无可移动组件设计增加了阀门的耐磨性和耐用性，减少了与移动零部件相关的磨损，从而延长了喷头系统的寿命；(2)本发明中特斯拉阀的内部管道结构确保了在正向和反向流动时的有效控制，使得墨水在正向打印时能够自由流动，而在反向情况下形成有效的单向流通限制，提高了墨水流动的稳定性和可控性；(3)本发明的特斯拉阀适用于不同类型的墨水和热泡式喷墨打印机系统，具有广泛的适用性，使得本发明可以在各种应用场景下推广使用，特斯拉阀有效限制了反向流动，防止了墨水在不工作时的浪费，有助于减少墨水的浪费，提高了打印系统的经济性；(4)本发明采用的热泡式喷墨打印机喷头能够精确控制墨水的流动，而特斯拉阀有助于提高打印质量的一致性，对于要求高质量图像和文本的应用场景尤为重要。

技术特征：

1.用于热泡式喷墨打印机喷头的特斯拉阀装置，其特征在于，包括特斯拉阀；所述特斯拉阀具有内部管道结构；所述内部管道结构包含若干个交替排列连接的管路分支；每个管路分支均具有两条管路，其中一条管路为正向直道，呈倾斜状；另一条管路为弯道，所述弯道弯曲成半环状，并回连到正向直道上。

2.根据权利要求1所述的用于热泡式喷墨打印机喷头的特斯拉阀装置，其特征在于，所述内部管道结构两端分别与进液储液池和喷液储液池相连接。

3.根据权利要求2所述的用于热泡式喷墨打印机喷头的特斯拉阀装置，其特征在于，所述喷液储液池的中部处下方设有加热单元。

4.根据权利要求3所述的用于热泡式喷墨打印机喷头的特斯拉阀装置，其特征在于，所述加热单元采用铬铝合金加热元件。

5.根据权利要求1所述的用于热泡式喷墨打印机喷头的特斯拉阀装置，其特征在于，所述内部管道结构的材料采用耐腐蚀性质的硬质金属合金或陶瓷。

6.根据权利要求1所述的用于热泡式喷墨打印机喷头的特斯拉阀装置，其特征在于，所述特斯拉阀的长为60um-200um，宽为5um-40um，厚度为5um-40um。

7.根据权利要求6所述的用于热泡式喷墨打印机喷头的特斯拉阀装置，其特征在于，每条正向直道与水平线成30度，且长度为4um-15um；每条弯道的圆弧部分与相邻的正向直道相切，且圆弧半径为2um-12um。

8.用于热泡式喷墨打印机喷头的特斯拉阀装置的制备方法，用于制备权利要求1-7任一项所述的用于热泡式喷墨打印机喷头的特斯拉阀装置，其特征在于，所述用于热泡式喷墨打印机喷头的特斯拉阀装置的制备方法包括如下步骤；

技术总结
本发明属于热泡式喷墨打印机喷头技术领域，具体涉及用于热泡式喷墨打印机喷头的特斯拉阀装置及其制备方法。装置包括特斯拉阀；所述特斯拉阀具有内部管道结构；所述内部管道结构包含若干个交替排列连接的管路分支；每个管路分支均具有两条管路，其中一条管路为正向直道，呈倾斜状；另一条管路为弯道，所述弯道弯曲成半环状，并回连到正向直道上。本发明具有既能够有效限制墨水反向流动，减少墨水的浪费，又易于制造和维护，节约制造成本的特点。

技术研发人员：刘超然,王艺,董林玺,王高峰,韩晶晶
受保护的技术使用者：杭州电子科技大学
技术研发日：
技术公布日：2024/4/7