多层材料喷孔结构及打印机的制作方法
【技术领域】
[0001]本发明涉及打印技术领域，特别涉及一种多层材料喷孔结构以及应用所述多层材料喷孔结构的打印机。
【背景技术】
[0002]打印机广泛应用于各类场合，尤其是办公场合，打印机中包括喷头。现有的喷头结构通过给电阻加热器施加电压脉冲，造成温度升高，在电阻加热器周围产生气泡，进而产生墨滴。
[0003]传统喷孔通常为单一材质，例如为亲水材质，也就是说其疏水性不够，打印一段时间后造成喷孔周围残留墨水累积，从而造成墨滴发射角度偏移，影响打印质量。
[0004]如果喷孔为疏水材质，也就是说亲水性不够，会造成压力腔内残留空气无法有效排出，影响喷孔正常工作。传统喷墨头在使用过程中压力腔中的墨水处于负压状态，以保证在不打印的状态下墨水不会外溢，由于在实际打印过程中，压力腔内的负压具有不稳定性，当压力腔内负压的绝对值超过墨水与腔体内壁毛细现象所产生的吸引力，压力腔内的墨水会被吸回进墨通道，造成喷孔无法产生墨滴。墨滴发射频率决定于每次墨滴发射以后墨水回流填满压力腔的时间，喷孔内壁的亲水性越差墨水回流至压力腔的时间越长，导致墨滴发射频率越低。
[0005]此外，如果在单一材质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，远小于喷孔材料层的厚度，这种结构会导致的一个后果是:在对外壁进行清洗擦拭过程中，容易对外壁造成磨损，从而失去疏水性。
【发明内容】
[0006]本发明主要解决的技术问题是目前单一材质的喷孔造成喷孔周围残留墨水累积或墨滴发射频率较低。
[0007]为解决上述技术问题，本发明提供一种多层材料喷孔结构，包括基底、多层喷孔材料层、进墨通道、进墨口和出墨口，所述多层喷孔材料层至少包括一层内壁和一层外壁，所述内壁设置在所述基底上，所述内壁与所述基底形成压力腔，所述外壁位于所述内壁的外围，所述进墨通道贯穿所述基底，所述进墨口位于所述进墨通道的底部，所述出墨口位于所述压力腔的顶部并贯穿所述多层喷孔材料层，所述压力腔分别与所述进墨口和所述出墨口相通，所述多层材料层内壁为亲水材质，所述外壁为疏水材质，所述外壁的厚度大于所述多层喷孔材料层总厚度的1/2。
[0008]在本发明一个较佳实施例中，还包括中间层，所述中间层位于所述外壁和所述内壁之间。
[0009]在本发明一个较佳实施例中，所述进墨口与所述压力腔之间设置有滤网。
[0010]在本发明一个较佳实施例中，所述压力腔的底部设置有压电制动器。
[0011]在本发明一个较佳实施例中，所述压力腔的底部设置有电阻加热器。
[0012]在本发明一个较佳实施例中，所述外壁的厚度大于5um。
[0013]在本发明一个较佳实施例中，所述外壁为耐磨材质。
[0014]在本发明一个较佳实施例中，所述外壁为低表面能材质，所述内壁为高表面能材质。
[0015]在本发明一个较佳实施例中，所述外壁为高分子化合物或氟化物，所述内壁为金属或无机化合物。
[0016]本发明还提供一种打印机，所述打印机包括多层材料喷孔结构，所述多层材料喷孔结构包括基底、多层喷孔材料层、进墨通道、进墨口和出墨口，所述多层喷孔材料层至少包括一层内壁和一层外壁，所述内壁设置在所述基底上，所述内壁与所述基底形成压力腔，所述外壁位于所述内壁的外围，所述进墨通道贯穿所述基底，所述进墨口位于所述进墨通道的底部，所述出墨口位于所述压力腔的顶部并贯穿所述多层喷孔材料层，所述压力腔分别与所述进墨口和所述出墨口相通，所述多层材料层内壁为亲水材质，所述外壁为疏水材质，所述外壁的厚度大于所述多层喷孔材料层总厚度的1/2。
[0017]本发明的有益效果是:本发明的所述多层材料喷孔结构将喷孔材质设计成至少两层的不同材质，其内壁具备亲水性，可以与墨水产生良好的浸润性，从而可以保证墨滴发射频率而提升打印速度。所述多层材料喷孔结构的外壁为具备疏水性的耐磨材质，可以与墨水产生非浸润性，避免喷孔周围残留墨水累积，从而提升打印的可靠性和打印质量。所述多层材料喷孔结构的外壁厚度大于所述多层喷孔材料层总厚度的1/2，避免在重复擦洗过程中完全磨损而失去疏水性。进一步的，设置于所述内壁和所述外壁之间的中间层，可以补偿所述内壁和所述外壁的残留净应力，从而避免所述多层材料喷孔结构的结构翘曲。
【附图说明】
[0018]为了更清楚地说明本发明实施例中的技术方案，下面将对实施例描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本发明的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其它的附图，其中:
图1是本发明多层材料喷孔结构一较佳实施例的结构示意图。
【具体实施方式】
[0019]下面将对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅是本发明的一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其它实施例，都属于本发明保护的范围。
[0020]本发明提供一种多层材料喷孔结构，请参阅图1，所述多层材料喷孔结构包括基底
1、多层喷孔材料层、进墨通道7、进墨口 2和出墨口 3，所述多层喷孔材料层至少包括一层内壁4和一层外壁5，所述内壁4设置在所述基底I上，所述内壁4与所述基底I形成压力腔6，所述外壁5位于所述内壁4的外围，所述进墨通道7贯穿所述基底I，所述进墨口 2位于所述进墨通道7的底部，所述出墨口 3位于所述压力腔6的顶部并贯穿所述多层喷孔材料层，所述压力腔6分别与所述进墨口 2和所述出墨口 3相通，所述多层材料层内壁4为亲水材质，所述外壁5为疏水材质，所述外壁5的厚度大于所述多层喷孔材料层总厚度的1/2。
[0021 ] 所述进墨口 2与所述压力腔6之间设置有滤网8，可以过滤通过所述进墨口 2进入所述压力腔6的颗粒物。
[0022]进一步的，所述压力腔6的底部设置有电阻加热器9和压电制动器。其中，当所述电阻加热器9被施加电压脉冲，造成温度升高，在其周围产生气泡10，进而产生墨滴11。
[0023]所述外壁5为耐磨材质，且其厚度大于5um，从而可以避免对所述外壁5进行清洗擦拭过程中由于磨损而失去疏水性。进一步的，所述外壁5优选为低表面能材质，例如高分子化合物或氟化物。
[0024]所述内壁4优选为高表面能材质，例如金属或无机化合物。
[0025]在改进的实施例中，所述多层材料喷孔结构还可以进一步包括中间层12，所述中间层12位于所述外壁5和所述内壁4之间。所述中间层12可以补偿所述内壁4和所述外壁5的残留净应力，以避免残留净应力造成所述多层材料喷孔结构的结构翘曲。
[0026]本发明还提供一种打印机，所述打印机包括所述多层材料喷孔结构，其结构在此不再赘述。
[0027]相较于现有技术，本发明的所述多层材料喷孔结构将喷孔材质设计成至少两层的不同材质，其内壁具备亲水性，可以与墨水产生良好的浸润性，从而可以保证墨滴发射频率而提升打印速度。所述多层材料喷孔结构的外壁为具备疏水性的耐磨材质，可以与墨水产生非浸润性，避免喷孔周围残留墨水累积，从而提升打印的可靠性和打印质量。所述多层材料喷孔结构的外壁厚度大于所述多层喷孔材料层总厚度的1/2，避免在重复擦洗过程中完全磨损而失去疏水性。进一步的，设置于所述内壁和所述外壁之间的中间层，可以补偿所述内壁和所述外壁的残留净应力，从而避免所述多层材料喷孔结构的结构翘曲。
[0028]以上所述仅为本发明的实施例，并非因此限制本发明的专利范围，凡是利用本发明说明书内容所作的等效结构或等效流程变换，或直接或间接运用在其它相关的技术领域，均同理包括在本发明的专利保护范围内。
【主权项】
1.一种多层材料喷孔结构，包括基底、多层喷孔材料层、进墨通道、进墨口和出墨口，所述多层喷孔材料层至少包括一层内壁和一层外壁，所述内壁设置在所述基底上，所述内壁与所述基底形成压力腔，所述外壁位于所述内壁的外围，所述进墨通道贯穿所述基底，所述进墨口位于所述进墨通道的底部，所述出墨口位于所述压力腔的顶部并贯穿所述多层喷孔材料层，所述压力腔分别与所述进墨口和所述出墨口相通，其特征在于，所述多层材料层内壁为亲水材质，所述外壁为疏水材质，所述外壁的厚度大于所述多层喷孔材料层总厚度的1/2。2.根据权利要求1所述的多层材料喷孔结构，其特征在于，还包括中间层，所述中间层位于所述外壁和所述内壁之间。3.根据权利要求1所述的多层材料喷孔结构，其特征在于，所述进墨口与所述压力腔之间设置有滤网。4.根据权利要求1所述的多层材料喷孔结构，其特征在于，所述压力腔的底部设置有压电制动器。5.根据权利要求1所述的多层材料喷孔结构，其特征在于，所述压力腔的底部设置有电阻加热器。6.根据权利要求1所述的多层材料喷孔结构，其特征在于，所述外壁的厚度大于5um。7.根据权利要求1所述的多层材料喷孔结构，其特征在于，所述外壁为耐磨材质。8.根据权利要求1所述的多层材料喷孔结构，其特征在于，所述外壁为低表面能材质，所述内壁为高表面能材质。9.根据权利要求8所述的多层材料喷孔结构，其特征在于，所述外壁为高分子化合物或氟化物，所述内壁为金属或无机化合物。10.—种打印机，其特征在于，包括权利要求1-9任一所述的多层材料喷孔结构。
【专利摘要】本发明公开了一种多层材料喷孔结构以及应用所述多层材料喷孔结构的打印机。所述多层材料喷孔结构包括基底、多层喷孔材料层、进墨通道、进墨口和出墨口，所述多层喷孔材料层至少包括一层内壁和一层外壁，所述内壁设置在所述基底上，所述内壁与所述基底形成压力腔，所述外壁位于所述内壁的外围，所述进墨通道贯穿所述基底，所述进墨口位于所述进墨通道的底部，所述出墨口位于所述压力腔的顶部并贯穿所述多层喷孔材料层，所述压力腔分别与所述进墨口和所述出墨口相通，所述多层材料层内壁为亲水材质，所述外壁为疏水材质，所述外壁的厚度大于所述多层喷孔材料层总厚度的1/2。本发明的多层材料喷孔结构可以提升打印速度、可靠性和打印质量。
【IPC分类】B41J2/14
【公开号】CN105599452
【申请号】CN201610120045
【发明人】李令英, 宋佳丽, 谢永林
【申请人】中国科学院苏州纳米技术与纳米仿生研究所, 苏州锐发打印技术有限公司
【公开日】2016年5月25日
【申请日】2016年3月3日