[发明专利]一种可拼接的点阵打印头

说明书

一种可拼接的点阵打印头，可以实现超大幅宽打印。它是用连接块13、密封圈14和封头15将一个或多个打印头单元进行拼接，最终形成一个完整的打印头组，如图10所示。一个打印头单元由喷嘴板1、撞针2、衔铁3、复位弹簧4、电磁铁5和电磁铁安装支架6组成，如图4所示。喷嘴板1上阵列加工导针孔7，导针孔内安放撞针2。喷嘴板1的侧向有加工通孔8，通孔8内通墨水。电磁铁5阵列安装在电磁铁安装支架6上，每一个电磁铁和每一根撞针的衔铁位置对应，电磁铁线圈通电则吸引衔铁3带动撞针2向上运动，线圈断电则通过复位弹簧4将衔铁3和撞针2复位，撞针2每击打一次，从喷嘴9中喷射出一个墨滴，通过控制每一个电磁铁从而打印出所需图形。

技术领域

本发明揭示了一种点阵打印头，此打印头的长度可根据需要进行拼接，可以实现超大幅宽的打印。本发明属于打印方式中的喷射打印。

背景技术

喷射打印与喷墨打印的原理类似，打印头在需要打印的物体表面上移动并将材料液滴精确地喷射到所需位置。和喷墨打印不同的是，喷射打印头具有较大的喷孔，且所喷射的材料液滴往往被施加一定的压力（根据材料的粘度和流动性不同，压力通常为0.01~0.7MPa），甚至对材料进行加热直至融化，然后利用压电陶瓷、电磁阀、气动阀等驱动撞针按需将材料液滴喷射出去。因此，喷射打印能够弥补喷墨打印的不足，打印一些特殊的“墨水”。

喷射打印可以使用的“墨水”包括树脂（光敏树脂、环氧树脂、呋喃树脂等）、含微粒墨水（纳米金、纳米银、纳米铜墨水，陶瓷墨水，不锈钢墨水等）、蜡质材料、锡膏等，可谓是“喷射一切可喷材料”。正因如此，喷射打印逐渐成为众多打印技术中的一大主流。

目前市面上的喷射打印头主要有喷射阀、工业打印头、点胶针头几种。

其中喷射阀根据驱动方式不同又分为压电陶瓷喷射阀、电磁铁驱动喷射阀、气体驱动喷射阀等。和点胶针头一样，喷射阀是一种单孔的喷头，广泛用于流体点胶方面，它可以喷射点、线、面及各种图形，由于是单点喷射，所以打印速度慢，效率低，大尺寸打印耗费时间长。喷射阀的结构如图1所示；

工业打印头原理和普通家用喷墨打印头一样，只是其设计适用于更苛刻的环境，稳定性和寿命更长，工业打印头工作原理如图2所示；

由于喷墨打印头结构细微，复杂，喷孔直径较小（一般为20um~40um），所以对墨水的表面张力、粘度、颗粒度有较高要求。使用中容易出现断墨、堵头等现象。且价格昂贵，如果使用喷头组进行大尺寸打印的话，成本很高。工业喷墨打印头组成的喷头组如图3所示。

发明内容

本发明将多个喷孔和撞针阵列排布在一个打印头单元内，并通过连接块和密封圈将一个或多个打印头单元拼接，再在两端拼接封头，形成一个完整的打印头组，可以实现超大幅宽打印。

本发明所揭示的打印头具有如下优点：

1、长度可按需拼接，以适应不同尺寸的打印；

2、整行打印，在需要打印的物体表面扫过（一次或数次）既能打印到所有像素点，打印头做往复运动的次数比现有的打印方式明显减少，打印速度大大提高；

3、机械结构可靠性好，寿命长，维护成本低；

4、可用于喷印多种“墨水”材料。可通过优化设计以适应不同的“墨水”：改变复位弹簧的弹力调节撞针的击打力度，改变电磁铁线圈的通电频率调节喷射频率，改变“墨水”的供墨压力，改变喷嘴的大小等，这些都能改变墨滴的大小和喷射速度，从而可打印不同粘度的“墨水”；

5、由于是非接触打印，打印头本身不和被打印物体表面接触，因此能够打印平面、曲面和三维物体；

6、将多个打印头组并排安装，每个打印头组打印一种颜色，可以实现彩色打印。

本发明具体通过以下技术方案实现：

本发明是用连接块和密封圈将一个或多个打印头单元进行拼接，再在两端拼接封头，最终形成一个完整的打印头组。当然，打印头单元数量少的话，也可以将打印头单元连同两端封头直接加工成一体而省去拼接的步骤。