CN102941738A - 打印头 - Google Patents

Abstract

打印头，包括至少两个储料腔，所述储料腔容纳有不同颜色的打印材料；配料腔，所述配料腔与所述至少两个储料腔可选择的连通；喷嘴，所述喷嘴与配料腔连通以喷射打印材料；清洗腔，所述清洗腔邻接所述配料腔，并与所述配料腔连通；开关组件，所述开关组件可开启/阻断配料腔与清洗腔之间的连通。打印设备在打印过程中，可以根据需要，将其中的一种或者多种颜色按不同比例在打印头的配料腔中混合，从而打印出色彩更加丰富的产品，因此更能满足个性化的打印需求。

Description

打印头

技术领域

本发明涉及一种打印头，尤其是一种立体打印设备中的打印头。

背景技术

目前普遍使用的打印设备都是针对各种平面材质表面进行的，如纸张、皮革、塑料、玻璃、金属等，这种打印设备已经广泛应用于办公及家庭用途。通常的打印方式，一方面被打印实体的表面按相对打印头作输送运动(或打印头实际运动，被打印表面静止)，同时打印头沿与被打印实体相对输送运动垂直方向扫描移动，并进行打印。这些打印设备全部是应用于平面打印，也就是二维打印。

对于三维立体物品的表面上色，一般采用手工或半手工的方式，比如利用热转印的方式，或者直接用手工上色。但是，这些方式的生产效率十分低下，因此对于三维立体物品进行立体打印的需求，近年来已经非常紧迫。立体打印设备，首先需要具备合理的机械结构，保证打印头可以达到三维立体物品表面的任意位置，从而进行喷涂上色工作；其次必须有合理的控制***，保证整个设备的运动控制与打印控制同步、精确进行；同时还必须有合理的三维立体彩色计算机辅助设计和辅助加工***，保证提供打印工作必需的运动轨迹规划和同步颜色解析；最后还需要有准确的校准机构，以完成多色喷涂的重复性和一致性。

中国公布号为CN102173211A的发明专利申请公布了一种立体设备，该设备用于实现任意三维立体实体表面的喷墨打印功能，主要包括控制***、机械运动结构和打印***，其中：控制***以五轴联动运动控制为基础，同步实现运动控制和打印控制，同时实现三维立体彩色计算机辅助设计和辅助加工功能，还实现了立体打印必需的五轴联动运动轨迹规划和同步颜色解析功能；机械运动结构采用一种五轴联动机械结构，实现了三个直线运动和两个旋转运动的联动功能；打印***采用四个具有独立伸缩功能的喷墨打印头部分实现黑、红、黄、蓝四色喷墨打印功能。但是，四个独立的喷墨打印头仅能实现黑、红、黄、蓝四种颜色的打印，若客户需要更加丰富的色彩效果，该打印头无法实现。

因此，提供一种新型的打印头实为必要。

发明内容

本发明的目的是提供一种能实现多种色彩打印的打印头。

为实现上述目的，本发明提供一种打印头，包括至少两个储料腔，所述储料腔容纳有不同颜色的打印材料；配料腔，所述配料腔与所述至少两个储料腔可选择的连通；喷嘴，所述喷嘴与配料腔连通以喷射打印材料；清洗腔，所述清洗腔邻接所述配料腔，并与所述配料腔连通；开关组件，所述开关组件可开启/阻断配料腔与清洗腔之间的连通。

本发明的打印头具有如下有益效果：打印设备在打印过程中，可以根据需要，将其中的一种或者多种颜色按不同比例在打印头的配料腔中混合，从而打印出色彩更加丰富的产品，因此更能满足个性化的打印需求。

本发明的打印头进一步包括废料腔，所述废料腔邻接并连通所述配料腔，所述开关组件可开启/阻断废料腔与配料腔之间的连通。废料腔可用于回收打印后残余的打印材料，以循环利用，从而节约成本。

本发明的打印头中，开关组件包括可旋转的第一板，所述第一板与废料腔的侧壁邻接，所述第一板上设有通孔；可滑动的第二板；芯轴，所述芯轴的第一端固定于所述第一板的中心，所述第二板套设在芯轴上；弹簧，所述弹簧设置在第一板及第二板之间。当打印头工作时，第一板与第二板将配料腔密封，防止打印材料外泄；当打印头清洗时，第一板使配料腔与废料腔连通，第二板使配料腔与清洗腔连通，从而实现清洗的目的。

本发明的打印头中，弹簧可旋转的设置在第一板及第二板之间。打印头在打印过程中，弹簧受打印设备的驱动而旋转，从而实现搅拌打印材料的目的。

附图说明

图1是采用本发明打印头的立体打印设备的立体视图。

图2是本发明打印头的立体视图。

图3是本发明打印头的俯视图。

图4是本发明打印头的局部剖视图，此时打印头处于打印状态。

图5是本发明打印头的局部剖视图，此时打印头处于清洗状态。

具体实施方式

下面结合附图和实施例对本发明进一步说明。

参见图1，立体打印设备1包括底板11和设置在底板上的成型座12。从底板11竖直向上延伸有4根螺杆13，框架14套设在螺杆13上，并可沿螺杆13沿Z方向做直线进给。框架14上进一步设有导杆15，导杆15可在框架14上沿Y方向做直线进给。打印头16套设在导杆15上，并可沿X方向做直线进给。通过立体打印设备1的控制，打印头16在X、Y、Z上个方向上均能实现进给，进而实现预期的立体打印。 

参见图2及图3，打印头16具有四个储料腔（161,162,163,164），储料腔（41,42,43,44）内分别容纳有黑、红、黄、蓝四种颜色的打印材料。打印头更进一步的设有一个清洗液容腔165，清洗液容腔165内容纳有清洗液，清洗液容腔165的具体作用后续将进一步描述。

参见图4，打印头16更进一步包括配料腔166、与该配料腔166一端相邻的清洗腔167及与配料腔166另一侧相邻的废料腔168，废料腔168的侧壁底部设有通孔200。储料腔（161,162,163,164）与配料腔166之间设置有连通通道（图中不可见），连通通道上设置有阀组件（图中不可见），该阀组件由打印设备1控制开启/闭合，从而实现储料腔（161,162,163,164）与配料腔166之间可选择的连通。配料腔166的下游设置有喷嘴169，喷嘴169由打打印设备1控制，以喷射打印材料。配料腔内设置有开关组件，该开关组件包括可旋转的第一板21，所述第一板21与废料腔168的侧壁邻接，所述第一板上21上设有通孔211。开关组件进一步包括可滑动的第二板22、芯轴23及弹簧24.所述芯轴23的第一端固定于所述第一板21的中心，所述第二板22套设在芯轴21上。所述弹簧24设置在第一板21及第二板22之间，弹簧24可接收打印设备1的驱动信号而旋转。

工作时，第一板21上的通孔211与废料腔168侧壁的通孔处于错开状态，而第二板22受到弹簧24的弹性力与清洗腔167的侧壁紧密贴合。配料腔166与废料腔168、配料腔166与清洗腔167处理断开的状态。打印设备1发出打印指令后，开启一个或者多个储料腔（161,162,163,164）与配料腔166连通，使打印材料进入配料腔166中。打印设备1同时驱动弹簧24旋转以搅拌打印材料。在搅拌的过程中，打印设备1进一步对配料腔166施加高温，使打印材料液化。当配料腔166内的打印材料达到喷射的标准后，打印设备1进一步控制喷嘴169将打印材料喷出，喷射出的打印材料冷却固化后形成打印成品。

参见图5，打印工作完成后，第一板21受打印设备1驱动旋转后，通孔211与废料腔168侧壁的通孔200处于并排状态。清洗液容腔165内的清洗液被压入清洗腔167内。第二板22受清洗液的压力沿芯轴23向第一板21滑动。在第二板22滑动过程中，配料腔166内剩余的打印材料进入废料腔168内。同时，在第二板22滑动过程中，清洗液流入配料腔166并清洗残留在配料腔166内的打印材料，清洗后的液体并经由喷嘴169排出。当配料腔166清洗干净后，第一板21旋转至图4所示的位置，配料腔166与废料腔168之间断开连通。第二板22受弹簧24的回弹力作用滑动至图4所示的位置，配料腔166与清洗腔167之间断开连通。新的打印材料再次流入配料腔166内，并重复前述动作，直至打印的最终完成。废料腔168内的打印材料可以通过回收孔300输送回储料腔（161,162,163,164）再次打印，从而降低成本，保护环境。

本发明的打印头不仅仅能打印黑、红、黄、绿四种颜色的产品，还可以根据需要，控制打印设备，使其中的两种或者多种颜色按特定的比例在配料腔166中混合，从而打印出各种色彩的产品。

Claims (5)

1.打印头，包括：

至少两个储料腔，所述储料腔容纳有不同颜色的打印材料；

配料腔，所述配料腔与所述至少两个储料腔可选择的连通；

喷嘴，所述喷嘴与配料腔连通以喷射打印材料；

清洗腔，所述清洗腔邻接所述配料腔，并与所述配料腔连通；

开关组件，所述开关组件可开启/阻断配料腔与清洗腔之间的连通。

2.根据权利要求1所述的打印头，其特征在于：还包括废料腔，所述废料腔邻接并连通所述配料腔，所述开关组件可开启/阻断废料腔与配料腔之间的连通。

3.根据权利要求2所述的打印头，其特征在于：所述开关组件包括：

可旋转的第一板，所述第一板与废料腔的侧壁邻接，所述第一板上设有通孔；

可滑动的第二板；

芯轴，所述芯轴的第一端固定于所述第一板的中心，所述第二板套设在芯轴上；

弹簧，所述弹簧设置在第一板及第二板之间。

4.根据权利要求3所述的打印头，其特征在于：所述弹簧可旋转的设置在第一板及第二板之间。

5.根据权利要求1-4任一所述的打印头，其特征在于：还包括清洗液容腔，所述清洗液容腔与所述清洗腔可选择的连通。

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