本实用新型专利技术公开了一种滚珠式打印头及液态金属打印装置，打印头包括：内部具有墨道的壳体、卡持在所述墨道出墨口的滚珠、以及一部分卡持在所述壳体内的墨道上，另一部分抵在所述滚珠表面上的弹性件；所述弹性件与所述滚珠之间为面接触。本实用新型专利技术通过将弹性件与滚珠之间形成面接触，避免了单点式接触容易偏移的缺陷，提高了打印头的整体稳定性和可靠性。
A Ball Type Printing Head and Liquid Metal Printing Device
The utility model discloses a ball-type printing head and a liquid metal printing device. The printing head includes a shell with ink duct inside, a ball held at the ink outlet of the ink duct, and an elastic part clamped on the ink duct inside the shell and another part against the surface of the ball; the elastic part is in face contact with the ball. The utility model avoids the defect that the single point contact is easy to offset by contacting the surface between the elastic part and the ball, and improves the overall stability and reliability of the printing head.
【技术实现步骤摘要】
一种滚珠式打印头及液态金属打印装置
本专利技术属于液态金属打印
，尤其涉及一种滚珠式打印头。
技术介绍
液态金属本身具有很好的导电性，并且在常温下处于液体状态，因而可以作为新型的导电油墨使用。针对液态金属打印技术，已经有了较为成熟和稳定的液态金属印刷电路打印设备，但其中也存在一些问题，例如目前在液态金属打印领域所使用的滚珠式打印头，其可用来克服喷射打印头容易受到液态金属表面张力较大引起的阻塞问题。目前滚珠式打印头主要采用弹簧配合的滚珠结构，滚珠在打印基底上滚动时，受到基底的反作用力，使其向上偏移，此时滚珠与打印头壳体之间形成细微间隙，由滚珠带动液态金属印制在基底表面，从而避免直喷式打印头容易受到液态金属表面张力影响的问题。但滚珠式打印头中的弹簧与滚珠之间采用单点式接触，弹簧的低端抵在滚珠的中心，实际使用时，弹簧接触的端点容易发生偏移，从而影响滚珠整体的受力，经常发生漏墨或出墨不均的问题。
技术实现思路
有鉴于此，本专利技术的一个目的是提出一种滚珠式打印头,以解决现有技术中弹簧与滚珠接触结构不稳定的问题。在一些说明性实施例中，所述滚珠式打印头，包括：内部具有墨道的壳体、卡持在所述墨道出墨口的滚珠、以及一部分卡持在所述壳体内的墨道上，另一部分抵在所述滚珠表面上的弹性件；所述弹性件与所述滚珠之间为面接触。在一些可选地实施例中，所述弹性件为弹簧，该弹簧的一端卡持在所述壳体内的墨道上，另一端抵在所述滚珠表面上，所述弹簧与所述滚珠接触的端部结构为环形线圈。在一些可选地实施例中，所述弹性件为环形弹片，所述环形弹片的外缘卡持在所述壳体内的墨道上，其内缘抵在所述滚珠表面上；其中，所述环形弹片上开设有用以通过油墨的漏孔结构。在一些可选地实施例中，所述墨道具有管径减小的变径结构；所述弹簧具有与所述墨道对应的变径结构。在一些可选地实施例中，所述弹簧卡持在所述壳体内的墨道上的具体结构，包括：墨道上的卡槽、挡板、或者缩口结构。在一些可选地实施例中，所述滚珠式打印头，还包括：设置在所述壳体外壁上的两个加热电极；所述弹簧两端的金属线头自所述壳体上引出分别与所述加热电极藕接。在一些可选地实施例中，所述滚珠式打印头，还包括：设置在壳体上的温度传感器，用以监测所述墨道的温度，并反馈给温控系统。在一些可选地实施例中，所述壳体的侧壁上开设有与墨道相通的螺纹槽，所述温度传感器的检测探头通过所述螺纹槽嵌在所述壳体的侧壁上。在一些可选地实施例中，所述螺纹槽内涂覆有耐温密封胶。在一些可选地实施例中，位于所述墨道中的弹簧的表面涂覆耐温绝缘漆。在一些可选地实施例中，所述加热电极通过螺纹固定在所述壳体的侧壁上。本专利技术的另一个目的在于提出一种液态金属打印装置，所述液态金属打印装置，包括上述任一项所述滚珠式打印头。与现有技术相比，本专利技术具有如下优势：本专利技术通过将弹性件与滚珠之间形成面接触，避免了单点式接触容易偏移的缺陷，提高了打印头的整体稳定性和可靠性。附图说明图1是本专利技术实施例中的滚珠式打印头的结构示意图；图2是本专利技术实施例中的滚珠式打印头的结构示意图。具体实施方式以下描述和附图充分地示出本专利技术的具体实施方案，以使本领域的技术人员能够实践它们。其他实施方案可以包括结构的、逻辑的、电气的、过程的以及其他的改变。实施例仅代表可能的变化。除非明确要求，否则单独的部件和功能是可选的，并且操作的顺序可以变化。一些实施方案的部分和特征可以被包括在或替换其他实施方案的部分和特征。本专利技术的实施方案的范围包括权利要求书的整个范围，以及权利要求书的所有可获得的等同物。在本文中，本专利技术的这些实施方案可以被单独地或总地用术语“专利技术”来表示，这仅仅是为了方便，并且如果事实上公开了超过一个的专利技术，不是要自动地限制该应用的范围为任何单个专利技术或专利技术构思。现在参照图1，图1示出了本专利技术实施例中滚珠式打印头的结构示意图，如该结构示意图所示，本专利技术公开了一种滚珠式打印头，用于打印液态金属油墨，包括：壳体1、滚珠2、弹性件3；其中，壳体1整体呈柱状结构，其内部具有自上而下的墨道11，滚珠2卡持在墨道11的出墨口，弹性件3设置在壳体1内的墨道11上，其部分抵在墨道11上形成卡持固定结构，其另一部分抵在滚珠2上。所述弹性件与所述滚珠之间为面接触。其中，所述卡持固定结构可以为通过墨道上的卡槽、挡板、或者缩口结构与弹性件形成卡持。优选地，弹性件3可采用弹簧，即利用弹簧的上端卡持在墨道上，弹簧的下端抵在滚珠2上，弹簧的下端为水平的环形线圈，该环形线圈与滚珠之间形成面接触。弹性件3亦可以采用整体呈水平结构的环形弹片，该环形弹片的上具有漏孔结构，以使液态金属油墨通过，该环形弹片的外缘卡持在墨道上(如在墨道上设置卡槽)，其内缘抵在滚珠2的上部表面，形成面接触，具体的，环形弹片可采用水平螺旋状的线圈，线圈间存在一定的间隙，流通液态金属油墨。滚珠2与墨道11的出墨口之间形成间隙配合，当滚珠2未收到挤压时，由于弹性件3的作用，滚珠2封堵所述墨道11的出墨口；当滚珠2受到一定程度的挤压后，滚珠2与墨道11的出墨口之间产生细微间隙，液态金属油墨则通过该细微间隙被滚珠带出并印制在基底7表面。本专利技术通过将弹性件与滚珠之间形成面接触，避免了单点式接触容易偏移的缺陷，提高了打印头的整体稳定性和可靠性。壳体1中的墨道11可以为变径结构，即底部墨道的管径小于上部墨道的管径，例如阶梯式分段式变径结构，又或是锥型逐渐变径结构，用以起到汇聚液态金属油墨的作用。壳体1的结构可以为一体化结构，又或者多部件组合结构，多部件组合结构可以为上下多部件组合，例如位于上方的笔管、位于下方的笔头之间的螺纹连接，又例如左右壳体的物理组合连接。在一些实施例中，壳体1可采用金属、塑料、玻璃等硬质材料；在另一些实施例中，壳体1还应满足耐温需求；优选地，壳体1可选用不锈钢材料，其内壁(墨道)表面进行绝缘处理，例如涂覆一层耐温的绝缘漆。滚珠2应满足球面规整，球内成分均匀，可采用硬质金属制备，优选地，可采用钨合金。在弹性件3选用弹簧时，弹簧可为一体化结构，其两端分别为平整的环状结构，以用于卡持固定墨道11和稳定的抵在滚珠2上；在壳体1呈变径结构的实施例中，弹簧3也可选用/设置成与壳体1的变径结构相应的变径结构，使弹簧3稳定的处于壳体1的墨道11中；优选地，弹簧3与墨道11之间存在轻微的摩擦，以防止弹簧3在壳体1中发生变形。本专利技术实施例中的液态金属油墨包括熔点在300摄氏度以下的低熔点金属单质或合金，合金成分包括镓、铟、锡、锌、铋、铅、镉、汞、银、铜、钠、钾、镁、铝、铁、镍、钴、锰、钛、钒、硼、碳、硅等中的一种或多种，其形式可以是金属单质、合金，也可以是金属纳米颗粒与流体分散剂混合形成的导电纳米流体。具体地，流体分散剂优选为乙醇、丙二醇、丙三醇、聚乙烯吡咯烷酮、聚二甲基硅氧烷、聚乙二醇、聚甲基丙烯酸甲酯中的一种。优选地，低熔点金属包括汞、镓、铟、锡单质、镓铟合金、镓铟锡合金、镓锡合金、镓锌合金、镓铟锌合金、镓锡锌合金、镓铟锡锌合金、镓锡镉合金、镓锌镉合金、铋铟合金、铋锡合金、铋铟锡合金、铋铟锌合金、铋锡锌合金、铋铟锡锌合金、锡铅合金、锡铜合金、锡锌铜合金、锡银铜合金、铋铅锡合金中的一种或几种。现在参照图2，图2示出了本专利技术实施例中滚珠式打印头的结构示意图，如该结构本文档来自技高网...
【技术保护点】
1.一种滚珠式打印头，其特征在于，包括：内部具有墨道的壳体、卡持在所述墨道出墨口的滚珠、以及一部分卡持在所述壳体内的墨道上，另一部分抵在所述滚珠表面上的弹性件；所述弹性件与所述滚珠之间为面接触。
【技术特征摘要】
1.一种滚珠式打印头，其特征在于，包括：内部具有墨道的壳体、卡持在所述墨道出墨口的滚珠、以及一部分卡持在所述壳体内的墨道上，另一部分抵在所述滚珠表面上的弹性件；所述弹性件与所述滚珠之间为面接触。2.根据权利要求1所述的滚珠式打印头，其特征在于，所述弹性件为弹簧，该弹簧的一端卡持在所述壳体内的墨道上，另一端抵在所述滚珠表面上，所述弹簧与所述滚珠接触的端部结构为环形线圈。3.根据权利要求1所述的滚珠式打印头，其特征在于，所述弹性件为环形弹片，所述环形弹片的外缘卡持在所述壳体内的墨道上，其内缘抵在所述滚珠表面上；其中，所述环形弹片上开设有用以通过油墨的漏孔结构。4.根据权利要求2所述的滚珠式打印头，其特征在于，所述墨道具有管径减小的变径结构；所述弹簧具有与所述墨道对应的变径结构。5.根据权利要求2所述的滚珠式打印头，其特征...
【专利技术属性】
技术研发人员：张玉星，
申请(专利权)人：北京梦之墨科技有限公司，
类型：新型
国别省市：北京,11
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