CN110239215A - 一种基于放电产生气泡的打印新方法 - Google Patents

Abstract

本发明涉及一种基于电火花放电技术的喷墨打印新方法，属于喷墨打印领域。所发明的基于放电产生气泡的喷墨打印新方法是利用火花放电产生的气泡作为动力源，将墨水从喷墨喷出。具体为在储墨腔内与喷口相对的位置放置两个相隔一定距离的微电极，并对其施加一定的电压信号，将之间的墨水击穿，产生火花放电。该放电通道可以将墨水迅速汽化，产生放电气泡。迅速膨胀的气泡使储墨腔内的压力迅速增加，并将墨水从喷孔喷出，完成打印。

Description

一种基于放电产生气泡的打印新方法

技术领域

本发明属于喷墨打印技术领域，涉及一种基于电火花放电技术的喷墨打印新方法。

技术背景

目前，市场上商用的按需喷射打印主要是采用压电喷墨和热发泡喷墨两种技术。压电式喷头的工作原理为：微压电驱动器件，通常为压电陶瓷晶体，在电压信号的作用下，迅速变形，快速挤压储墨腔，从而使墨水从喷头快速喷出，形成具有一定初速度的离散的液滴，飞向承印面完成打印。对于热发泡式喷头，储液腔内部有一个可以将电信号快速转化为热信号的发热器件，可以将与其接触的墨水迅速汽化，形成快速膨胀的气泡，该气泡使得储液腔内的压力迅速升高，从而将墨水从喷孔喷出。

压电喷墨的优势在于:

1,喷头寿命较长。压电喷墨的动力来源于压电陶瓷晶体在电压信号下的机械运动，打印过程中不涉及高温等恶劣工况，头内部结构基本没有机械或者热损伤，因此喷头寿命要较热发泡喷头长。

2,压电喷墨技术对墨水的兼容性强。压电喷墨的动力来源于压电陶瓷晶体在电压信号下的机械运动，无论是水基墨水还是油基墨水，都可以打印。而热发泡喷墨则需要墨水的化学反应成分与墨匣准确地配合，否则墨水易产生泡沫堵住喷头或者不能发泡无法喷射。

3，对墨滴大小的控制性强。通过对压电晶体施加不同的电压信号，可以使墨滴体积在较大范围内变化。

热发泡喷墨的优势在于:

1，喷头制造成本低。喷头制作过程中不涉及压电晶体的制作，很大程度上节约了制造成本。

2，喷孔密度大。由于发热元件的体积比压电晶体小很多，所以在单位面积内可集成更多的喷孔，从而提高打印效率。压电喷头采用的压电晶体必须具有一定的体积才能达到所需的变形量，因此很难提高其单位面积内的喷孔数量。

发明内容

本发明的目的在于提供一种喷墨打印新方法。

本发明的原理是：所发明的基于放电产生气泡的打印新方法是利用电火花击穿放电所产生的气泡将墨水从喷孔喷出，完成打印。其喷头结构类似于热发泡喷头，不同之处在于气泡产生的方式。

本发明的优点如下：

1.对墨水兼容性强。当由于击穿放电既可以在水基墨水中发生，又可以在油基墨水中发生。在两种墨水中的击穿放电都能产生所需的气泡。所以此打印方法可以打印水基和油基两种墨水。

2.喷孔密度大。此方法只需两个微电极，其几何尺寸要小于热发泡所采用的发热元件，因此理论上可以达到比热发泡喷头更高的喷孔密度。

3.喷头制造成本低。其打印原理简单，无需制作发热元件和压电元件。因此其喷涂制作成本要低于压电和热发泡喷头。

附图说明

图1为放电产生气泡打印打印原理示意图。

图2为墨滴喷射过程示意图。

图3为放电产生气泡喷墨打印作业示意图。

具体实施方式

参见图1。本发明为基于电火花放电技术的打印新方法，具体为在储墨腔内与喷口相对的位置放置两个相隔一定距离的微电极，并对其施加一定的电压信号，将之间的墨水击穿，在两电极之间产生火花放电，参见图1。该放电通道可以将周围的墨水迅速汽化，产生放电气泡。迅速膨胀的气泡使储墨腔内的压力迅速增加，并将墨水从喷孔喷出。墨滴喷出之后，气泡也随之消失，墨水在界面张力的作用下从新将储墨腔填满，为下次放电喷射做好准备。放电气泡膨胀和墨滴喷出过程参见图2。

Claims (3)

1.一种基于放电产生气泡的打印新方法，其特征在于：作为墨滴喷射动力源的气泡由两个放置于储墨腔内的微电极之间的电火花放电所产生。

2.根据权利要求1所述的基于放电产生气泡的打印新方法，其特征是，采用的微电极为耐高温的导电材料，可以承受多次火花击穿放电。

3.根据权利要求1所述的基于放电产生气泡的打印新方法，其特征是，放电持续时间为微秒和亚微秒量级，放电电流为纳安至毫安量级，微小的放电电流即可以产生所需的气泡，又不会对微电极造成太多的材料去除。