MEMS喷墨头.ppt

MEMS：喷墨头;概述;;;喷墨成像技术分类;连续喷墨;双态偏转墨滴形成与偏转控制;墨滴充电 偏转控制;双态偏转高速连续喷墨数字印刷系统;多态偏转连续喷墨技术;除了利用偏转电极使墨滴沿垂直方向偏转外，还应通过偏转控制器使一列墨滴沿水平方向偏转，实现二维方向上的印刷 ;热喷墨成像;　　热喷墨技术的工作原理是通过喷墨打印头（喷墨室的硅基底）上的电加热组件（通常是热电阻），在3微秒内急速加热到300摄氏度，使喷嘴底部的液态油墨汽化并形成气泡，该蒸汽膜将墨水和加热组件隔离，避免将喷嘴内全部墨水加热。加热信号消失后，加热陶瓷表面开始降温，但残留余热仍促使气泡在8微秒内迅速膨胀到最大，由此产生的压力压迫一定量的墨滴克服表面张力快速挤压出喷嘴。随着温度继续下降，气泡开始呈收缩状态。原挤出于喷孔外的墨水受到气泡破裂力量的牵引而形成分散墨滴，后端因墨水的收缩使墨滴开始分离，气泡消失后墨水滴与喷嘴内的墨水就完全分开，而墨水则透过连通喷墨区与储墨区的流道持续流入补充，从而完成一个喷墨的过程。每喷出一个墨滴都是上述流程协同运作的结果。;热喷墨头的结构示意图;成像工艺 起泡核形成并长大、墨滴成型、起泡破灭和墨滴断裂等过程 分为顶喷成像和侧喷工艺;压电喷墨;工作原理;; 由一压电陶瓷片(piezoceramic)、振膜(diaphragm)、压力舱(pressure chamber)、入口管道(inlet manifold)及喷嘴(orifice)所组成。当压电陶瓷盘承受控制电路所施加的电压，产生收缩变形，但受到振膜的牵制，因而形成侧向弯曲挤压压力舱的液体。在喷嘴处之液体因承受内外压力差而加速运动，形成速度渐增的突出液面。其后虽然作用于压电陶瓷片的电压于适当时间释放，液体压力下降，喷嘴处液滴仍因惯性缘故，克服表面张力的牵引而脱离。典型的300DPI喷墨头喷嘴直径约为50μm，一次喷出液滴量约为100pl(1pl = litter)，速度约为10m/sec。为了达到这么高的喷出速度(动压约为0.5大气压)，并克服液体之粘滞性及表面张力，压力舱内液体所承受之压力平均约为3大气压。;与弯曲型类似，但是它的陶瓷片纵向平行排列，受控制电路所施加的电压推挤制动器脚，液体受压喷出。EPSON早期将多层剪力压电技术引入其喷墨头产品;　　　由陶瓷片、电级等组成，没有振膜、压力舱等结构。当压电陶瓷片承受控制电路所施加的电压，产生收缩变形，喷嘴处液体受压喷出。 ;　收缩式技术由S.L.Zoltan of Clevite公司于1970年发明，1974年获得美国专利，1977年Seimens公司将其应用于喷墨头产品PT-80。控制电路所施加的电压引起陶瓷压电管道变形收缩，管内油墨受压喷出。;压电喷墨成像的其他问题;喷墨排列 可在不增加喷嘴排列密度的情况下提高系统的记录分辨率 热熔压电喷墨技术 通常采用液体墨水 四色印刷结果的获得借助于一个喷墨头实现 在数字印刷方面应用，可先在卷筒纸上预印;热发泡式与压电式比较;静电喷墨;超声波喷墨成像;超声波喷墨色调等级的建立 墨滴位置随机，为 “准调频加网” 墨滴喷射工艺能形成多少种色调等级取决于 成像系统的墨雾形成机制 可形成的 “墨滴”尺寸、对 “墨滴”喷射位置的控制能力 对“墨滴”数量的控制能力 ;喷头组织原理;喷头组织原理;喷头组织原理;喷头组织原理;喷墨印刷的特点;喷墨印刷的应用;喷墨印刷的应用;喷墨印刷设备;喷墨印刷设备;喷墨头的发展趋势;一.喷墨头技术的发展现状;;;;二.??展趋势;;