2012年7月11日 星期三

熱氣泡式噴墨印頭


圖一、熱氣泡式噴墨印頭結構 (圖片來源)

目前一般個人用或商用的印表機或多功能事務機的噴墨技術主要有兩大類,分別是熱氣泡式和壓電式,今天我們先來談談熱氣泡式的噴頭。

熱氣泡式的噴墨原理請參考圖一,藉由加熱器 (heater) 讓它上方的墨水「過熱 (superheating)」,使那層墨水瞬間氣化形成高壓氣泡快速膨脹而將墨水推出噴孔 (nozzle)。

熱氣泡式的噴墨方式對墨水的要求較高,如果墨水中含有礦物質類的雜質,便會有類似煮開水時的鍋垢效應,而影響到加熱的效果

相對於壓電式的噴頭,熱氣泡式的噴頭壽命較短。所謂的噴頭 (printhead),指的是控制墨滴噴出的微機電機構,它有機械結構,能推動墨水,並需要透過電路控制,整個大小通常是在 5mm x 10~20 mm 的晶片上。圖二的長方型銀色部分便是噴墨晶片 (噴頭),更精確的說,那銀色金屬是最外層的噴孔片 (參考圖一:nozzle plate)。

圖二、噴頭之所在
坊間有些誤傳說沒墨水時空燒會燒壞噴頭,碩印科技張博士說,其實電路上的熱電效應並沒那麼容易燒壞噴頭,有墨水時噴頭反而較快壞掉,這是因為墨滴噴出後氣泡會崩塌回擊電阻加熱器 (圖三第四小圖)。

圖三、熱氣泡式噴頭的噴墨過程


雖說熱氣泡式噴墨印頭壽命較短,但目前也已經有半永久式噴頭,用於頭匣分離的印表機中。

三大廠牌中的 HP 和 Canon 就是採用熱氣泡式的噴墨技術。

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