[发明专利]电渗喷墨装置

说明书

技术领域

本发明涉及喷墨装置技术领域，特别涉及一种电渗喷墨装置。

背景技术

喷墨装置是喷墨式打印设备或喷墨式书写笔的核心部件。喷墨装置用于驱动墨滴流动并将墨滴精确地喷射到打印或书写介质表面。喷墨装置的喷墨质量例如墨滴大小、墨滴形状、墨滴喷射速度及方向等取决于其喷墨方式。常见的喷墨方式有热气泡式喷墨(Thermal bubble inkjet)和压电式喷墨(Piezoelectric inkjet)。

热气泡式喷墨通过加热使墨水活化产生气泡，气泡膨胀驱动墨水在微流道内流动，并经喷嘴喷射墨滴到打印或书写介质表面形成墨迹。热气泡式喷墨可通过调节加热温度来控制喷墨量。加热过程中产生的气泡能够将墨水和加热器隔离，从而避免墨水全部被加热。停止加热后，墨水冷却，气泡收缩，喷墨停止。热气泡式喷墨方式具有喷嘴密度高、体积较小、成本较低和驱动系统较简单等优点。但是，热气泡式喷墨存在明显的不足：一方面，喷嘴经常处于高温状态，且喷嘴处频繁的冷热交替，气泡反复膨胀收缩，使得喷墨质量不稳定，墨滴大小、墨滴形状、喷射速度及方向不易控制，喷墨装置易老化，需经常维修或更换喷墨装置；另一方面，由于喷墨装置和墨水的热传导速率的限制，喷墨过程经常有滞后现象，喷墨速度也较慢，易产生不均匀墨滴和墨渣。

压电式喷墨是利用压电材料例如铅、锆、钽等在施加电压后产生形变的原理，实现挤压墨水在微流道内流动，并经喷嘴喷射墨滴到打印或书写介质表面。压电式喷墨通过压电材料的形变控制墨滴的喷射，墨滴大小、墨滴形状和喷射方向都可精确控制，从而得到较好的喷墨质量。由于不需要高温，压电式喷墨对墨水质量无影响，且对墨水色素无要求，喷墨过程无滞后现象，喷嘴不易损坏。但是，压电式喷墨需要较为复杂的驱动系统，结构复杂，且喷墨装置体积较大，加工难度大，喷嘴损坏或堵塞后维修较困难。

目前，非常需要一种喷墨质量高且喷墨质量可控、结构简单、体积小、易加工、易维修的新型喷墨装置。

发明内容

本发明的目的是提供一种电渗喷墨装置。

本发明提供的电渗喷墨装置包括微流道管、喷嘴和微电极；所述微流道管呈内部中空的圆筒形，其内部空腔为供墨水流过的微流道，所述微流道管的一端与供墨装置连接，其另一端设有所述喷嘴；所述微流道管两端的内侧壁上各嵌有一个所述微电极，该两个微电极之间形成的电场能够驱动所述微流道中的墨水向所述喷嘴的方向运动。

优选地，所述微流道管中部的内侧壁上还嵌有至少一个所述微电极，且任意两个相邻的所述微电极之间形成的电场的方向相同。

优选地，所述喷嘴为锥形。

优选地，所述微电极的材质为惰性金属。

优选地，所述微流道管和所述喷嘴的材质为绝缘材料。

优选地，所述电渗喷墨装置还包括嵌于所述微流道管的内侧壁上除所述微电极外的位置的内衬，所述微电极和所述内衬上设有多个微流道，所述微电极和所述内衬的横截面都呈篦子形，所述多个微流道都与所述喷嘴相通。

优选地，所述微流道管、所述喷嘴和所述内衬的材质为绝缘材料。

优选地，所述电渗喷墨装置还包括设于所述内衬、所述微电极和所述喷嘴内表面的绝缘层。

优选地，所述电渗喷墨装置还包括设于所述微流道管、所述喷嘴和所述微电极内表面的绝缘层。

优选地，所述微电极的材质为惰性金属、铜、铁或铝。

本发明具有如下有益效果：

(1)所述电渗喷墨装置利用电渗现象驱动墨水在微流道中运动，通过调节施加于两个微电极之间的电压大小能够控制墨水在微流道中的运动速度和喷嘴的喷墨速度，因此其喷墨质量高且喷墨质量可控；

(2)所述电渗喷墨装置不需要复杂的驱动系统，结构简单，体积小，易加工，易维修；

(3)所述电渗喷墨装置的微流道管、喷嘴和微电极的内表面设有绝缘层，能够避免焦耳热的产生，并扩大了微电极的材质的选择范围，有利于降低成本。

附图说明

图1为本发明实施例1提供的电渗喷墨装置的纵向剖面图；

图2为本发明实施例1提供的电渗喷墨装置沿A-A方向的横向剖面图；

图3为本发明实施例2提供的电渗喷墨装置的纵向剖面图；

图4为本发明实施例3提供的电渗喷墨装置的纵向剖面图；

图5为本发明实施例3提供的电渗喷墨装置沿B-B方向的横向剖面图；

图6为本发明实施例3提供的电渗喷墨装置沿C-C方向的横向剖面图；

图7为本发明实施例4提供的电渗喷墨装置的纵向剖面图；