BJ喷头的制作彩了半导体薄膜工艺,选用的衬底制作材料是半导体硅片。
(1)气泡产生的原理:
BJ喷墨打印机利用膜沸腾现象使加热元件表面产生同样大小的气泡,控制BJ喷墨打印机喷嘴的加热脉冲宽度和幅度,可产生理想的气泡,即发生了膜沸腾现象,在加热器的表面形成了大小均一的气泡,形成了隔热的蒸汽膜,墨水不会被加热。产生膜沸腾的先决条件是加热脉冲电压的幅值足够高,脉冲宽度足够小。BJ喷墨打印机的喷嘴加热喷射墨水的过程,即采用了上述膜沸腾现象。
(2)BJ喷头的喷墨过程:
①稳定状态 在非工作状态,即喷嘴未接收到加热信号时,喷嘴内墨水的表面张力与外界大气压相平衡,喷嘴头部墨水的表面是内凹形,处于平衡状态。
②加热元件急速加热 当加热信号传送到喷嘴上时,喷嘴上的金属电极被加上了一个幅值相当高的脉冲电压。加热元件急速加热,使附近的墨水温度急剧上升,形成过热层。过热层汽化使加热元件表面产生气泡。
③墨水急速汽化 由于墨水急速汽化,加热元件表面的微小汽泡变大而形成薄蒸汽膜。此蒸汽膜具有隔热作用,避免了喷嘴内全部压出喷嘴。
④气泡膨胀 加热脉冲消失,加热元件的表面温度开始下降,但加热元件上残留的余热仍使气泡进一步膨胀,膨胀至最大,墨水被挤压出喷嘴。
⑤气泡收缩 随着加热脉冲的消失,加热元件的表面温度继续下降,此时气泡开始呈收缩状态。墨水前端因挤压而喷出,后端因墨水的收缩使喷嘴内的压力减少,并回到喷嘴中,因此墨水滴开始分离。
⑥气泡消失 气泡进一步收缩,使喷嘴外压力大于喷嘴内压力,因此气泡完全消失。喷也的墨水滴与喷嘴内墨水完全分离。
⑦墨水的再供给 墨水凭借毛细管,由墨水缓存器供给墨水,使喷嘴内恢复平衡状态。
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