专利名称：激光喷墨头的制作方法
技术领域：
本发明涉及一种喷出墨滴的喷墨头。通常此喷墨头用于安装在喷墨打印机中来 使用。
背景技术：
所谓喷墨打印机，就是通过将墨滴喷射到打印介质上来形成文字或图像。早期 的喷墨打印机以及当前大幅面的喷墨打印机都是采用连续式喷墨技术，而当前市面流行 的喷墨打印机都普遍采用随机喷墨技术。目前，随机式喷墨技术主要有微压电式和热气泡式两大类喷墨打印机一般多采用热气泡喷墨技术，通过墨水在短时间内的加热、膨胀、 压缩，将墨水喷射到打印纸上形成墨点。由于除了墨滴的大小以外，墨滴的形状、浓度 的一致性都会对图像质量产生重大影响，而墨水在高温下产生的墨点方向和形状均不容 易控制，所以高精度的墨滴控制十分重要。热泡式喷墨打印的原理是将墨水装入到一个 非常微小的毛细管中，通过一个微型的加热垫迅速将墨水加热到沸点。这样就生成了一 个非常微小的蒸汽泡，蒸汽泡扩张就将一滴墨水喷射到毛细管的顶端。停止加热，墨 水冷却，导致蒸汽凝结收缩，从而停止墨水流动，直到下一次再产生蒸汽并生成一个墨 滴。微压电技术把喷墨过程中的墨滴控制分为3个阶段在喷墨操作前，压电元件 首先在信号的控制下微微收缩；然后，元件产生一次较大的延伸，把墨滴推出喷嘴； 在墨滴马上就要飞离喷嘴的瞬间，元件又会进行收缩，干净利索地把墨水液面从喷嘴收 缩。这样，墨滴液面得到了精确控制，每次喷出的墨滴都有完美的形状和正确的飞行方 向。微压电式喷墨系统在装有墨水的喷头上设置换能器，换能器受打印信号的控 制，从而控制墨水的喷射。根据微压电式喷墨系统换能器的工作原理及排列结构可分 为压电管型、压电薄膜型、压电薄片型等几种类型。采用微电压的变化来控制墨点的喷射，不仅避免了热气泡喷墨技术的缺点，而 且能够精确控制墨点的喷射方向和形状。压电式喷墨打印头在微型墨水贮存器的后部采 用了一块压电晶体。对晶体施加电流，就会使它向内弹压。当电流中断时，晶体反弹回 原来的位置，同时将一滴微量的墨水通过喷嘴射出去。当电流恢复时，晶体又向后外延 拉，进入喷射下一滴墨水的准备状态。这两种方法相比，热泡式打印头制造容易，成本低，更换方便，但由于墨水在 高温下易发生化学变化，性质不稳定，所以打出的色彩真实性就会受到一定程度的影 响；另一方面由于墨水是通过气泡喷出的，墨水微粒的方向性与体积大小不好掌握，打 印线条边缘容易参差不齐，在一定程度上影响了打印质量，这都是它的不足之处。微压 电打印头技术是利用晶体加压时放电的特性，在常温状态下稳定的将墨水喷出。对墨 滴控制能力较强，还将色点缩小许多，产生的墨点也没有慧尾，从而使打印的图像更清晰。容易实现高精度打印质量，且微压电喷墨时无需加热，墨水就不会因受热而发生化 学变化，故大大降低了对墨水的要求。另外，压电式打印头被固定在打印机中，因此只 需要更换墨盒就可以了。热泡式喷墨打印机需要在每个墨盒中安装喷墨嘴这样会增加 墨盒的成本。但压电式喷墨打印机的缺点也不少，例如喷墨头制造成本高，结构复杂， 而且由于压电挤压有机械因素存在，同时存在墨滴重新充进喷头的过程，所以喷嘴的喷 速较慢；由于喷嘴结构的特殊性，喷嘴与介质之间的距 离不能过大(一般小于0.5cm)， 从而限制了介质的种类和品质；如果压电打印头被损坏或者阻塞了，整台打印机都需要 维修。
发明内容
本发明目的在于提出一种制造成本低、结构简单，对墨滴控制性强，可高速喷 射出墨滴的新型喷墨头。本发明的目的是通过如下措施来达到激光可产生热效应等多种效应，通过用 激光分别照射喷墨头内各小墨室，直接加热墨水或使小墨室内某部件吸热或形变，间接 令墨水受热或者令小墨室的内体积变化，产生了瞬时热压或动压，墨水受压从喷墨头中 喷射而出，从而完成一次喷墨过程；小墨室中重新充入墨水，激光再次照射，墨水再次 喷射而出，周而复始，即可完成整个喷墨过程。本发明使用激光方式按需喷射墨滴或墨流，喷墨体部分无需布置电路，只是通 过控制激光头偏转或移动，并通过控制激光的强弱或者开闭状态，即可对喷墨体内的小 墨室里的墨水是否喷射进行控制，从而实现按需喷墨打印。其主要部件包括激光产生 器、激光偏转部件及喷墨部件等。其制造工艺较热气泡式和压电式喷墨头技术要求低， 电路简单，喷射速度快，容易制造成页面宽度的喷墨头，易于实现高精度打印，成本更 低廉。为让本发明之上述和其它目的、特征和优点能更明显易懂，下面列举四个实施 例，并配合附图，作详细说明如下。
本发明的这些优点将通过结合附图详细介绍实施例而变得明显且易于接受，附 图中图1是本发明的喷墨部件的内部结构2是本发明的喷墨部件的A-A剖面的一种结构示意3是本发明的喷墨部件的A-A剖面的另一种结构示意4是本发明的第一实施例的结构示意5是本发明的第二实施例的结构示意6是本发明的第三实施例的结构示意7是本发明的第四实施例的结构示意图
具体实施例方式图1为根据本发明的喷墨部件的内部结构图，墨室(4)充满墨水，墨水从进墨通道⑶进入由基体(5)分隔的小墨室O)中，墨水受压后从喷墨孔(1)中喷射而出。
图2为根据本发明的喷墨部件的A-A剖面的一种结构示意图，激光穿过透明体 (6)直接加热小墨室O)内的墨水，产生热压，墨水从喷墨孔(1)中直接喷射而出。
图3是本发明的喷墨部件的A-A剖面的另一种结构示意图，激光从透明体(6) 中穿过，并没有直接加热墨水，而是照射在作用部件(7)上，作用部件(7)吸热升温或产 生形变，从而产生压力令墨水从喷墨孔(1)中喷射而出。
图4是本发明的第一实施例的结构示意图，喷墨头座(11)上的激光发生器(10) 产生激光，经激光偏转器(9)可控偏转后，激光顺次照射在喷墨部件(8)的各个小墨室 (2)内，通过控制激光的通断或者强弱就可以控制各小墨室O)内的墨水喷射与否。
图5是本发明的第二实施例的结构示意图，激光发生器(10)产生激光，照射在 光反射器(12)上，对压电陶瓷(13)加电，压电陶瓷(13)在电流作用下形变而产生位 移，推动光反射器(12)前后运动，激光随着光反射器的运动而分别照射在喷墨部件(8) 上的各小墨室O)内，通过控制激光的通断或者强弱就可以控制各小墨室O)内的墨水 喷射与否。
图6为本发明的第三实施例的结构示意图，跟第二实施例类似，所不同的是光 反射器(1 不动，激光发生器(10)相对运动而已。
图7为本发明的第四实施例的结构示意图，激光发生器(10)产生激光，经光偏 转器(9)偏转后，照射在光纤集束器(1 的各条光纤(14)上，一条光纤(14)分别对应 着对应着喷墨部件(8)的一个小墨室0)，通过控制激光的通断或者强弱就可以控制各小 墨室O)内的墨水喷射与否。
另外，还可以通过带式车带动激光发生器来回移动或喷墨部件来回移动的方式 进行喷墨等方式来实现，这里就不再详述。
本发明的喷墨头不限于打印机，也可适用于其他需要使用按需喷射的装置上。
尽管根据上述实施方式对本发明进行了说明，但是，显然本领域的技术人员可 以对本发明进行各种替换、修改和变换。上述优选实施方式仅为了说明本发明，而不是 用于限定本发明的。在不违背本发明权利要求所限定的范围的情况下，对本发明可进行 多种改变。
权利要求
1.一种激光喷墨头，其特征在于，主要由激光发生器、光偏转部件和喷墨部件组 成。激光发生器前面是光偏转部件，光经光偏转部件偏转后，照射到喷墨部件。
2.根据权利要求1所述的激光喷墨头，其特征在于，激光发生器可为单个激光发生 器，亦可为激光阵列。
3.根据权利要求1所述的激光喷墨头，其特征在于，光偏转器件可以采用微机械透 镜、电光偏转器、声光偏转器、反射镜位移和激光头与喷墨部件的相对运动等方式。
4.根据权利要求1所述的激光喷墨头，其特征在于，喷墨部件内有墨室、进墨通道， 多个小墨室等。
全文摘要
一种激光喷墨打印头，其主要部件包括激光产生器、激光偏转部件及喷墨部件等。激光经过光偏转部件偏转后依次照射在喷墨部件的各个小墨室内，产生热压或动压，墨水受压喷射而出。其制造工艺较热气泡式和压电式喷墨头技术要求低，电路简单，喷射速度快，容易制造成页面宽度的喷墨头，易于实现高精度打印，成本更低廉。
文档编号B41J2/01GK102019753SQ20091011439
公开日2011年4月20日 申请日期2009年9月15日 优先权日2009年9月15日
发明者韦翔 申请人:韦翔