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记事本定制喷墨的热动力

发布于:2016-09-08 22:28来源:上海记事本定制 作者:圣马广告 点击:
墨滴喷射离不开电脉冲的作用,现代热喷墨打印机在大约2us的时间内作用到包含加热器的薄膜晶体管,要求电脉冲的加热效应使薄膜晶体管的温度在每秒钟内上升到超过lxl0。在热喷墨打印头加热器的表面位置附近,墨水温度从60c上升到300c以上,导致墨水成为亚稳态的液体,这种独一无二的热动力过程使墨水经历过热的蒸汽膨胀,形成高能量的气泡;此后又经历气泡膨胀和破裂过程,从喷嘴孔不断地喷射出数量稳定的墨滴,记事本定制热喷墨打印头的墨滴喷射过程是可重复的。

过度加热条件定义为液体内包含更多热能的物理状态,产生的热能比给定压力下使液体沸腾需要的能量更多;过热的液体将发生爆炸性的变化而成为气体,因而这种变化的所在位置完全有条件形成气泡,或者说达到了气泡的成核条件,导致被液体浸润的表面出现细小的由蒸汽填充的孔。对于以水配制成的墨水来说,过度加热极限大约3401;温度超过该极限值时,墨水不能再以液体的形式存在,自然地就转换成了气态。气泡成核是建立热喷墨过程的必要前提,与气泡成核对应的实际温度与墨水配方、加热器表面的微观结构和液体浸润表面微孔所捕获的气泡尺寸有关。

热喷墨过程与人们在日常生活中看到的沸腾现象不同,即水温上升到大约100c时幵始出现大量的气泡成核点,气泡核尺寸相当大,从而产生从液体到气体的相变。只要温度达不到过度加热条件,则以水配制成的墨水加热到大约100c时发生的现象类似。热喷墨打印机很高的加热速率可确保气泡成核的一致性,但仅仅高温位置才提供气泡成核一致性的条件,因为低温位置没有足够的时间激发一致成核过程。很快的加热速度形成的气泡具备良好的一致性,指的是释放的能量和气泡成形时间是高度一致的。

在几微秒的时间内,气泡迅速膨胀并破裂。在这种膨胀和破裂的过程中,作用效果类似于细小的活塞从加热器表面开展的向上运动冲程,填充墨滴生成腔体后再反冲;膨胀这一物理相变引起墨水流动速度的巨大变化,导致墨水射流以大约10〜15n/S的速度离开喷嘴,气泡内的初始压力在瞬时间达到大于10个大气压的数值;由于气泡膨胀速度如此之快,而蒸汽数量又如此之少,以至于膨胀作用的正压力相只能维持大约1us的时间。在气泡20^甚至更短的生命周期内,尽管气泡内部的压力低于大气压力,但气泡却继续膨胀,填充由已经激发出运动状态的墨水原来所占据腔体约50%的体积。

如果墨滴生成腔体上没有安装止回阀,则气泡膨胀期间某些墨水被强制性地通过墨水重灌管道返回。这种作用有助于“驱逐’墨水中可能存在的颗粒物和气泡,避免墨水在入口结构附近累积起来。墨水入口和交叉喷射次序的流体设计十分重要,应该使相邻喷嘴间的“交叉对话’达到最小程度。喷嘴和墨水入口的流体阻尼需达到平衡状态,才能在墨滴发生装置工作期间获得最佳的墨滴喷射效率,形成最优的墨水重灌和频率响应效果。

与液体相的墨水相比,气泡内蒸汽的导热性要低得多,从而对墨水和加热器起隔热作用。由于这一原因,一旦气泡覆盖加热器表面,则会引起少量的附加墨水蒸发。
记事本定制热喷墨打印头产生这种墨水蒸发效应时相当于电脉冲作用时间缩短,其结果是限制了加热器表面的峰值温度,伴随着气泡的膨胀和破裂,热量通过传导作用传递给承印材料而使加热器表面冷却。当气泡破裂发生时,回流的墨水与加热器接触,要求加热器的表面温度必须低于组成新气泡所需的温度,否则无法建立可重复的热喷墨循环周期。
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