サーマルインクジェット技術：原理、利点、課題
- 技術原理（動作原理）
熱の核心 インクジェット印刷 熱によって発生する気泡の噴出にそのメカニズムが関わっている。
- 発熱体（薄膜抵抗器）の瞬間加熱
マイクロメートルサイズのノズル内部には、電気熱膜が存在する。
パルス電流で加熱すると、温度は300～400℃に達する可能性がある。
- インクの部分的な蒸発により気泡が発生する
高温によりノズル内部のインクが局所的に蒸発し、急速に膨張する熱気泡が形成される。
- バブル圧縮インクジェット
膨張する気泡がノズルからインクを押し出し、インク滴を形成する。
- 気泡の冷却と収縮
加熱が停止すると、気泡は急速に崩壊し、インク貯蔵領域から新しいインクが空洞に補充される。
- 繰り返す
各ノズルは、1秒間に数万回噴霧動作を繰り返すことができる。
- 利点
① シンプルな構造と低コスト
圧電チップなどの高価な部品は必要なく、ノズル構造や製造工程も比較的単純である。
それはより安い 圧電インクジェット（PIJ） そして、低コストのプリンターや低コストの使い捨てプリントヘッドを実現しやすくする。
② 高精度射出
マイクロノズルは高密度であるため、高解像度（600～1200dpi、あるいはそれ以上）での描画が可能です。
インク滴の体積はピコリットル（pL）レベルまで減らすことができる。
③ 高速かつ迅速な応答
熱膨張を駆動する方式で、応答時間はナノ秒からマイクロ秒の範囲です。
高速生産ラインでのコーディング、ラベル印刷、オフィス文書印刷などに適しています。
④ 簡単なメンテナンス
圧電ノズル特有の経年劣化の問題が起こりにくい。
使い捨てノズルは、長期的なメンテナンスの問題を回避します。
⑤ 組み込みが容易で、駆動回路もシンプル
この駆動装置は単純なパルス電流のみを必要とし、高電圧や複雑な波形制御は不要です。
- 課題
① 高いインク適合性
熱発泡には、高温での瞬間的な加熱に耐えられるインクが必要であり、以下の特性を備えている必要があります。
- 低粘度
- 優れた熱安定性
- 堆積物や炭化物の形成は容易ではない
したがって、熱 インクジェット印刷 UVインク、高粘度インク、または粒子状溶剤を含むインクには適していません。
②ノズルの寿命は熱の影響を受けます。
長期間にわたる繰り返し加熱は、抵抗層の疲労やノズルキャビティのコークス化を引き起こす可能性がある。
使い捨てノズルは設計可能だが、長寿命の工業用ノズルは依然として課題となっている。
③ 噴射エネルギーが限られているため、インク滴の体積を非常に大きくすることは難しい。
に比べ 圧電印刷、 彼の 広フォーマット、大量印刷、高粘度用途よりも、小液滴、高精度、高速印刷に適しています。
④ 温度勾配によって引き起こされる安定性の問題
ノズルを数百℃から室温まで繰り返し冷却すると、噴霧が不安定になったり、ノズルが詰まったりする可能性があります。
周囲の温度と湿度は、インクの特性に大きな影響を与える。
⑤ 材料適合性の制限
化学的に強い工業用インクはプリントヘッド構造を腐食させる可能性があり、工業用途における適用性を制限する可能性があります。 彼の。
