[发明专利]一种基于等离子体射流引导的喷墨打印装置及喷印方法

权利要求书

1.一种基于等离子体射流引导的喷墨打印装置，其特征在于，该喷墨打印装置包括喷墨喷头和等离子体喷头，其中：

所述喷墨喷头包括喷嘴（1）和输送针头（2），工作时所述喷嘴（1）的一端与供墨单元（11）连接，其另一端与所述输送针头（2）连接，同时该喷嘴（1）与第一电源（12）连接，以此使得墨液带电荷并从所述输送针头（2）喷出；

所述等离子体喷头包括喷头主体（3）和电极针（4），所述喷头主体（3）的中间设置有通孔作为气体导路（9），用于放置所述电极针（4），同时该喷头主体（3）上设置有进气孔（8），用于向所述气体导路（9）通入工作气体，工作时所述电极针（4）与第二电源（13）连接，通过放电使得所述工作气体电离形成等离子体射流，作用于基板（17）使其带电荷，因所述第一电源（12）与第二电源（13）的极性相反，故带电荷的所述墨液在所述等离子体射流的引导下沉积到所述基板（17）区域化带电荷的位置，以此完成喷墨打印。

2.如权利要求1所述的基于等离子体射流引导的喷墨打印装置，其特征在于，所述等离子体喷头还包括设置在所述喷头主体（3）底部的聚焦单元，用于通过静电聚焦的方式控制所述等离子体射流的方向和直径，从而提高喷墨打印的精度和分辨率。

3.如权利要求2所述的基于等离子体射流引导的喷墨打印装置，其特征在于，所述聚焦单元包括预设数量的聚焦电极环（6）和绝缘垫圈（7），利用所述绝缘垫圈（7）将所述聚焦电极环（6）隔离。

4.如权利要求1所述的基于等离子体射流引导的喷墨打印装置，其特征在于，所述基板（17）为平面结构的绝缘基板或曲面结构的绝缘基板。

5.如权利要求1所述的基于等离子体射流引导的喷墨打印装置，其特征在于，当喷墨打印的基板为导体材质时，将所述喷墨喷头与电源连接，并将所述基板与所述电源的地极连接。

6.如权利要求1～5任一项所述的基于等离子体射流引导的喷墨打印装置，其特征在于，所述喷嘴（1）由金属材料制成，所述输送针头（2）由介质管制成，所述喷头主体（3）由绝缘材料制成。

7.一种基于等离子体射流引导的喷墨打印方法，其特征在于，该方法包括如下步骤：

S1将喷墨喷头的喷嘴（1）与第一电源（12）连接并竖直放置在基板（17）上方，将等离子体喷头的电极针（4）与第二电源（13）连接并斜置于所述喷墨喷头的旁侧，所述第一电源（12）与第二电源（13）的极性相反；

S2将墨液通过供墨单元（11）输送至输送针头（2）的出口处，使得所述墨液在所述第一电源（12）的作用下带电荷，同时将工作气体（14）通过进气孔（8）通入气体导路（9），使得所述工作气体（14）在所述电极针的放电作用下形成等离子体射流；

S3喷射出的所述等离子体射流使得所述基板（17）区域化带电荷，并且所述等离子体射流在所述基板上形成的气态电极与所述喷嘴（1）之间形成电场，使得带电荷的所述墨液沉积到所述基板（17）带电荷的指定位置，以此在所述等离子体射流的引导下完成喷墨打印。

8.如权利要求7所述的基于等离子体射流引导的喷墨打印方法，其特征在于，所述步骤S3还包括利用聚焦单元控制所述等离子体射流的方向和直径。