[发明专利]一种无提取电极的阵列化电流体喷头

说明书

本发明公开了一种无提取电极的阵列化电流体喷头，属于喷墨打印装置技术领域，喷头由墨盒、流道板、喷孔板、控制电极层等结构构成。墨盒包含进墨口、出墨口、安装孔、流道层入口、流道层出口等结构。流道板由绝缘材料加工而成，有引导墨液流入喷孔板、增大喷孔之间的电势差等作用，包含流道入口、流道出口、引流通道、微流通道等结构。喷孔板主体为绝缘材料，包含喷孔、喷孔电极等结构，每个喷孔间由微流通道形成分压单元，使加电喷孔上的电压分散在流道中，不对其它喷孔产生影响，实现每个喷孔独立可控的喷射。本发明提出的无提取电极的阵列化电流体喷头能够实现喷头的独立控制，具有高分辨率、高精度、高效率、可批量制造、低成本等优点。

技术领域

本发明属于喷墨打印装置技术领域，更具体地，涉及一种无提取电极的阵列化电流体喷头。

背景技术

喷墨打印作为一种无掩膜、增材制造直写技术，具有高材料利用率，在很多生产制造领域都有较好的应用前景，如印刷显示、印刷OTFT、印刷太阳能电池等。目前压电/热泡等传统喷印技术，主要以压电喷印和热泡喷印为代表，使用挤压力为驱动力，使得喷印对墨水粘度十分敏感，并且挤压出的墨滴一般大于喷孔的直径，存在打印分辨率低(＞20μm)、墨水黏度范围窄(1-20cP)等不足，难以满足多种材料和更高分辨率的喷印需求。电流体喷印技术采用电场为主要驱动力，通过电场对液体产生的“拉”力，使得喷印对溶液粘度依赖性大大减小，打印墨滴的尺寸可以远小于喷孔直径，喷印的分辨率可以达到亚微米甚至纳米级，极大的提高了传统喷印的分辨率。因此，电流体喷墨打印技术具有广阔的应用前景。

电流体喷头是实现电流体喷墨打印的关键。目前，实现电流体喷头的独立可控喷射都是通过外接电极环实现的，但射流易偏斜到外接的电极环上，使喷孔故障。而目前，无外接电极环的电流体喷头，可以满足并行打印的需求，但无法实现独立可控，因而难以满足按需喷印的电流体喷印在工业中的需求。

中国专利申请CN201410289239.5提出了喷头独立可控打印的实现方法，但需要在喷孔前方外加提取电极，墨液易偏斜至提取电极上，使喷头损坏，且结构复杂，制造困难。中国专利申请CN201510299992.7提出了一种微型的电喷雾芯片器件及制作方法，但其喷雾芯片无法实现对每个喷孔的喷印状态进行独立调控。

发明内容

针对现有技术的以上缺陷或改进需求，本发明提供了一种无提取电极的阵列化电流体喷头，其目的在于通过将加电喷孔、分压单元、非加电喷孔构成分压电路，通过调节分压单元的阻值大小，从而实现对喷孔的独立控制，由此解决无法实现对每个喷孔的喷印状态进行独立调控的技术问题。

为实现上述目的，按照本发明的一个方面，提供了一种无提取电极的阵列化电流体喷头，包括墨盒、流道板和喷孔板；

所述流道板设置于所述墨盒底部且其流道腔体内包括与所述墨盒连通的多条微流通道；

所述喷孔板设置于所述流道板底部；所述喷孔板包括多个喷孔和与之装配的喷孔电极，多个喷孔与多条微流通道对应设置并连通，墨液从所述墨盒流经所述流道腔体并从所述喷孔喷出；

不同喷孔间的微流通道与微流通道内的墨液形成多个分压单元，当向喷孔施加电压时，加电喷孔、分压单元与非加电喷孔形成分压电路，通过调节所述分压单元的电阻阻值或非加电喷孔的接地电阻阻值从而改变加电喷孔与非加电喷孔之间的电势差，以使施加电压与电势差的差小于开启阈值电压，从而实现喷孔的独立控制。

优选地，所述流道腔体还包括流道入口、流道出口和引流通道；所述流道入口和所述流道出口分别位于所述流道腔体两端；所述引流通道设置于所述流道入口与多条微流通道、流道出口与多条微流通道之间，用于将墨盒内的墨液引流至微流通道中或将微流通道中的墨液引流至墨盒内。

优选地，所述多条微流通道包括树状分叉式、分叉形、长条形结构分布。