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​​​​​​​​打印头是含有喷孔的喷墨嘴,是印刷系统的其中一部分。压电式打印头由一个被称为“驱动器”的活动组件、一系列管道和通道,统称为“液体通路”,以及控制单个通道的一些电子设备组成。驱动器由压电陶瓷材料制成的一系列平行腔壁构成的通道组成。当施加电压时压电陶瓷会变形(逆压电效应)。当賽爾打印头上的各个单通道腔壁产生鼓动时,会衍生出声音压力波,转而将墨水从每个通道的顶端或侧面的喷孔喷射而出。

逆压电效应会驱使陶瓷材料以两种变形方式中的一种变形,这两种方式被利用于创造两种不同的打印头操作模式:“弯曲”模式和“剪切”模式。​

弯曲型打印头

在弯曲型打印头中,压电材料被黏合到墨腔的顶部。当电场施加的方向与材料本身极化是一致时,该材料会延伸或收缩。如果材料的一侧是黏合在墨腔顶部,延伸将导致墨腔顶部弯曲(在技术上,这是横向致动)。这就产生了压力变化从而推动了墨水的量化移动,导致墨滴从喷孔喷出。


剪切型打印头

在剪切型打印头中,电场施加的方向垂直于该材料的极化方向。变形会产生剪切作用(梯形形状),如下面的腔壁动画中所示。一块极化的材料会创造所谓的单片式悬臂 - 腔壁固定在底部, 在该点附近弯曲。

该动画显示了通道腔壁向两侧的剪切情况。


​​​​​​​​掌合式

所有 Xaar 1002 打印头都有一个驱动器,该驱动器由 2 块极化相反的压电材料融合在一起。当施加电场作用时,通道腔壁的 2 个部分会在连接点偏向,形成“掌合式”。这动作在真实的打印头中是以非常高的频率进行的,但动画中有所减速,以展示在三个相邻通道腔壁中的掌合式驱动。

賽爾的掌合式设计非常节能,可以降低所需的驱动电压,从而降低功耗。它还提供:

  • 比单极化材料(单片式悬臂)更一致的性能
  • 形成的墨滴均匀性更佳
  • 墨滴的落点精确度更佳
  • 从而得到更高的印刷质量
  • 驱动器的寿命因应机械应力的减少而延长。

 

​​ ​声波

当通道腔壁在掌合模式下以高频率弯曲鼓动(被驱动)时,会衍生出声波。这种压力波迫使墨滴从喷孔中喷出。
该动画显示声波在通道中上下移动的景象。  这种墨滴的喷射方式非常高效。腔壁以大约 150 kHz 的频率振动。

 

​ ​​共享腔壁

賽爾获得专利的共享腔壁设计是一种提高原始分辨率或通道密度的技术。每个通道都有两个由压电材料制成的腔壁。因此,相邻通道之间会共享一个腔壁,为这两个相邻的通道分别执行独立喷射。这种构造有效地利用压电材料,带来具有成本效益的高密度喷孔打印头。​


 

终端喷射结构

传统的喷墨打印头设计采用终端喷射结构。这意味着,这些打印头在每个通道的末端都有喷口,墨水从中喷出。

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​​Hybrid Side Shooter™ (HSS™) 结构

賽爾的 Hybrid Side Shooter™ 结构是每个通道都有一个墨水入口和出口,且有一个独立的喷孔。喷孔位于墨水通道的一侧,墨滴喷射方向垂直于墨流。​


PrecisionPlus™ 结构

这个基于 Xaar 高度成功的 Hybrid Side Shooter™ 设计上的全新架构对激发器的性能进行了优化,可提供前所未有的滴速度、滴体积和滴定位,使各种打印包装品颜色保持均匀一致。​