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惠普816热气泡喷墨打印头基本原理及拆解教程

更新时间:2017-01-09 10:39:20

  惠普喷墨打印机属于热气泡技术阵营。惠普816墨盒是喷头墨水一体化黑色墨盒,适用的机型比较多。下面拆解的是一只已经报废的816墨盒。为了帮助大家理解,先简述一些热气泡喷墨原理,再详细拆解,最后给一点使用维护建议。
 
  一、热气泡喷墨打印基本原理
 
  热气泡喷墨打印原理见下图,加热元件(加热电阻)置于喷墨管道一侧:
 
 
  热气泡式喷墨的过程如下:
 
  在正常情况下喷墨头内部的墨水在表面张力的作用下与外界大气压达成相对的平衡,处于稳定状态。
 
  当喷墨头接收到打印信号后,喷墨头内部的加热元件迅速升温,使其附近的墨水温度急剧上升并汽化,从而形成小气泡,小气泡逐渐变大,形成蒸气膜。
 
  当打印信号消失后,持续的余热使气泡进一步膨胀,内部产生的压力将墨水从喷嘴处挤出,同时加热器件的温度开始下降。
 
  随着加热器件表面温度的降低,气泡和墨水分界处开始冷却,由于墨水前端已从喷嘴处挤出,而后端又由于墨水收缩而使喷头内部压力减小,喷嘴处产生负压,再将墨水吸回到喷头内。
 
  当喷头内气泡消失后,负压力继续作用,墨滴与喷嘴完全分离,剩余墨水被吸回到喷头内,喷头回到初始平衡状态。
 
  热气泡式喷墨技术的优点:喷头生产成本较低。
 
  二、惠普816墨盒外观
 
  816墨盒是曾经使用量很大的一款墨盒,很多惠普家用机都用。
 
 
  这是816b(简黑)墨盒:
 
 
 
 
 
  这只墨盒报废的原因,是机器不认墨盒。故障根源是喷头下方的电接点内部有短路(可以看见密封树脂颜色发黑)。
 
 
  这是上方的正常电接点,可以清晰地看见电触点。
 
 
 
  这是下方有故障的电接点。
 
 
  这个角度看,内部有短路故障的电接点颜色变深非常明显,看不见电触点。
 
 
  三、拆解
 
  用小刀沿缝隙用力(可用榔头轻敲)分开密封。
 
 
 
  这只墨盒虽是“简黑”,但内部没有“缩水”,海绵是满装的。
 
 
  取走海绵后,内部空空如也,没啥东西。这是墨水过滤网,防止渣滓堵塞喷嘴。
 
 
 
  用小刀剥开柔性电接点排线。
 
 
  用钢锯片锯下喷头。
 
 
  将墨水盒与喷头部分锯开了。
 
 
  墨盒中间方格内是过滤网,方格与喷头的墨水仓相连。
 
 
 
 
 
 
  剥离喷头上的柔性电路板。
 
 
 
  剩下喷头芯板。
 
 
  上方的正常电接点,非常干净。
 
 
  下方有故障的电接点,漏墨造成内部短路故障。
 
 
  用烙铁加热将塑料去掉,取下喷头芯板。
 
 
 
  四、显微观看喷头芯板细节
 
  喷头芯板是重头戏,高科技含量集中在这里。
 
 
 
  将喷嘴面板取下。
 
 
  喷嘴面板上有四排喷嘴。
 
 
  面板上还有激光刻的微小数字。
 
 
  喷头采用薄膜工艺(与生产半导体器件的工艺相似),将电极、加热电阻和喷嘴规则地排列在硅片基底上,再覆盖经过钝化处理的保护层。这是上方的电接点及周边线路图,这么细微,内部还有激光刻字。
 
 
  中间部分结构图,四排喷嘴及四排电极引线(金黄色)。
 
 
  下方的电接点及周边线路图。
 
 
  其它部分。
 
 
 
 
 
  从损坏的缺口处观看。
 
 
  从正面观看,墨水仓的墨水进入喷孔的路径很短,这类喷头的清洗比较容易。
 
 
 
  可以看见电极引线在靠近加热电阻处,有一根并联的线,是为了减小线阻,提供较大的加热电流。
 
 
  五、惠普喷墨头单元结构
 
  根据拆解情况,惠普喷墨打印头的加热原件是顶置结构,与佳能虽同属热气泡喷墨原理,但佳能是侧置结构(其FINE技术采用后,加热元件位置更靠前了),彼此有区别(主要是专利规避)。惠普的加热电阻置于墨水喷嘴的顶端。结构示意图如下:
 
 
  六、使用维护注意事项
 
  通过拆解,这种热气泡式头盒一体墨盒,内部的墨水通道比压电喷墨打印头短很多,比较好清通,采用成熟的薄膜工艺,更耐受压力、高温一些,因此,清洗时可以使用抽墨夹抽洗、注射器加压清洗,清洗液体温度也可以高一些。溶剂最好使用酒精,不要使用其它溶剂,避免造成喷头内部的粘合剂脱胶,喷头报废。也有朋友采用超声波成功清洗的例子,但本人强烈建议不采用(特别是Epson喷墨头不要使用超声波清洗!),因为很不好掌握“火候”,容易使打印头报废。
 
  惠普的低端喷墨打印机,墨盒停车处没有吸墨装置,长期不用容易堵头,用温水耐心泡开后使用。
 
  这类热气泡喷墨头,当缺墨后,不要长时间“空打”,应及时加注墨水,避免损坏墨头。由于要靠气泡将墨滴顶出,墨水中的水分就比较重要,在不清楚墨盒原厂要求的情况下,最好使用染料墨水。加墨要使用熟知的品牌,不要经常换,避免化学成分不同起反应、产生结晶堵塞喷孔。
 
  惠普816这款一体化墨盒让人最诟病的缺点,是电接点处的密封工艺质量不是很好,内部出现浸墨短路的故障率较高(本拆解的墨盒就是这样的故障)。也有朋友耐心地处理,将电接点处漏墨引起的短路排除后(清除墨迹),滴上新的高强度密封胶,可以继续使用。这类墨盒的加密,也让人感觉不舒服,处理过程比较麻烦一些。

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