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喷墨打印断墨分析与对策(二)

文章出处: 人气:发表时间:2017-10-28 11:53
声速:
声音在气、液、固这三态中的速度是不一样,通常传播介质的密度与空气压缩比值越大则声速就越快。同时声速对温度也是有一定影响的,有些呈成比,有些则呈反比。
在实际应用中,墨水的比重越高通常它的声速就会快些。因实际墨水中的成份还是很多的,故声速对不同墨水的反应不能简单地看几种材料的比重来决定。
对于声速高的墨水来说,它的共振波会提前到达。了解墨水的声速值对于调节不同波形来匹配不同喷头达到稳定打印还是很有必要的。通常对于不同墨水的声速还是要需要实际测定才知。
表4为几种墨水的理化特性,表中可见水性墨水的声速比油性墨水的要高一些。

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波形与激励腔压
 
不同的墨水如分散、活性、涂料的声速是不一样的,就是同一种墨水由不同厂家生产也是有所差别。这样用同一种波形来驱动喷头的话,对于不同墨水所得到的大、中、小墨滴量也是不一样的(假设用可变点的大、中、小墨滴来打印),它们之间的墨滴速度与频率反应曲线也是不一样的。故我们需对不同墨水做好相应的波形匹配工作。
 
要点:
A、激励区。驱动电压上升,不同的上升摆率会影响到出墨速度、墨滴大小、卫星点。这时腔压以余弦振荡方式变化并在电压达到高位时腔压也达到了最大的吸墨负压值。根据实际打印实验测试约为250毫米水柱高,故对喷头前低压供墨系统设计时均要控制在这范围内。同时对应不同的工作环境要求还要放一定的余量,通常至少要有20%的余量要放,这样才能达到稳定供墨要求。
B、等幅振荡区。在这一区域内的压电晶体受到一个恒定的驱动力,将作等幅振荡,它所产生的正腔压用于出墨,负腔压用于墨滴分离。驱动电压下降沿点设在何处,对于墨滴分离、墨滴形状、墨滴速度、卫星点产生均有很大影响。特别是在多波驱动时,对于下一个波起始时腔压值及所处相位点是至关重要,通常这个点位需要多次调试综合平衡后选定。
C、阻尼区。这一区域把驱动电压关闭了,这样腔压就处于自由振荡变化,并按阻尼振荡规律衰减。若能控制合理的下降摆率,就可以进一步控制卫星点及下一个波形来时腔内的压力值尽可能处于半月弯线上。阻尼程度大小受墨水的粘度影响较大。粘度较大的墨水通常用于大墨滴喷印,而粘度较小的墨水则适用于墨滴较小的喷印。
腔压与喷嘴表面墨滴的变化见图3所示。
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墨滴与点火窗口频率
 
当只用单波来驱动时,这时点火窗口频率点就好找一些,要是控制常用的大、中、小三个墨滴大小的波形来说,这个点火频率点就难找一些了。
如图4中所示,是某一喷头所用的一种水性墨水时它有几个可选窗口点火频率点位。在图中要先看这三个大小不一的墨滴速度尽可能在相近的汇合点,同时波形在这一区域周边变化也要尽可能小。

对于单墨滴打印的频率点来说,只要找到波形变化不是很大的区域就行了。同时再考虑到以此频率的1/2、1/3的频率点处墨滴速度变化不大于15%就行了。
我们经常在各展会上可以看到有些机器做演示时会让机器打印速度不断提高,也就意味着点火频率在不断改变,这是一个不正确的工作方式。因这时墨滴的速度、大小均在改变,图案品质得不到保证,严重时极易发生断墨。
在图4中所示,有左、中、右三个频率点可选为实际打印应用可能:
A、左侧点位的频率约为9.9KHZ。这时喷头利用率较低,但三个大小不一的墨滴速度基本一致,这样大、中、小三个墨滴打印的定位较准,在图案上墨点飘动情况为最少,这时的打印状态也是最稳定,可以作为要求较高打印图案时的选择频率点。另外对于墨水基本测试时也可选这一点位,若这时的打印也会断墨,则说明这款墨水在最好打印条件下也不能满足,故还需改进。
B、中间点位的频率约为14.1KHZ。这时喷头状态兼容产量与精度,可以选为最基本的打印频率点。在图4中所示的中点墨滴速度与大、小墨滴略有点差异,但在10%变化范围还是可以接受。
C、右侧点位的频率约为17.6KHZ。这时大墨滴速度变化较大,通常只能作短时间演示之用,要是用于正常打印,则大墨滴的定位不易确定,它的速度变化过大。若这时用于大色块图案喷印则会造成画面不均匀,特别当温度变化时以这个点的频率来打印的话,图案品质会变得更差。在图4中所示的只是其中一色墨水,对于其它色在这个频率点周边的反应程度也是要分别测试考良,若变化过大的话这个区域就不宜用作正常打印的频率点。
 

此文关键字:数码印花,喷墨打印设备,断墨
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