發(fā)布時(shí)間：2020-12-11 11:23

　　噴墨打印技術(shù)的飛速發(fā)展,伴隨著新的需求和應(yīng)用。本文針對(duì)噴墨打印技術(shù)在可靠性與均勻性方面的問題,提出一種基于高速墨滴觀測(cè)設(shè)備的解決方案。利用垂直腔面發(fā)射激光器及光電二極管將墨滴動(dòng)態(tài)行為轉(zhuǎn)換為電學(xué)信號(hào),抑制模跳并通過狹縫大幅提高信噪比,使信號(hào)增益4.7×105,從而獲得墨滴飛行過程中的各項(xiàng)參數(shù)。高速墨滴觀測(cè)系統(tǒng)墨滴探測(cè)的采樣頻率為20MHz,單噴孔測(cè)量時(shí)間低至20ms,能夠滿足墨滴測(cè)量的全部需求。高速墨滴觀測(cè)系統(tǒng)模塊化的設(shè)計(jì),使得其既能夠應(yīng)用于現(xiàn)有的熱氣泡噴墨打印頭中,也能夠兼容其他類型的噴墨打印頭。熱氣泡噴墨打印技術(shù)具有綠色環(huán)保,成本低,速度高的優(yōu)勢(shì),本文基于自主研發(fā)的高速墨滴觀測(cè)系統(tǒng),針對(duì)熱氣泡噴墨打印技術(shù)進(jìn)行了充分的實(shí)驗(yàn)研究。實(shí)驗(yàn)系統(tǒng)地分析了電壓,脈寬,頻率,溫度,圖案等多種因素對(duì)墨滴飛行動(dòng)態(tài)行為的影響,并創(chuàng)新性地對(duì)墨滴抖動(dòng)等方面的問題進(jìn)行了研究,同時(shí),結(jié)合熱氣泡成核觀測(cè)的實(shí)驗(yàn)結(jié)果,深入分析了導(dǎo)致噴墨打印質(zhì)量缺陷的根本原因。本文根據(jù)在墨滴觀測(cè)實(shí)驗(yàn)中總結(jié)的數(shù)據(jù),建立了精確控制墨滴的優(yōu)化模型,并通過調(diào)整驅(qū)動(dòng)參數(shù)與打印參數(shù),全面掌握了噴墨補(bǔ)償?shù)目刂品椒?大幅提高了噴墨打印技術(shù)的可靠性與均勻... 

【文章來源】：中國科學(xué)技術(shù)大學(xué)安徽省 211工程院校 985工程院校

【文章頁數(shù)】：127 頁

【學(xué)位級(jí)別】：博士

【部分圖文】：

圖１－２基于均勻成核的氣泡生長(zhǎng)過程（ａ）與鉑加熱器的溫度變化（ｂ）［１５］??該實(shí)驗(yàn)中的沸騰機(jī)制是基于自發(fā)的均勻成核，成核溫度為２９５°Ｃ

?３．７?Ｘ１０７?Ｅｓｃｏｂａｒ－Ｖａｒｇａｓ?ｅｔａｌ．?［２２］??圖１－３是基于非均勻成核的沸騰過程。該實(shí)驗(yàn)由Ｆｕｊｉ?Ｘｅｒｏｘ公司的研宄者??完成。在該實(shí)驗(yàn)中，可能由于加熱器溫度不夠，或升溫速度過低，在加熱器表??面發(fā)生了非均勻成核現(xiàn)象。不同于均勻成核，非均勻成核受到加熱器表面的缺??陷或者氣體核的影響，會(huì)從某些固定的位置產(chǎn)生，并且無法成膜，氣泡的生長(zhǎng)??和塌陷發(fā)生在加熱器表面的局部。??ＱＰｙＢＱ??（１）ｔ？１．５０＾Ｓ?｛５）ｌ?＝?Ｚ２７｜ｉＳ??ｉ?Ｉ：］?ｆＳＤＱＥＱ??⑵?ｔｓｒｌ．韻?ＭＳ?（６）?ｔ?＝?４．２２?ＭＳ??１１１１１１１１?罨ｎ?＾ｐｒ＊ｍ?????⑶ｆ＝１．８０｜ｉｓ?｛７）ｆ?＝?５＾８？ｉ８??■丨丨?■丨丨釋??｛４）ｉ＝ｉ．Ｍｐｓ?｛ｇ｜ｆ？ｅ．４ａｐｓ??圖１－３基于非均勻成核的氣泡生長(zhǎng)過程〖１６］??（３）噴頭結(jié)構(gòu)??熱氣泡噴墨打印頭由加熱器，墨水腔，以及噴孔構(gòu)成。目前發(fā)展出多種結(jié)構(gòu)，??７??

圖１＊４四種壓電打印模式，依次為擠壓式，彎曲式，推進(jìn)式和剪切式。??（１）工作原理??圖１－５描述了壓電驅(qū)動(dòng)過程中，驅(qū)動(dòng)波形與壓電墨滴噴射之間的關(guān)系［３６］。??器件左側(cè)是較長(zhǎng)的墨水腔，右側(cè)是噴孔，下方是壓電陶瓷。圖中只描述了墨滴產(chǎn)??生過程中的壓力波的變化特征。??首先，一個(gè)電壓的下降沿波形，使壓電陶瓷形變，墨水腔體積增加，于是產(chǎn)??生一個(gè)負(fù)壓，墨水腔墨水體積增加。壓力波向左撞到高流阻區(qū)域后向右，向噴孔??傳播。當(dāng)壓力波傳播到壓電陶瓷附近時(shí)，電壓上升沿到來，墨水腔體積減小，產(chǎn)??生了相位相同的壓力波，兩個(gè)正向壓力波同時(shí)到達(dá)噴孔，從而使墨滴噴出。??．一廣？?？?：■：一?ｎ‘ｒ?Ｉ?Ｎｏｚｚｌｅ??Ｐｕｆｅａ：??Ａｃｔｕａｔｏｒ?ａ?－ｖ??。?Ｉ?—???Ａ??ｎｉｎ，１１?￣ｃ?－＼??善?ｉ：?…１?…?????－???ｈ———Ｈ??ｄ??圖１－５壓電驅(qū)動(dòng)原理示意圖??每個(gè)墨水通道都有一個(gè)壓電驅(qū)動(dòng)單元。當(dāng)墨滴發(fā)射時(shí)，一個(gè)電壓的波形施加??到壓電陶瓷上

【參考文獻(xiàn)】：
期刊論文
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