連續(xù)噴墨工藝_姚海根

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1、學(xué)科建設(shè)KnowledgeSystemConstructionSweet連續(xù)噴墨工藝姚海根（上海理工大學(xué)出版印刷與藝術(shù)設(shè)計(jì)學(xué)院數(shù)字印刷研究所，上海200093）摘要：本文討論噴墨印刷領(lǐng)域很重要的Sweet連續(xù)噴墨工藝，涉及墨滴充電及其歷史效應(yīng)、衛(wèi)星墨滴與質(zhì)量控制措施、相位與墨滴偏轉(zhuǎn)控制、空氣阻力和靜電交互作用效應(yīng)等。Abstract:Sweetcontinuousinkjetprocesswasdiscussedinthispaperwhichplaysaveryimportantruleininkjetarea.Con-tentsincl

2、udedinthispaperarerelatedtodropletschargingandhistoryeffects,satellitedropletsandqualitycontrollingmethods,phaseanddropletdeflectioncontrolling,airresistanceappliedtodroplets,andstaticinteracteffects.關(guān)鍵詞：噴墨Sweet連續(xù)噴墨噴墨工藝Keywords：inkjetSweetcontinuousinkjetinkjetprocess一、引言的

3、問(wèn)題還不能局限于換能器對(duì)墨滴生成的影響。墨水流從噴嘴口連續(xù)地噴射構(gòu)成Sweet噴墨的基連續(xù)噴墨技術(shù)早于按需噴墨而發(fā)展起來(lái)，形本特征，必須加以控制才能區(qū)分參與或不參與記成了Sweet和Hertz兩大主流技術(shù)。與按需噴墨相錄的墨滴。因此，為了控制墨滴是否噴射到紙張比，連續(xù)噴墨的工作速度高，因而有能力形成高表面，還應(yīng)該考慮在墨滴形成位置上對(duì)墨滴充速數(shù)字印刷系統(tǒng)，適合于某些要求高速輸出的應(yīng)電，這意味著需要在墨滴形成位置上加一對(duì)電極用領(lǐng)域，例如傳統(tǒng)印刷與數(shù)字印刷混合作業(yè)模以建立電場(chǎng)，才能使墨滴帶有電荷。如果墨水射式，為此要求噴墨印刷部分與傳統(tǒng)印刷機(jī)的

4、工作流有足夠的導(dǎo)電性能，則對(duì)于墨滴的充電是可行速度匹配?；谀纹D(zhuǎn)控制的連續(xù)噴墨工藝由的，也有助于保持墨滴在噴口處的勢(shì)能，并在偏美國(guó)斯坦福大學(xué)的Sweet教授于1964年提出，因轉(zhuǎn)電場(chǎng)作用下實(shí)現(xiàn)對(duì)墨滴偏轉(zhuǎn)或不偏轉(zhuǎn)的控制。而有Sweet噴墨的說(shuō)法，他首次演示了通過(guò)連續(xù)噴射的墨水射流記錄電子信號(hào)、在墨滴形成位置二、墨滴充電對(duì)墨滴充電、然后由偏轉(zhuǎn)電場(chǎng)控制墨滴是否噴射為了在給定的偏轉(zhuǎn)電場(chǎng)中獲得最大的偏轉(zhuǎn)到紙面。量，墨滴應(yīng)該被充以盡可能多的電荷，因?yàn)槟尾簧傺芯抗ぷ髡咴?jīng)對(duì)偏轉(zhuǎn)控制連續(xù)噴墨帶電量高時(shí)偏轉(zhuǎn)量大，從而能夠在垂直方向產(chǎn)生技術(shù)作出過(guò)貢獻(xiàn)，但

5、系統(tǒng)性的工作卻由Sweet完更多的記錄點(diǎn)，只要走紙機(jī)構(gòu)有足夠的精度，則成，且根據(jù)墨滴的偏轉(zhuǎn)控制原理實(shí)現(xiàn)了這種很重輸出結(jié)果越精細(xì)。但不幸的是，墨滴可攜帶的電要的連續(xù)噴墨工藝，因而以他的名字來(lái)命名偏轉(zhuǎn)荷量會(huì)受到限制?？刂七B續(xù)噴墨也就不奇怪了。在Sweet連續(xù)噴墨限制條件一：墨滴表面電荷產(chǎn)生的靜電力可2系統(tǒng)中，墨水射流被強(qiáng)制性地通過(guò)噴嘴口擠出008能為表面張力抵消，導(dǎo)致即使墨滴帶電量較高時(shí)后，很快就分裂成墨滴鏈，因?yàn)槟淞麟x開(kāi)噴/也無(wú)法從墨水流母體分離出來(lái)。由Rayleigh給出1嘴后其表面處于很不穩(wěn)定的狀態(tài)。早在1878年的墨滴允許帶電量限制

6、條件如下：出時(shí)Rayleigh就解釋過(guò)這種現(xiàn)象，他認(rèn)為墨滴形成版是一種自發(fā)進(jìn)行的過(guò)程，但受到機(jī)械振動(dòng)的影（1）與印響，例如由壓電換能器產(chǎn)生的機(jī)械振動(dòng)。式中之ε0、r和σ分別表示介電常數(shù)、墨滴半徑刷顯然，墨滴偏轉(zhuǎn)控制連續(xù)噴墨技術(shù)需要考慮和墨滴表面張力。2Publishing＆Printing2008／1KnowledgeSystemConstruction學(xué)科建設(shè)1962年，Hendricks和Schneider在《表面張互作用效應(yīng)（參見(jiàn)圖1）。研究結(jié)果表明，墨滴的力和靜電力作用下導(dǎo)電墨滴的穩(wěn)定性》一文中提最終帶電量不僅與加到充電電極上的電壓

7、有關(guān)，出Rayleigh公式修正算法，并由Hendricks和也決定于在此之前已形成墨滴的帶電數(shù)量。Taylor通過(guò)實(shí)驗(yàn)驗(yàn)證。此后，不少學(xué)者分別在不同假定當(dāng)前墨滴生成前已經(jīng)有其他墨滴，例如時(shí)間指出，處于高電場(chǎng)作用下的連續(xù)液體射流會(huì)墨滴1、2、3和4等，它們必然會(huì)與當(dāng)前墨滴組成產(chǎn)生明顯的不穩(wěn)定現(xiàn)象。電容，標(biāo)記為C01、C02、C03和C04等；這些電容的存Mansson認(rèn)為，高電場(chǎng)作用下的連續(xù)墨水流在必然會(huì)作用于當(dāng)前正在形成的墨滴，影響該墨形成的液流尖端可能發(fā)展成冠狀放電。事實(shí)上，滴的帶電量，此現(xiàn)象稱為墨滴充電的歷史效應(yīng)。實(shí)際連續(xù)噴墨裝置加到

8、墨滴上的電荷量Q比式墨滴充電是Sweet連續(xù)噴墨的關(guān)鍵技術(shù)之（1）給定的數(shù)值要低，因而往往觀察不到冠狀放一，對(duì)墨滴噴射的控制和定位精度至關(guān)重要，涉電現(xiàn)象，無(wú)論對(duì)Sweet還是He