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新闻详细
  • 喷墨印刷技术的改进路径冷知识
    新闻分类:新闻动态   作者:handler    发布于:2019-08-194    文字:【】【】【

    目前喷墨印刷按墨滴形成原理分为:热发泡喷墨、压电喷墨、静电喷墨和声波喷墨,其中应用较为广泛的是热发泡式和压电式。热发泡喷墨通过电阻通电加热,使油墨产生气泡,将一定量的油墨挤出喷嘴;在电阻无电压时则停止加热,无墨滴喷出。压电喷墨采用压电晶体的振动来产生墨滴。

    在墨水腔的一侧装有压电板,当电流通过压电板时,压电板产生微小的变形,这种变形的结果使墨水腔容积减少,挤压墨水而使微量墨水从喷孔挤出,并形成墨滴。对两者的喷印质量比较:热发泡喷墨时墨水是通过气泡喷出的,墨水微粒的方向性与体积大小不好掌握,喷印线条边缘容易参差不齐,影响喷印质量;压电式具有墨点形状规则、没有溅射、墨点大小可控、喷射速度可控、定位准确等优点,其喷印精度的提高大有空间。

    压电喷墨印刷设备的改进

    在压电喷墨印刷中,墨滴体积的影响因素包括喷嘴的直径,生成墨滴时的脉冲波形,以及墨水本身的张力。目前常见的压电式打印喷嘴直径为21μm,减小墨滴的最佳途径是减小喷嘴直径,但是并不能做到无限缩小,一般情况下固体颗粒的粒径要小于喷嘴的1%,喷墨墨水黏度要小于40cP,甚至能达到1cP左右。当喷嘴缩小到一定尺寸后,一方面喷墨印刷设备要克服巨大的毛细作用力;另一方面,对功能性墨水的固体颗粒粒径大小、黏度等方面的要求会更高。在这样的情况下,为防止喷嘴堵塞,小喷嘴喷墨印刷设备对所用墨水的颗粒尺寸、黏度、表面张力、挥发速度等方面要求非常苛刻,成本也会大幅增加。

    调节喷墨墨滴体积的另一个方法是:优化喷墨的驱动电脉冲波形和电压,改变喷头中的压电材料形变规律来调节喷出油墨体积。驱动电压越高,压电材料的变形越大,喷出的液滴越大,速度越快。压电脉冲存在一个最优脉冲宽度,即对于一个给定的脉冲振幅,存在一个脉冲宽度值能达到最高的液滴速率和喷墨质量。驱动脉冲的波形也从简单的“推”出墨水变成了既“推”又“拉”,由简单的波形扩展到双极波形。

    波形的首部分功能不变,第二部分用于消除液滴从装置喷出的剩余声波震荡(如图1所示),即在墨水喷出喷嘴时施加一个回拉的力,使液滴尾部尽快与喷嘴分离,减少尾部墨丝断裂造成的“卫星点”。最优双极波形是正负振幅相等且第二部分停留时间是首部分的两倍。

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