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标题: 写真机墨滴飞行控制的主要任务 [打印本页]

作者: locorgzz 时间: 2014-12-1 10:38
标题: 写真机墨滴飞行控制的主要任务
写真机墨滴的实际速度取决于其断裂过程和墨滴速度的微小波动。喷墨装置的墨滴实际飞行状态偏离设计时确定的理想状态很正常。例如，即使Hertz喷墨系统的墨水射流以恒定的周期性振荡信号激励，墨滴飞行也未必能达到理想状态，为此有必要测量墨滴的实际飞行速度。理论研究结果表明，墨滴飞行稳定性与喷嘴激励信号幅值有关，例如增加激励信号的幅值时，相邻墨滴之间的速度变化将会减低，即相邻墨滴的速度差变小，这说明只要选择合理的激励信号幅值，就可以提高墨滴飞行的稳定性。
墨滴飞行控制还应当注意正确选择Hertz喷墨系统的充电电压和偏转电场强度，使墨滴到达刀口（拦截器）边缘时的偏转量控制在0.5mm左右。现代hertz连续喷墨工作原理示意图不难理解，对参与记录的墨滴充分放电应成为系统拄制的基本要求，以便这些墨滴与参与记录的墨滴分离，使不参与记录的墨滴带有足够的电荷，为拦截器的刀口边缘安全地捕获。如果墨水的导电能力足够高，且充电电压的切换（打开）时间与墨滴成形同步，则可以使不参与记录的墨滴带有正确数量的电荷。显然，充电电压的切换（打开）时间需尽可能符合理想条件，刚好发生在墨滴从墨水射流母体分离出来后。紧接当前墨滴的后继墨滴与射流母体的剩余部分仍然连接着，但由于当前墨滴刚与射流母体分离，因而后继墨滴连接射流的“墨带”直径相对其他部位更大，导致相当低的电阻。在墨滴成形期间，随着“墨带”变得越来越细，其电阻值增加。在墨滴成形周期快到结束时，墨水的电阻值太高，以至于能实现对于墨滴的完整充电或放电。在正常情况下，对直径为10微米的墨水射流来说，以1赫兹。的墨滴成形频率工作时，只要在墨滴成形周期的前1/3时间内作用切换（打开）控制电压，则不参与记录的墨滴可完整地充电，而参与记录的墨滴则能够充分地放电。仅仅确保充电或放电条件是不够的，防止未充电墨滴和充电墨滴在琶行过程中合并也至关重要。导致墨滴合并的因素通常是充电墨滴间的库仑排斥力，这种作用力会借助于不稳定的墨滴飞行进一步地累积起来，导致带有相同电荷的墨滴合并成单个墨滴，质量是原采墨滴的两倍。这样，墨滴的偏转量将会降低，以至于有太多的墨滴喷射到纸张表面，取决于墨滴是否能通过刀口边缘。为了使墨滴偏转量变化达到最小程度，充电电压应尽可能低，而喷嘴则应该以很高的墨滴飞行稳定性运转。为此，最好能做到墨滴刚从射流母体分离后很短的时间内进入偏转电场，减少充电和未充电墨滴合并的机会。
墨滴生成的激励频率1赫兹，墨滴向画面的右侧以大约60m/s的速度飞行，其中墨滴轨迹A代表未充电墨滴的直接喷射特点。轨迹B在关闭偏转电场的条件下记录，由5个未充电墨滴和5个充电墨滴组成，未受到偏转电场的作用。从墨滴轨迹B可以看到，充电墨滴群的第一个和最后一个墨滴如何被强制性地与未充电墨滴靠近。轨迹c的墨滴数量和构成与轨迹B相同，两者的区别在于受偏转电场的作用，导致墨滴向F偏转，该轨迹用于演示空气动力如何抵消排斥力，发生在充电和未充电墨滴群被偏转电场分离前。注意到反映离开喷嘴10mm距离的记录结果对理解墨滴轨迹C很有帮助，由于在离开喷嘴大约7mm距离处充电墨滴的偏转量大约与墨滴直径相等，这意味着墨滴到达该距离前库仑排斥力与墨滴飞行不稳定性的综合作用将不会导致墨滴合并，此后是否需要采取措施防止墨滴合并应视具体情况而定。
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