[發明專利]一種應用于印刷墨滴的壓電噴墨系統及其優化方法

有效

• 申請號: 202110406779.7
• 申請日: 2021-04-15
• 公開（公告）號: CN113211983B
• 公開（公告）日: 2022-07-26
• 發明（設計）人: 寧洪龍;趙杰;姚日暉;鐘錦耀;符曉;張觀廣;張旭;李依麟;梁志豪;彭俊彪
• 申請（專利權）人: 華南理工大學
• 主分類號: B41J2/045
• 分類號: B41J2/045;B41J2/14;B41J29/393
• 代理公司: 廣州粵高專利商標代理有限公司 44102
• 代理人: 何淑珍;江裕強

1.一種應用于印刷墨滴的壓電噴墨系統，其特征在于：包括中央控制系統（1）、壓電噴墨子系統（2）和墨滴優化系統（3），壓電噴墨子系統（2）和墨滴優化系統（3）均分別與中央控制系統（1）連接；

壓電噴墨子系統（2）包括壓電驅動模塊（21）、壓電噴頭（22）和供墨組件（23），壓電驅動模塊（21）與中央控制系統（1）連接，壓電噴頭（22）包括多個噴嘴（221），壓電噴頭（22）與壓電驅動模塊（21）連接，供墨組件（23）與壓電噴頭（22）連接；

墨滴優化系統（3）包括多通道升溫裝置（31）和溫控調節裝置（32），多通道升溫裝置（31）內設置有多個與壓電噴頭（22）上的噴嘴相應的加熱通道（311），溫控調節裝置（32）用于對多通道升溫裝置（31）中各加熱通道的溫度進行調節；

還包括墨滴監測系統（4），墨滴監測系統（4）包括用于采集墨滴下落時圖像的相機（41），相機與中央控制系統（1）連接；

中央控制系統（1）包括上位機（11）、圖像采集模塊（12）、圖像分析模塊（13）和數據處理模塊（14），圖像采集模塊（12）通過相機（41）采集墨滴的下落圖像，圖像采集模塊（12）用于采集下落墨滴的圖像，圖像分析模塊（13）用于根據下落墨滴的圖像分析是否仍存在衛星滴，數據處理模塊（14）用于獲取噴射衛星滴的噴嘴的序號，上位機用于根據序號發送溫控調節指令至溫控調節裝置（32）。

2.根據權利要求1所述的一種應用于印刷墨滴的壓電噴墨系統，其特征在于：墨滴監測系統（4）還包括光源控制器（42）和平行檢測光源（43），光源控制器（42）與中央控制系統（1）連接，平行檢測光源（43）與光源控制器（42）連接，且平行檢測光源（43）的出射光朝向墨滴下落方向。

3.根據權利要求1所述的一種應用于印刷墨滴的壓電噴墨系統，其特征在于：壓電噴墨子系統（2）中的壓電驅動模塊（21）包括PCI波形發生卡和電壓放大器，PCI波形發生卡與中央控制系統（1）通信連接，電壓放大器和PCI波形發生卡連接。

4.根據權利要求1所述的一種應用于印刷墨滴的壓電噴墨系統，其特征在于：供墨組件（23）包括氣壓泵和儲墨容器，氣壓泵和儲墨容器之間管道連接，且儲墨容器與壓電噴頭（22）的墨液輸入端連通。

5.根據權利要求1所述的一種應用于印刷墨滴的壓電噴墨系統，其特征在于：多通道升溫裝置（31）中每個加熱通道（311）內均設置有加熱件，

溫控調節裝置（32）包括多路繼電器、單片機和串口轉換模塊，單片機的輸出端與多路繼電器連接以控制多路繼電器的各支路通斷，且單片機通過串口轉換模塊與中央控制系統（1）連接，其中，每個加熱件分別與多路繼電器中的各支路電連接。

6.根據權利要求1-5任一所述的一種應用于印刷墨滴的壓電噴墨系統，其特征在于：墨滴優化系統（3）還包括用于回收衛星滴揮發后產生的溶質微粒的溶質微粒回收裝置（33），溶質微粒回收裝置（33）與多通道升溫裝置（31）中的加熱通道（311）相連通。

7.一種應用于印刷墨滴的壓電噴墨優化方法，其特征在于，采用權利要求1-6任一所述的壓電噴墨系統，所述方法包括以下步驟：

中央控制系統（1）發出印刷指令；

壓電噴墨子系統（2）的壓電驅動模塊（21）接收印刷指令，并激勵壓電噴頭（22）噴射墨滴；

噴射的墨滴進入墨滴優化系統（3）中的多通道升溫裝置（31），溫控調節裝置（32）調節多通道升溫裝置（31）的溫度，多通道升溫裝置（31）中的加熱通道（311）對進入其中的主墨滴和衛星滴進行加熱，衛星滴因加熱被完全揮發，主墨滴的體積因加熱而縮小，主墨滴到達印刷基板（5）。

8.根據權利要求7所述的一種應用于印刷墨滴的壓電噴墨優化方法，其特征在于，所述方法還包括以下步驟：

中央控制系統（1）通過墨滴監測系統（4）采集從多通道升溫裝置（31）出來后的墨滴的下落圖像，并根據下落圖像分析是否仍存在衛星滴；

若仍存在衛星滴，則中央控制系統（1）根據下落圖像獲取噴射該衛星滴的噴嘴的序號，并通過溫控調節裝置（32）對多通道升溫裝置（31）中與該噴嘴相應的加熱通道（311）內的溫度進行升溫，消除仍會存在的衛星滴。